CN112757171A - 用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统及加工工艺，基于双倍效率自动喷砂加工系统，通过砂料制作、固定铝合金、单向喷砂、翻转喷砂四个主要步骤而实现双倍效率、双向翻转的喷砂加工工艺；本发明的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，通过设置三向自由滑动，而调节喷砂的效果，通过双向翻转喷砂而实现双倍效率甚至双倍效率的喷砂工作，能够大大地提高喷砂工序的工作效率，减少喷砂过程的时间消耗，降低人力物力消耗，有利于节约喷砂装置的空间占用率，通过程控而实现完全自动化喷砂，显著地降低喷砂成本而提高喷砂的经济效益，通过选择高效的绿色环保喷砂料而达到最好的喷砂效果，具有良好的市场前景和使用价值。
Description
技术领域
本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统及加工工艺。
背景技术
我国已经是全球最大的铝挤压材生产、出口和消费大国。当前，我国铝挤压工业进入规模化和技术升级的新阶段，处于变革与转型的重要时期。现在铝合金行业已经朝着生产环保低能耗，合金性能优异的方向发展。
现有的铝合金型材生产尤其是铝合金片材生产，都需要进行后期处理；铝合金的复合片材需要在铝合金片材表面喷塑或衬粘一层其他类型片材。为了达到较好的粘附效果，就需要对铝合金片材的内表面进行加工处理，目前多采用喷砂处理。
喷砂处理工艺具体而言就是，通过压缩气体等方式高速喷射磨料，使磨料撞击铝合金片材的表面，将内表面的钝化层、油污、锈迹或者毛刺去除掉，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力。
现有的铝合金片材喷砂处理要么是人工操作要么是采用长喷枪处理。人工操作在庞大的密闭喷砂房里，用手工操作喷砂枪，完全靠个人技术掌握，镀锌管内壁中间部位难以达到理想效果，这种方法不仅废人力而且工作效率低下，并且对人身伤害危险系数也比较高。使用长喷砂枪，手动或半自动把喷砂枪慢慢靠近铝合金片材内壁进行喷射，这种方法枪嘴与铝合金片材虽然是近距离接触，但是枪嘴无法实现双倍效率和翻喷砂，所以喷砂所用时间明显增加，工作效率低下，而且喷砂房的占地面积也有所增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统及加工工艺，通过双向翻转自动喷砂实现双倍效率、乃至四倍效率的喷砂工作，大大地提高了喷砂工序的工作效率，缩短了喷砂工时，减少了喷砂的空间占用率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，所述自动喷砂系统包括有自动喷砂模块，所述自动喷砂模块的下部设置有双向运输模块，所述自动喷砂模块的上部设置有砂料储存模块；所述自动喷砂模块的中部设置有自动喷砂机，自动喷砂机包括有喷砂滑台，喷砂滑台安装在喷砂滑轨上，所述喷砂滑台上安装有伸缩喷砂枪，所述喷砂滑台的两侧设置有喷砂料管；所述双向运输模块上设置有正交设置的水平滑轨和垂直滑轨，所述水平滑轨和垂直滑轨的连接处设置有垂直滑台，所述水平滑轨上安装有水平滑台，水平滑台上设置有铝合金翻转装置。
优选的，所述铝合金翻转装置包括有步进旋转台和铝合金夹紧平台，铝合金夹紧平台垂直安装在步进旋转台上。
优选的，所述铝合金夹紧平台的中部设置有铝合金夹紧凹槽，铝合金夹紧凹槽内部分布有强压吸孔。
优选的，所述双向运输模块的内部下侧设置有砂料收集模块，砂料收集模块的长度大于自动喷砂模块的长度。
优选的，所述自动喷砂模块的顶部设置有恒温空冷模块，恒温空冷模块的两侧设置有自动喷砂机。
优选的，所述自动喷砂模块的进出口端均设置有红外感应模块，红外感应模块的高度大于铝合金翻转装置的高度。
优选的，所述喷砂料管的上端连接有伸缩软管，伸缩软管的两侧设置为管连接头。
优选的，所述伸缩软管上端的喷砂料管上连接有流量电磁阀，流量电磁阀上端的喷砂料管连接砂料储存模块。
一种如上所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工工艺，所述加工工艺具体包括有以下步骤：
(1).砂料制作：将喷砂料按照组成比例准确称重，再将喷砂料置于混料缸中，启动搅拌器，以800～2000r/min的搅拌速率搅拌30～90min，再用超声振荡器超声振荡30～60min，得到喷砂料，并转移至砂料储存模块中；
(2).固定铝合金：将需要进行喷砂的铝合金片材插入到步进旋转台上的铝合金夹紧平台上，铝合金片材从铝合金夹紧平台进入到铝合金夹紧凹槽，并通过铝合金夹紧凹槽内部的强压吸孔牢牢固定住铝合金片材，单次喷砂固定两块铝合金片材；
(3).单向喷砂：启动双向运输模块，水平滑台在水平滑轨上滑动并进入到自动喷砂模块中，自动喷砂模块两侧的红外感应模块感应到铝合金片材进入到自动喷砂模块后，恒温空冷模块启动，流量电磁阀打开，砂料储存模块中的喷砂料从喷砂料管和伸缩软管进入到自动喷砂机中；
通过垂直滑台在垂直滑轨上移动、喷砂滑台在喷砂滑轨上滑动、伸缩喷砂枪通过自调节长度，调节出最初始的喷砂位置，定位后，开始喷砂，喷砂滑台在喷砂滑轨上来回上下移动，完成垂直方向的单线喷砂，水平滑台在水平滑轨向前移动，实现喷砂的推进，直至完成铝合金片材的单面双板喷砂，单面喷砂完成后水平滑台移出自动喷砂模块；
(4).翻转喷砂：自动喷砂模块出口处的红外感应模块感应铝合金片材完全移出自动喷砂模块后，步进旋转台带动铝合金夹紧平台进行180°的同向旋转，实现铝合金片材在步进旋转台的翻转，翻转后的铝合金片材，已喷砂的那面朝内，未喷砂的那面朝外，水平滑台在水平滑轨上朝着自动喷砂模块，再次进入到自动喷砂模块中；
通过垂直滑台在垂直滑轨上移动、喷砂滑台在喷砂滑轨上滑动、伸缩喷砂枪通过自调节长度，调节出最初始的喷砂位置，定位后开始喷砂，并完成同样的喷砂动作，实现铝合金片材的双倍效率、双面翻转喷砂；
(5).喷砂完成：已经完成双面喷砂的铝合金片材在自动喷砂模块中停留至铝合金片材的温度与恒温空冷模块设定的温度相同，并通过砂料收集模块收集喷砂过程散落的喷砂料，并回收套用，之后水平滑台在水平滑轨移动并开始移出自动喷砂模块，进口处的红外感应模块感应到铝合金片材后，自动停止喷砂，水平滑台回到最初始位置，铝合金片材完成双效率自动喷砂加工。
进一步地，所述喷砂料包括有以下重量份数的组成成分：Al2O3 40～60％、Fe 5～10％、Si 12～18％、SiO210～20％、Ti 5～8％、Cr 3～7％、纳米玻璃珠10～25％和纳米酚醛树脂粉10～20％。
本发明所具有的有益效果为：本发明的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，通过设置三向自由滑动，而调节喷砂的效果，通过双向翻转喷砂而实现双倍效率甚至双倍效率的喷砂工作，能够大大地提高喷砂工序的工作效率，减少喷砂过程的时间消耗，降低人力物力消耗，有利于节约喷砂装置的空间占用率，通过程控而实现完全自动化喷砂，显著地降低喷砂成本而提高喷砂的经济效益，通过选择高效的绿色环保喷砂料而达到最好的喷砂效果，具有良好的市场前景和使用价值。
附图说明
图1为本发明用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统的整体结构示意图。
图2为本发明用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统的双向运输模块部分结构示意图。
图3为本发明用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统的自动喷砂机部分结构示意图。
图4为本发明用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统的铝合金翻转装置结构示意图。
图中：1、自动喷砂模块；2、双向运输模块；3、砂料储存模块；4、砂料收集模块；5、恒温空冷模块；6、红外感应模块；7、自动喷砂机；8、喷砂滑台；9、伸缩喷砂枪；10、喷砂滑轨；11、喷砂料管；12、管连接头；13、伸缩软管；14、流量电磁阀；15、水平滑轨；16、垂直滑轨；17、垂直滑台；18、水平滑台；19、步进旋转台；20、铝合金夹紧平台；21、铝合金夹紧凹槽；22、强压吸孔。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-4所示，一种用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，自动喷砂系统包括有自动喷砂模块1，自动喷砂模块1的下部设置有双向运输模块2，自动喷砂模块1的上部设置有砂料储存模块3。
进一步地，自动喷砂模块1的中部设置有自动喷砂机7，自动喷砂机7包括有喷砂滑台8，喷砂滑台8安装在喷砂滑轨10上，喷砂滑台8上安装有伸缩喷砂枪9，喷砂滑台8的两侧设置有喷砂料管11。
进一步地，双向运输模块2上设置有正交设置的水平滑轨15和垂直滑轨16，水平滑轨15和垂直滑轨16的连接处设置有垂直滑台17，水平滑轨15上安装有水平滑台18，水平滑台18上设置有铝合金翻转装置。
进一步地，铝合金翻转装置包括有步进旋转台19和铝合金夹紧平台20，铝合金夹紧平台20垂直安装在步进旋转台19上。
更进一步地，铝合金夹紧平台20的中部设置有铝合金夹紧凹槽21，铝合金夹紧凹槽21内部分布有强压吸孔22。
进一步地，双向运输模块2的内部下侧设置有砂料收集模块4，砂料收集模块4的长度大于自动喷砂模块1的长度。
进一步地，自动喷砂模块1的顶部设置有恒温空冷模块5，恒温空冷模块5的两侧设置有自动喷砂机7。
进一步地，自动喷砂模块1的进出口端均设置有红外感应模块6，红外感应模块6的高度大于铝合金翻转装置的高度。
进一步地，喷砂料管11的上端连接有伸缩软管13，伸缩软管13的两侧设置为管连接头12。
更进一步地，伸缩软管13上端的喷砂料管11上连接有流量电磁阀14，流量电磁阀14上端的喷砂料管11连接砂料储存模块3。
一种用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工工艺，具体包括有以下步骤：
(1).砂料制作：将喷砂料按照组成比例准确称重，再将喷砂料置于混料缸中，启动搅拌器，以2000r/min的搅拌速率搅拌60min，再用超声振荡器超声振荡30min，得到喷砂料，并转移至砂料储存模块3中；
(2).固定铝合金：将需要进行喷砂的铝合金片材插入到步进旋转台19上的铝合金夹紧平台20上，铝合金片材从铝合金夹紧平台20进入到铝合金夹紧凹槽21，并通过铝合金夹紧凹槽21内部的强压吸孔22牢牢固定住铝合金片材，单次喷砂固定两块铝合金片材；
(3).单向喷砂：启动双向运输模块2，水平滑台18在水平滑轨15上滑动并进入到自动喷砂模块1中，自动喷砂模块1两侧的红外感应模块6感应到铝合金片材进入到自动喷砂模块1后，恒温空冷模块5启动，流量电磁阀14打开，砂料储存模块3中的喷砂料从喷砂料管11和伸缩软管13进入到自动喷砂机7中；
通过垂直滑台17在垂直滑轨16上移动、喷砂滑台8在喷砂滑轨10上滑动、伸缩喷砂枪9通过自调节长度，调节出最初始的喷砂位置，定位后，开始喷砂，喷砂滑台8在喷砂滑轨10上来回上下移动，完成垂直方向的单线喷砂，水平滑台18在水平滑轨15向前移动，实现喷砂的推进，直至完成铝合金片材的单面双板喷砂，单面喷砂完成后水平滑台18移出自动喷砂模块1；
(4).翻转喷砂：自动喷砂模块1出口处的红外感应模块6感应铝合金片材完全移出自动喷砂模块1后，步进旋转台19带动铝合金夹紧平台20进行180°的同向旋转，实现铝合金片材在步进旋转台19的翻转，翻转后的铝合金片材，已喷砂的那面朝内，未喷砂的那面朝外，水平滑台18在水平滑轨15上朝着自动喷砂模块1，再次进入到自动喷砂模块1中；
通过垂直滑台17在垂直滑轨16上移动、喷砂滑台8在喷砂滑轨10上滑动、伸缩喷砂枪9通过自调节长度，调节出最初始的喷砂位置，定位后开始喷砂，并完成同样的喷砂动作，实现铝合金片材的双倍效率、双面翻转喷砂；
(5).喷砂完成：已经完成双面喷砂的铝合金片材在自动喷砂模块1中停留至铝合金片材的温度与恒温空冷模块5设定的温度相同，并通过砂料收集模块4收集喷砂过程散落的喷砂料，并回收套用，之后水平滑台18在水平滑轨15移动并开始移出自动喷砂模块1，进口处的红外感应模块6感应到铝合金片材后，自动停止喷砂，水平滑台18回到最初始位置，铝合金片材完成双效率自动喷砂加工。
更进一步地，喷砂料包括有以下重量份数的组成成分：Al2O3 40％、Fe 5％、Si12％、SiO210％、Ti 5％、Cr 3％、纳米玻璃珠15％和纳米酚醛树脂粉10％。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
喷砂料包括有以下重量份数的组成成分：Al2O345％、Fe 5％、Si 12％、SiO210％、Ti 5％、Cr 3％、纳米玻璃珠10％和纳米酚醛树脂粉10％。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：
喷砂料包括有以下重量份数的组成成分：Al2O340％、Fe 5％、Si 15％、SiO210％、Ti 5％、Cr 5％、纳米玻璃珠10％和纳米酚醛树脂粉10％。
在本发明中，本发明的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，通过设置三向自由滑动，而调节喷砂的效果，通过双向翻转喷砂而实现双倍效率甚至双倍效率的喷砂工作，能够大大地提高喷砂工序的工作效率，减少喷砂过程的时间消耗，降低人力物力消耗，有利于节约喷砂装置的空间占用率，通过程控而实现完全自动化喷砂，显著地降低喷砂成本而提高喷砂的经济效益，通过选择高效的绿色环保喷砂料而达到最好的喷砂效果，具有良好的市场前景和使用价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，其特征在于：所述自动喷砂系统包括有自动喷砂模块(1)，所述自动喷砂模块(1)的下部设置有双向运输模块(2)，所述自动喷砂模块(1)的上部设置有砂料储存模块(3)；
所述自动喷砂模块(1)的中部设置有自动喷砂机(7)，自动喷砂机(7)包括有喷砂滑台(8)，喷砂滑台(8)安装在喷砂滑轨(10)上，所述喷砂滑台(8)上安装有伸缩喷砂枪(9)，所述喷砂滑台(8)的两侧设置有喷砂料管(11)；
所述双向运输模块(2)上设置有正交设置的水平滑轨(15)和垂直滑轨(16)，所述水平滑轨(15)和垂直滑轨(16)的连接处设置有垂直滑台(17)，所述水平滑轨(15)上安装有水平滑台(18)，水平滑台(18)上设置有铝合金翻转装置。
2.根据权利要求1所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，其特征在于：所述铝合金翻转装置包括有步进旋转台(19)和铝合金夹紧平台(20)，铝合金夹紧平台(20)垂直安装在步进旋转台(19)上。
3.根据权利要求2所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，其特征在于：所述铝合金夹紧平台(20)的中部设置有铝合金夹紧凹槽(21)，铝合金夹紧凹槽(21)内部分布有强压吸孔(22)。
4.根据权利要求1所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，其特征在于：所述双向运输模块(2)的内部下侧设置有砂料收集模块(4)，砂料收集模块(4)的长度大于自动喷砂模块(1)的长度。
5.根据权利要求1所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，其特征在于：所述自动喷砂模块(1)的顶部设置有恒温空冷模块(5)，恒温空冷模块(5)的两侧设置有自动喷砂机(7)。
6.根据权利要求1所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，其特征在于：所述自动喷砂模块(1)的进出口端均设置有红外感应模块(6)，红外感应模块(6)的高度大于铝合金翻转装置的高度。
7.根据权利要求1所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，其特征在于：所述喷砂料管(11)的上端连接有伸缩软管(13)，伸缩软管(13)的两侧设置为管连接头(12)。
8.根据权利要求7所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工系统，其特征在于：所述伸缩软管(13)上端的喷砂料管(11)上连接有流量电磁阀(14)，流量电磁阀(14)上端的喷砂料管(11)连接砂料储存模块(3)。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工工艺，其特征在于：所述加工工艺具体包括有以下步骤：
(1).砂料制作：将喷砂料按照组成比例准确称重，再将喷砂料置于混料缸中，启动搅拌器，以800～2000r/min的搅拌速率搅拌30～90min，再用超声振荡器超声振荡30～60min，得到喷砂料，并转移至砂料储存模块(3)中；
(2).固定铝合金：将需要进行喷砂的铝合金片材插入到步进旋转台(19)上的铝合金夹紧平台(20)上，铝合金片材从铝合金夹紧平台(20)进入到铝合金夹紧凹槽(21)，并通过铝合金夹紧凹槽(21)内部的强压吸孔(22)牢牢固定住铝合金片材，单次喷砂固定两块铝合金片材；
(3).单向喷砂：启动双向运输模块(2)，水平滑台(18)在水平滑轨(15)上滑动并进入到自动喷砂模块(1)中，自动喷砂模块(1)两侧的红外感应模块(6)感应到铝合金片材进入到自动喷砂模块(1)后，恒温空冷模块(5)启动，流量电磁阀(14)打开，砂料储存模块(3)中的喷砂料从喷砂料管(11)和伸缩软管(13)进入到自动喷砂机(7)中；
通过垂直滑台(17)在垂直滑轨(16)上移动、喷砂滑台(8)在喷砂滑轨(10)上滑动、伸缩喷砂枪(9)通过自调节长度，调节出最初始的喷砂位置，定位后，开始喷砂，喷砂滑台(8)在喷砂滑轨(10)上来回上下移动，完成垂直方向的单线喷砂，水平滑台(18)在水平滑轨(15)向前移动，实现喷砂的推进，直至完成铝合金片材的单面双板喷砂，单面喷砂完成后水平滑台(18)移出自动喷砂模块(1)；
(4).翻转喷砂：自动喷砂模块(1)出口处的红外感应模块(6)感应铝合金片材完全移出自动喷砂模块(1)后，步进旋转台(19)带动铝合金夹紧平台(20)进行180°的同向旋转，实现铝合金片材在步进旋转台(19)的翻转，翻转后的铝合金片材，已喷砂的那面朝内，未喷砂的那面朝外，水平滑台(18)在水平滑轨(15)上朝着自动喷砂模块(1)，再次进入到自动喷砂模块(1)中；
通过垂直滑台(17)在垂直滑轨(16)上移动、喷砂滑台(8)在喷砂滑轨(10)上滑动、伸缩喷砂枪(9)通过自调节长度，调节出最初始的喷砂位置，定位后开始喷砂，并完成同样的喷砂动作，实现铝合金片材的双倍效率、双面翻转喷砂；
(5).喷砂完成：已经完成双面喷砂的铝合金片材在自动喷砂模块(1)中停留至铝合金片材的温度与恒温空冷模块(5)设定的温度相同，并通过砂料收集模块(4)收集喷砂过程散落的喷砂料，并回收套用，之后水平滑台(18)在水平滑轨(15)移动并开始移出自动喷砂模块(1)，进口处的红外感应模块(6)感应到铝合金片材后，自动停止喷砂，水平滑台(18)回到最初始位置，铝合金片材完成双效率自动喷砂加工。
10.根据权利要求9中所述的用于铝合金型材的双倍效率自动喷砂加工工艺，其特征在于：所述喷砂料包括有以下重量份数的组成成分：Al2O3 40～60％、Fe 5～10％、Si 12～18％、SiO2 10～20％、Ti 5～8％、Cr 3～7％、纳米玻璃珠10～25％和纳米酚醛树脂粉10～20％。
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