CN214937885U - 一种绝缘保护层的自动控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种绝缘保护层的自动控制设备，包括工作台、送料装置、定位装置、固化装置、刮除装置和控制单元。控制单元分别与送料装置、定位装置、固化装置和刮除装置电连接。送料装置用于将工件运送至工作台上。定位装置配置于工作台中部，用于对工件进行定位。固化装置配置于工作台上以对工件的保护层进行固化。刮除装置配置于工作台上，用于对工件上的保护层进行刮除。本实用新型结合机电一体化设计以实现分段阳极化工艺中的保护层的自动化生产和去除。通过机器设备代替人工生产，不仅节省了人力物力，还能提高工件的生产效率和精度。本实用新型还设有一压力传感器以实现工件的识别和定位，进而提高工件的加工精度。

Description

一种绝缘保护层的自动控制设备

技术领域

本实用新型涉及分段阳极化技术领域，具体而言，涉及一种绝缘保护层的自动控制设备。

背景技术

金属材料或手机壳等制品经过表面阳极化处理后，其耐蚀性、硬度、耐磨性等性能均有大幅度提高。实施阳极化处理最多的金属材料是铝，铝的阳极氧化一般在酸性电解液中进行，以铝为阳极，在电解过程中，氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。氧化膜外层多孔，容易吸附染料和有色物质，因而常用来装饰制品。由于某些制品表面不同部位的使用性能以及要求不同，因此，在电镀时需要采用不同的电解工艺要求对制品表面不同部位进行分段阳极化。分段阳极化是先在非电解区域形成保护层对其进行保护，使得在电解过程中只电解工件暴露的位置，待电解结束后再去除非电解区域的保护层的工艺。通过分段阳极化能够在工件不同部位的表面呈现出不同的性能。

目前，分段阳极化常用的制造方法是用塑料薄膜等绝缘材料包裹整个工件，再手工去除部分屏蔽层，裸露出待电镀部分，然后用特定的工艺进行电镀。在生产中，该过程大部分由手工完成，人工成本高且包裹效率低，精度差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种绝缘保护层的自动控制设备，旨在改善现有的保护层固化和刮除过程采用人工操作成本高、精度差等问题。

本实用新型是这样实现的：

一种绝缘保护层的自动控制设备，其特征在于，包括：

工作台，

送料装置，所述送料装置用于将所述工件运送至所述工作台上；

定位装置，所述定位装置配置于所述工作台中部，用于对所述工件进行定位；

固化装置，所述固化装置配置于所述工作台上，用于对所述工件的保护层进行固化；

刮除装置，所述刮除装置配置于所述工作台上，用于对所述工件上的保护层进行刮除；

控制单元，所述控制单元分别与所述送料装置、所述定位装置、所述固化装置和所述刮除装置电连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述自动控制设备还包括一底座，所述工作台、所述固化装置和所述刮除装置均设于所述底座上，且所述工作台设于所述刮除装置中间。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述定位装置包括一压力传感器，所述压力传感器与所述控制单元电连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述压力传感器的分辨力为0.1g。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述定位装置还包括一报警器，所述压力传感器检测的压力值大于设定数值时，所述报警器发出警报。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述固化装置为紫外光发生器。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述送料装置上设有一夹具，所述夹具与所述工件可转动连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的绝缘保护层的自动控制设备包括工作台、送料装置、定位装置、固化装置、刮除装置和控制单元。控制单元分别与送料装置、定位装置、固化装置和刮除装置电连接。送料装置用于将工件运送至工作台上。定位装置配置于工作台中部，用于对工件进行定位。固化装置配置于工作台上以对工件的保护层进行固化。刮除装置配置于工作台上，用于对工件上的保护层进行刮除。本实用新型结合机电一体化设计以实现分段阳极化工艺中的保护层的自动化生产和去除。通过机器设备代替人工生产，解放操作人员的双手，不仅节省了人力物力，还能提高工件的生产效率和精度。

本实用新型采用压力传感器实现工件的识别和定位。该压力传感器的分辨力为0.1g，能够灵敏快速地感知压力，实现工件的精准定位，进而提高工件的加工精度和保证工件的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例的分段阳极化工艺自动化生产线的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的树脂固化和去除工位在第一视角下的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的树脂固化和去除工位在第二视角下的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的树脂固化和去除工位的主视图；

图5是图4所示的树脂固化和去除工位的左视图；

图6是图4所示的树脂固化和去除工位的俯视图；

图7是本实用新型实施例的树脂喷涂工位的结构示意图；

图8是本实用新型实施例的清洗工位的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1所示，本实用新型提供了一种分段阳极化工艺自动化生产线，包括树脂喷涂工位1、树脂固化和去除工位2、电解工位3、清洗工位4、送料装置5和控制单元。所述控制单元分别与树脂喷涂装置、固化装置、刮除装置、电解装置、清洗装置和送料装置5电连接。

参照图1所示，在本实施例中，所述树脂喷涂工位1配置有树脂喷涂装置，用于将树脂涂料喷涂于工件6的表面。所述树脂固化和去除工位2配置有绝缘保护层的自动控制设备，所述绝缘保护层的自动控制设备包括固化装置和刮除装置，用于对工件6进行保护层固化或保护层去除。所述电解工位配置有电解装置，用于对工件6进行电解处理。所述清洗工位配置有清洗装置，用于对电解后的工件6进行清洗和烘干。所述送料装置5用于将工件6依次运送至树脂喷涂工位1、树脂固化和去除工位2、电解工位3和清洗工位4。

参照图1所示，在本实施例中，所述送料装置5包括竖直转运机构和横向转运机构。所述竖直转运机构用于带动工件6沿竖直方向移动。所述横向转运机构配置于竖直转运机构上，用于带动工件6沿水平方向移动。所述控制单元分别与竖直转运机构和横向转运机构电连接。

具体地，所述横向转运机构包括横向导轨51以及至少一个第一滑块52，所述第一滑块52可水平滑动地设于横向导轨51上。所述横向转运机构还包括一用于驱动第一滑块52滑动的第一驱动组件，所述第一驱动组件与控制单元电连接。在横向导轨上等间距设有若干个弹性定位销，所述第一滑块52上设有与所述弹性定位销相适配的定位孔，用于第一滑块52的固定。通过弹性定位销可实现工件6在横向导轨51上的固定，便于工件6进行阳极化工艺操作。可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，还可通过其他定位方式实现第一滑块52在横向导轨51上的固定，本实用新型不做具体限定。

所述竖直转运机构包括若干个等间距设于横向导轨51同一侧的竖直导轨53。若干个竖直导轨53分别通过一第二滑块54与所述横向导轨51滑动连接，用于带动工件6沿竖直方向移动。具体地，所述竖向转运机构还包括一用于驱动所述第二滑块54滑动的第二驱动组件，所述第二驱动组件与控制单元电连接。所述竖直导轨53上等间距设有若干个弹性定位销，所述第二滑块54上设有与所述弹性定位销相适配的定位孔，用于第二滑块54的固定。可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，还可通过其他定位方式实现第二滑块54在竖直导轨53上的固定，本实用新型不做具体限定。控制单元通过控制第二驱动组件从而驱动第二滑块54在竖直导轨53滑动，并带动工件6沿竖直方向移动以自动调整待加工工件的高度，便于工件6加工。

在本实施例中，所述送料装置5上还设有一夹具55。所述夹具55与工件6可转动连接。具体地，所述送料装置5还包括一悬臂梁56，所述悬臂梁56的一端与第一滑块52连接，其另一端与夹具55连接。控制单元通过控制第一驱动组件从而驱动第一滑块52在横向导轨51上滑动，并带动工件6沿水平方向移动到特定的工位上进行相应的阳极化工艺操作。通过该送料装置5可实现自动送料，不仅可以消除积累误差，同时能够大大减少人工劳动成本，提高工作效率和保障操作人员的安全。

参照图1和图7所示，在本实施例中，所述树脂喷涂装置包括喷涂槽11、清洗喷嘴12、喷涂机13和烘干机14。所述清洗喷嘴12、喷涂机13和烘干机14分别设于喷涂槽11的三个内侧壁上。通过控制单元可以控制清洗喷嘴13、烘干机14和喷涂机13依次对工件6进行清洗、烘干和喷涂树脂。工件6经过清洗烘干后，将原有的表面暴露于外界，再通过喷涂机13可将树脂涂料喷涂于工件6的表面以形成保护层。

参照图1～图6所示，在本实施例中，所述树脂固化和去除工位2设有一底座20，所述固化装置和刮除装置均设于底座20上。具体地，底座20上还设有一工作台21，所述工作台21设于刮除装置的中间，所述固化装置设于该工作台21前方。可以理解的是，固化装置也可设于工作台21的两侧，本实用新型不做具体限定。树脂固化和去除工位2上采用搭积木的方式实现固化装置和去除装置的模块化。

在本实施例中，所述固化装置包括支架22以及固定于支架22上的紫外光发生器23，所述支架22设于底座20上。该紫外光发生器23对准工作台21的正中央，以使其发出的紫外光能照射到工件6上用于保护层的固化。通过采用固化装置能精确的将保护层树脂进行固化，不仅节约人工成本，而且还能提高固化质量，保证工件6的加工质量。

在本实施例中，所述刮除装置包括与待刮除保护层的宽度相适配的刮除带24以及驱动装置。所述刮除带24在驱动装置的带动下运行，以刮除工件6上的保护层。

具体地，所述驱动装置包括对称分设在工作台21两侧的滑轨25，所述滑轨25上分别设有一滑块26。该驱动装置还包括一电机27，优选地，所述电机27为步进电机。所述电机27安装在工作台21其中一侧的滑块26上。在电机27上还设有一与该电机27可转动连接的第一立柱28。在工作台21远离第一立柱28的一侧的滑块26上设有第二立柱29。所述第一立柱28和第二立柱29上套设有刮除带24，且刮除带24在第一立柱28的带动下可绕第一立柱28和第二立柱29旋转，用于刮除工件6上的保护层。本实用新型的滑块26可以实现刮除带24的前后运动，用于调整刮除带24与工件6的位置。通过采用一定带宽的刮除带24对保护层进行刮除，效率极高。

在本实施例中，所述工作台21的中部还配置有一定位装置，用于对工件进行定位。所述定位装置包括一压力传感器7，所述压力传感器7与控制单元电连接。优选地，所述压力传感器7的分辨力为0.1g。该压力传感器7的中心点位于工作台的Z轴上，能够灵敏快速地感知压力变化。

在一个优选实施例中，所述定位装置还包括一报警器。当压力传感器7检测的压力值大于设定数值时，报警器发出警报。优选地，所述设定数值为2～5mN。

当第一滑块52带动工件6滑动到树脂固化和去除工位2时，在第二滑块54的带动下，工件6的顶点不断靠近压力传感器7并挤压压力传感器7的接触面使得接触面产生变形。当压力传感器7的示值在2～5mN之间时，认为工件6的顶点与工作台21的Z轴原点重合。若压力传感器7的示值大于5mN，则报警器超程报警，夹具55将退回原位并重新进行对刀。

原点对位成功后，先对工件6进行保护层固化，然后再刮除待电解部位的保护层。首先，第二滑块54带着工件6向上运动直至到达紫外光发生器23所产生的光射线的水平位置后，工件6慢慢向下运动，并在紫外光的照射下将工件分段圆周上的树脂进行固化。树脂固化后，工件6在第二滑块54的带动下下降，直至待刮除的保护层与刮除带24在同一水平上。此时，在电机27作用下，刮除带24绕第一立柱28和第二立柱29旋转，且该刮除带24在滑块26的带动下靠近工件6并与工件6上的保护层的表面接触。由于刮除带24具有粗糙的表面，因此，在旋转的刮除带24的作用下保护层被刮除。完成保护层固化和刮除操作后工件6退回原位等待进入电解工位3。需要说明的是，若工件6为第一次加工，该工件6表面未曾有固化的保护层，则在对需要保护的部位进行紫外光固化后可以直接进入下一工位，无需进行保护层刮除工作。

参照图1所示，在本实施例中，所述电解装置3包括电解槽31、电解液32、正极棒和负极棒，所述电解液32放置于所述电解槽31内。所述电解槽31的一侧安装有正极棒，其另一侧安装有负极棒。当工件进入电解工位3时，在电解液32、正极棒和负极棒的作用下，氧的阴离子与铝作用从而在工件的表面产生氧化膜。

参照图1和图8所示，在本实施例中，所述清洗装置4包括清洗槽41、清洗喷嘴42和烘干机43。所述清洗槽41一侧的内侧壁上安装有清洗喷嘴42，其另一侧的内侧壁上安装有烘干机43。当工件6进入清洗工位4时可对工件6进行清洗工作。先通过清洗喷嘴42对工件6进行喷水清洁，最后再采用烘干机43对工件6进行烘干。

为了便于对本实用新型的理解，下面详述本实用新型的分段阳极化工艺自动化生产线的工作流程。

S1、树脂喷涂：先将工件6夹持在夹具55上。然后控制单元控制第一驱动组驱动第一滑块52运动，并带动工件6沿水平方向运动至树脂喷涂工位1。此时，工件6在控制单元的控制下通过第二滑块54调整其高度并以500r/min的速度转动。在树脂喷涂工位1上，清洗喷嘴12先对工件6进行喷水清洗，接着采用烘干机14进行烘干，最后喷涂机13再将树脂涂料均匀地涂覆在工件6的表面。喷涂完成后，工件6在第二滑块54的带动下上升，并由第一滑块52带动顺着横向导轨51进入树脂固化和去除工位2。

S2、树脂固化和去除：第一滑块52带动工件6滑动到树脂固化和去除工位2后工件以500r/min的速度转动。然后在第二滑块54的带动下，工件6的顶点不断靠近压力传感器7并挤压压力传感器7的接触面使得接触面产生变形。当压力传感器7的示值在2～5mN之间时，认为工件6的顶点与工作台21的Z轴原点重合。若压力传感器7的示值大于5mN，则报警器超程报警，夹具55将退回原位并重新进行对刀。

原点对位成功后，第二滑块54带着工件6向上运动直至到达紫外光发生器23所产生的光射线水平位置后，工件6慢慢向下运动，并在紫外光的照射下将工件6分段圆周上的树脂进行固化。树脂固化后，工件6在第二滑块54的带动下下降，直至待刮除的保护层与刮除带24在同一水平上。此时，在电机27作用下，刮除带24绕第一立柱28和第二立柱29旋转，且刮除带24在滑块26的带动下向工件6的方向靠近并与工件6上的保护层的表面接触。由于工件6处于不断转动的状态，因此，在刮除带24的作用下工件6上待刮除的保护层被刮除，完成保护层固化和刮除操作，工件6退回原位等待进入电解工位3。

S3、工件电解：当工件6进入电解工位3时，在电解液32、正极棒和负极棒的作用下，氧的阴离子与铝作用从而在工件6表面产生氧化膜，完成工件6的电解并等待进入清洗工位4。

S4、工件清洗：工件6在送料装置5的带动下进入清洗工位4进行清洗工作。先通过清洗喷嘴42对工件6进行喷水清洁，最后再采用烘干机43对工件6进行烘干。至此，完成一个工件6的生产加工过程。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种绝缘保护层的自动控制设备，其特征在于，包括：

工作台，

送料装置，所述送料装置用于将工件运送至所述工作台上；

定位装置，所述定位装置配置于所述工作台中部，用于对所述工件进行定位；

固化装置，所述固化装置配置于所述工作台上，用于对所述工件的保护层进行固化；

刮除装置，所述刮除装置配置于所述工作台上，用于对所述工件上的保护层进行刮除；

控制单元，所述控制单元分别与所述送料装置、所述定位装置、所述固化装置和所述刮除装置电连接。

2.根据权利要求1所述的绝缘保护层的自动控制设备，其特征在于，所述自动控制设备还包括一底座，所述工作台、所述固化装置和所述刮除装置均设于所述底座上，且所述工作台设于所述刮除装置中间。

3.根据权利要求1所述的绝缘保护层的自动控制设备，其特征在于，所述定位装置包括一压力传感器，所述压力传感器与所述控制单元电连接。

4.根据权利要求3所述的绝缘保护层的自动控制设备，其特征在于，所述压力传感器的分辨力为0.1g。

5.根据权利要求3所述的绝缘保护层的自动控制设备，其特征在于，所述定位装置还包括一报警器，所述压力传感器检测的压力值大于设定数值时，所述报警器发出警报。

6.根据权利要求1所述的绝缘保护层的自动控制设备，其特征在于，所述固化装置为紫外光发生器。

7.根据权利要求1所述的绝缘保护层的自动控制设备，其特征在于，所述送料装置上设有一夹具，所述夹具与所述工件可转动连接。

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