TW201835391A - 可攜式和模組化生產電鍍系統 - Google Patents

Abstract

一種可攜式電鍍系統，其帶有集成為完整的系統而不是分開的或斷開的部件。單一電鍍系統可以整裝地包括所有必要的整流器、槽、清洗功能和其他有用的或必要的項目。通過使用比常規的電鍍系統更小的部件，該系統可以允許化學品、溶液和能量的更節約地使用，並且可以朝著要電鍍的物體的獨特形狀或尺寸更有效地利用該系統。可以採用齒條管理系統將物體從該系統中的一個位置移動到另一個位置。

Description

可攜式和模組化生產電鍍系統

本發明屬於電鍍系統。更具體地，本發明是關於能夠對小批量物體有效地進行電鍍的可攜式電鍍系統。

電鍍系統使用電化學，以離子力來形成材料(通常為金屬材料)薄層。可以電鍍其他金屬，以形成提供保護(例如，抗腐蝕)的功能層(例如，鋅)，或者提供改善電鍍物體的外觀的美感塗層(例如，鉻)。

大多數電鍍系統都是龐大的，並且一次電鍍大量的物體。這些系統通常被稱為「紀念碑」(monuments)，能坐落在坑或其他永久性區域中，因此這樣的電鍍系統是不可攜帶的或不可移動的。電鍍系統的尺寸還需要大量的化學溶液，繼而需要大量的能量將化學溶液加熱至所需電鍍溫度。其尺寸還阻止了根據物體的特定尺寸和形狀對系統的優化，因為這樣的話將需要重新配置整個系統，而如此大型的系統重新配置是繁重的。由於這些系統的必要尺寸和成本，一個工廠通常將包括一個或只有幾個電鍍系統。

市場上可買到的小型電鍍系統包括拼接在一起的單獨的、不完整的多個部分，而不是集成的、完整的系統。然而，這些部分通常有功能缺失，如缺失超音波功能、過濾系統、樹脂處理部分、化學監測和其他 功能。現有的系統還缺乏將物體從一個槽有效移動到另一個槽的功能。

本發明大致包括帶有集成為完成系統的部件的電鍍系統。例如，單一系統可以包括所有必要的整流器、槽、超音波功能和其他所需的功能。該系統可以比常規電鍍系統小，從而允許化學品和能量的節約使用，並且可以包括輪子或用於運動的其他工具，從而允許該系統是可移動的。可能還包括齒條管理系統，以將產品有效地從一個槽移動到另一個槽。例如，在一個實施例中，本發明包括12個槽。

在一個實施例中，本發明是用於電鍍物體的電鍍系統，並且大致包括框架、設置在該框架上的電鍍槽、以及設置在該框架上的與該電鍍槽按照工藝流程順序的第一沖洗槽和第二沖洗槽。該第二沖洗槽可能適於從水源接收水，並且該水可能適於從該第二沖洗槽流至該第一沖洗槽。在該框架上還設置有按照工藝流程順序在該第二沖洗槽之前的酸洗槽。該系統還包括將物體傳送至該電鍍槽、第一沖洗槽、第二沖洗槽和酸洗槽、並且從該電鍍槽、第一沖洗槽、第二沖洗槽和酸洗槽傳送物體的齒條。

本發明還公開了一種用於清洗電鍍用物品的方法。該方法可能大致包括使得去離子水從供應源流至第一沖洗槽，並且允許該去離子水從第一沖洗槽流至第二沖洗槽。要電鍍的物體可以防止在該第二沖洗槽中，並且在該第二沖洗槽中被沖洗。此後，該物體被放置在酸洗槽中。接著，在將該物體放置在該酸洗槽中之後，該物體可能被放置在該第一沖洗槽中。這種方法促進將酸帶出液充當沖洗槽中的淨化劑的使用。

100‧‧‧系統

125‧‧‧機器人

110‧‧‧輪子

135‧‧‧洩漏控制板

120‧‧‧齒條

145‧‧‧清洗槽

130‧‧‧過濾和回收部分

155‧‧‧感測器

140‧‧‧控制器

165‧‧‧液位元感測器

150‧‧‧電鍍槽

175‧‧‧酸洗槽

160‧‧‧計量泵

400‧‧‧清洗過程

170‧‧‧溫度感測器

405~435‧‧‧步驟

180‧‧‧沖洗槽

500‧‧‧清洗過程

105‧‧‧框架

505~535‧‧‧步驟

115‧‧‧電鍍槽

下面參照附圖的描述有助於更好地理解本發明要保護的主題、它的構造和運作，並且可以容易理解和領會本發明的許多優點：圖1為根據本發明的實施例的電鍍系統的側視圖；圖2為圖1的電鍍系統的相對的側視圖；圖3為根據本發明的實施例的電鍍系統的頂視圖；圖4為根據本發明的實施例的用於清洗部件的流程圖；圖5為根據本發明的實施例的用於清洗電鍍的部件的過程的流程圖。

雖然本發明可以有多種不同形式的實施例，但是下面將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例，可以理解的是本公開被認為是本發明的原則的範例，並且不是為了將本發明的廣泛方面限制為所示實施例。這裡使用的術語「本發明」不是為了限制請求保護的發明的範圍，而是只是為了說明的目的用於討論本發明的示例實施例的術語。

本發明大致包括集成的電鍍系統，其包括在單一完整系統中用於電鍍的典型部件。例如，單一電鍍系統可以包括整流器、槽、超音波功能、清洗功能和其他部件，而不具有與該系統分開和脫離的部件。本發明的系統可以比常規電鍍系統更小，以便化學品和能量的節約使用以及造型獨特的物體的可定制操作。該系統還可以是可攜式的或可移動的，並且包括移動裝置，例如輪子或齶。齒條管理系統還可以被包括來移動在該系統中從一個部件電鍍至另一個部件的物體。

參照圖1-3，本發明的實施例大致包括電鍍系統100，該電 鍍系統100包括框架105，輪子110連接至該框架。輪子110可以是腳輪或其他能夠使得系統100可由使用者或機械攜帶的可移動物體(例如，齶、滑板等)。系統100還可以包括用於電鍍物體的電鍍槽115、以及機器人125或用於將移動齒條120從一個位置移動到另一個位置的其他自動化設備。例如，機器人125可以將要電鍍的物體從電鍍槽移動至清洗區域，或者當電鍍和清洗過程完成時移動至單獨的機架。機器人125可以是，例如，桁架機器人或任意其他自動化設備。

系統100可以包括位於相同的系統100中的過濾和回收部分130。系統100還可以包括洩漏控制板135，該洩漏控制板135用於防止化學品和系統100的其他液體超出系統100的範圍洩漏。

系統100的各種槽和部分可以被集成到一個系統中以增強電鍍系統100的效率和便攜性。使用者可以操縱控制器140來運行系統100的各種功能。例如，系統100可以包括上述電鍍槽115、帶有超音波清洗或化學清洗能力的清洗槽145、以及沖洗槽180，在該沖洗槽180中，可以用溶液，例如去離子水，沖洗電鍍的對象。該沖洗系統可以是逆流設計，其中，依次地將新鮮的去離子水或其他溶液供應源至最後的沖洗槽180，然後依次供應至中間沖洗槽，直到第一沖洗槽。這使得要電鍍的物體在越來越乾淨的溶液中被清洗。清洗的混合還節約溶液的使用。在放置到最後的沖洗槽之前，可以在酸洗槽175中處理物體。通過在最後的沖洗槽之前設置酸洗槽，清洗過程可以促進酸帶出液充當槽中的淨化劑的使用，並且保持沖洗槽中的清潔。

各種槽可以包括感測器155，例如，電導感測器。計量泵160 還可以被實現為自動地向各種槽提供化學添加劑，從而允許更穩定的、沒有錯誤的和自動化的調整，並且將人工作業員執行化學調整任務的需求最小化。可以採用其他感測器，例如，液位元感測器165、溫度感測器170和PH感測器，從而將電鍍過程自動化。因此可以自動監控和改變水位、水溫和鉻和鎳溶液的pH。

在實施例中，本發明包括緊湊型和可攜式的電鍍系統，其是整裝的，而不是像常規電鍍系統一樣是分離的。電鍍槽115可以包括整流器供電的陰極和陽極，以便系統內的有效電鍍。通過在更小的並且更緊湊的系統中實現這些功能，系統100可以支援有效的單件流或小批量電鍍。例如，小的槽使得陽極能夠更靠近要電鍍的物體，以及將物體從一個位置傳送到另一個位置的槽，從而將電鍍效率最大化。這提高了電鍍效率和電鍍沉積的速度。

還可以為進一步的定制採用分離的籃筐。例如，除了位於電鍍槽115的兩側上兩個籃筐，在電鍍槽115的中間可以設置第三籃筐。齒條120還可以跨越第三陽極籃筐，從而促進陽極同時暴露至要電鍍的無圖的兩側。可選地或除了上述，U型齒條可以裝載要電鍍的部件。U型齒條可以包括位於兩端的陽極，以及位於中間的第三陽極，從而允許均勻電鍍。還可以在這個和其他配置中使用層流，從而增加溶液與要電鍍的部件的接觸，以及加快電鍍進程。

與常規電鍍系統相比，本發明的緊湊性質還允許加熱時間更快和加熱系統100的溶液所花費的能量更少。此外，系統100可以是順序電鍍系統100，據此，部件可以根據在先的製造過程進入系統的第一部分，然 後以便利和高效組裝線方式進入下一操作。

齒條管理系統還可以提供系統100的功能。如上所述，系統100可以包括由控制器140和機器人125自動化設備所操作的齒條120。齒條120可以包括兩個腿，每個腿均裝載有要電鍍的物體。齒條管理系統還可以根據使用者需求或者自動化地向電鍍系統提供裝載的齒條和齒條的自動進樣的佇列堆積。在電鍍和/或清洗和沖洗過程之後，齒條可以被自動的卸載回到齒條管理系統中，以便通過系統卸載和再迴圈。使用的溶液可以被機械攪拌以提高溶液在要電鍍的物體的表面的更新，並且消除傳統的空氣攪拌的需要。

系統100的緊湊性質還提供額外靈活性。例如，電鍍槽115和系統的其他部分可以可移除地連接至框架105或者其他的其他部件，從而允許快速的滑出和滑進改變。機器人125自動化設備可以說明槽的運動，並且可以被程式化，從而當受控制器140指示使得系統100以特定模式運行時，可以特定順序自動地佈置槽和其他部分。

過濾和回收部分130可以說明系統100的沖洗和溶解能力。例如，過濾和回收部分130可以允許沒有污垢，以及用於多種用途的溶液的完全回收。過濾和回收部分130還可以用於金屬回收。

現在將參照圖4，並且根據圖1-3所示的元素中的至少一個元素描述清洗過程。如圖2所示，系統100可以包括使用若干清洗槽145或酸洗槽175和沖洗槽180的多個清洗步驟。因此，過程400可以開始並進入步驟405，其中，沒有電鍍的物體移動至第一個清洗槽145。接著，該物體遵循一系列沖洗和清洗步驟410到435，其中，在第一、第二和第三清洗 和沖洗槽中，物體被漸進地清洗和沖洗。在被放置在第三沖洗槽之前，可以在酸洗槽175中處理物體。通過在最後的沖洗槽之前設置酸洗槽175，清洗過程400可以促進酸洗出液充當槽中的淨化劑的使用，並且保持在沖洗槽中的清潔。沖洗系統可以是逆流設計，其中，依次地將新鮮的溶液，如去離子水，依次供應至最後的沖洗槽180，然後依次供應至中間的沖洗槽，直到第一沖洗槽。這使得物體在越來越乾淨的溶液中被清洗。清洗的混合還節約溶液的使用。現在可以結束清洗過程，並且物體可以跟進至第一個電鍍槽150。清洗過程400是許多潛在的電鍍應用/槽序列中的一個。

參照圖5，並且根據圖1-3所示的元素中的至少一個元素，還描述了另一個清洗過程。如圖2所示，系統100可以包括使用若干清洗槽145或酸洗槽175和沖洗槽180的多個清洗步驟。因此，清洗過程500可以開始並且進入步驟505，其中，物體是被電鍍的。在步驟510中，電鍍的物體移動至第三槽(即，初始槽)。接著，在步驟515中，採用溶液，例如去離子水，沖洗物體，並且在步驟520和525中，將物體移動裝至酸洗槽175以便進行進一步清洗。在酸洗槽中被沖洗之後，在步驟530和535中，電鍍的物體移動至第一槽以便進行進一步沖洗(即，最後的沖洗槽)。通過在最後的沖洗槽(例如，第一槽)之前設置酸洗槽175，清洗過程500可以促進酸洗出液充當槽中的淨化劑的使用，並且保持乾淨。沖洗系統可以是逆流設計，其中，依次地將新鮮的溶液，如去離子水，依次供應至最後的沖洗槽180，然後依次供應至中間的沖洗槽，直到第一沖洗槽。這使得物體在越來越乾淨的溶液中被清洗。清洗的混合還節約溶液的使用。現在可以結束清洗過程。清洗過程500是許多潛在的電鍍應用/槽序列中的一個。

上述過程的優點在於物體能夠在越來越乾淨的水中被沖洗，以便得到最佳的電鍍效果。沖洗的混合還節約了水的使用，從而提供了清洗和電鍍過程的效率。清洗過程400可以以任意已知的方式清洗，如上所述，並且可以使用去離子水沖洗物體。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附申請專利範圍為準。

Claims (7)

1. 一種用於電鍍物體的方法，包括：使得溶液從供應源流至第一沖洗槽；允許該溶液從該第一沖洗槽流至第二沖洗槽；將該物體放置在該第二沖洗槽中；在該第二沖洗槽中沖洗該物體；在該第二沖洗槽中沖洗該物體之後，將該物體放置在酸洗槽中；以及在將該物體放置在該酸洗槽中之後，將該物體放置在該第一沖洗槽中。
2. 如請求項1所述用於電鍍物體的方法，其中，還包括在該第二沖洗槽中沖洗該物體之前，將該物體放置在第三沖洗槽中，其中，該溶液從該第二沖洗槽流至該第三沖洗槽。
3. 如請求項1所述用於電鍍物體的方法，其中，還包括在該第二沖洗槽中沖洗該物體之前，在電鍍槽中電鍍該物體。
4. 如請求項3所述用於電鍍物體的方法，其中，還包括使得通過該電鍍槽的溶液流是層流式的。
5. 如請求項3所述用於電鍍物體的方法，其中，還包括使用U型齒條將該物體放置在該電鍍槽中。
6. 如請求項5所述用於電鍍物體的方法，其中，將該物體放置在該電鍍槽中包括在該電鍍槽中設置該U型齒條，該U型齒條跨越設置在該電鍍槽中的陽極。
7. 如請求項1所述用於電鍍物體的方法，其中，該溶液是去離子水。