全自動電解拋光設備的製作方法

2023-12-11 08:21:22 1

本發明涉及機器加工技術領域，具體涉及一種產量高、品質高的全自動電解拋光設備。

背景技術：

電解拋光，是以被拋工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩極同時浸入到電解槽中，通以直流進行電離反應而產生有選擇性的陽極溶解，從而達到工件表面除去細微毛刺和光亮度增大的效果。

現有技術中進行電解拋光多數採用電解槽的半自動生產和純人工電解臺，每臺時產量為250-300個；電解槽的半自動生成方式需操作工人4人，需要人工夾持零件，操作人員在電解拋光前裝夾零件的時候，若零件與夾具之間沒有定位好，則零件將會出現鬆動，特別是在電解拋光時，零件處於晃動狀態，而零件出現鬆動後導致與夾具接觸點不緊密，或陰極直接與零件接觸，造成短路而燒傷，產生不良品；該生產方式常造成不鏽鋼電解拋光零件表面發白、發黑、發黃，和/或零件上留有黑色及燒焦的掛點；此外，採用電解槽拋光生產方式，產品只能內外一起拋，浪費資源(而不鏽鋼口杯只需要內拋)。純人工電解臺也常出現陰極直接與口杯接觸，造成短路而燒傷，產生不良品。由此可知，現有技術的拋光生產方式產量低、品質差及用工成本高(目前企業招工難、人工成本高問題嚴重)。

因此，需要提供一種針對上述現有技術不足的改進技術方案。

技術實現要素：

本發明的目的是克服上述現有技術中小時產量低、品質差、招工難、人工成本高等方面的問題，提出一種全自動電解拋光設備。本發明的全自動電解拋光設備的生產小時產量高、品質高、用工少，採用流水線作業，可與其它產線聯網控制，電解時間和加熱時間均數位化、自動化控制。本發明拋光設備的新穎性、創造性、實用性徹底顛覆傳統模式，大量採用了新型技術，如使用上位機(觸模屏)加PLC控制，伺服定位技術、傳感器檢測技術、機械手應用技術、整機進行聯網，能夠實現工業化應用，生產出的產品質量品質性能好。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種全自動電解拋光設備，包括陽極板平臺、放置在陽極板平臺上的拋光杯、和離陽極板平臺一定距離處設置的陰極棒；電解拋光時，裝有電解液的拋光杯固定於陽極板平臺上，所述陰極棒通過移動裝置沿著拋光杯的軸線且不與拋光杯的杯體內壁接觸地伸入拋光杯內一定距離，然後陽極板平臺和陰極棒通電對拋光杯進行電解拋光。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述陰極棒設置在所述陽極板平臺的正上方一定距離處。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述移動裝置為升降機構，該升降機構控制陰極棒的升降；升降機構採用伺服定位電機進行驅動工作。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述電解液是通過伸入所述拋光杯內的陰極棒的一端部注入杯體內的。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述陰極棒為一管體，伸入拋光杯內的管體的一端部設有開孔，用於電解液的流出；所述管體的另一端部連接泵體，用於電解液的流入。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述管體為鉻銅管。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述電解拋光設備的機體全部採用不鏽鋼材料製作。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述陽極板平臺和陰極棒採用磷銅材料製作。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述陰極棒和陽極板平臺的距離為600mm，以確保拋光杯放入陽極板平臺上時有足夠的空間。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，還包括輸送帶、電解臺及驅動所述輸送帶和電解臺工作的電機。所述輸送帶包括一級輸送帶和二級輸送帶。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述全自動電解拋光設備還包括機械手套組、翻轉機構、兩組倒杯傳送帶和清洗裝置。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述翻轉機構包括電氣滑環和電機，該翻轉機構設置在所述電解臺上並驅動電解臺翻轉；電解臺翻轉可將拋光後的拋光杯翻轉倒立使杯體內的電解液倒回電解槽並回收利用。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述翻轉機構可使電解臺翻轉180°或90°後回到原位，所述電解臺的翻轉朝向倒杯傳送帶一側方向翻轉。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述機械手套組的作用是抓取輸送帶上的待拋光杯並定位放置於電解臺上。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，還包括控制終端PLC；所述控制終端PLC，設有觸摸顯示屏，用於輸入控制指令和交互運行數據。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述輸送帶的側面還設有用於進行計數的檢測傳感器。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述控制終端PLC接收所述檢測傳感器發出的計數信息，顯示至所述觸摸顯示屏，並控制所述輸送帶的輸送電機進行變頻調速。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，電解液通過泵體放入，放入量是通過PLC電腦控制系統精確計算的(是根據拋光杯的大小來控制流量大小和時間)；所述PLC電腦控制系統通過數字模擬來控制電解液的流量和時間；泵體的電解液體是連接陰極棒的，泵體的電解液體是連接1～10個陰極棒；陰極棒本身是一個管體，電解液通過陰極棒的一端開口進入待拋光杯內。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，還包括陰極板，在所述陰極板上設置多個所述陰極棒，所述陰極板連接升降機構，能保證多個所述陰極棒同時升降並對多個拋光杯進行電解拋光。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述二級輸送帶的數量為多臺，所述機械手套組的數量為多臺。

在如上所述的全自動電解拋光設備中，優選，所述二級輸送帶為1～2臺，所述機械手套組為1～2臺。

與最接近的現有技術相比，本發明提供的技術方案具有如下優異效果：

1、本發明採用全自動化生產，通過模塊化設計，組成多個模塊進行流水線作業，並與後續工序聯線配合，該拋光設備機體全部採用不鏽鋼材料，流水線型組合，主體分為一級工作檯輸送機，二級機械主體採用中間為輸送機構、兩邊為電解臺，通過使用電氣潤滑環技術解決了自動翻轉法解決大電流問題，採用精確伺服定位技術、機械手抓取、變頻調速全新的模塊化設計，上位機加(觸控螢幕控制)；防止了短路的產生，顯著提高產品質量和生產的安全性。

2、本發明電解拋光時，陰極棒通過升降機構的控制下降後並沿著拋光杯的軸線伸入拋光杯內一定距離且不與杯體內壁接觸，同時電解液是通過伸入拋光杯內的陰極棒的一端部注入杯體內的，確保了陰極棒不會接觸拋光杯，以確保陰陽極不會短路，避免了現有技術中陰極棒容易接觸到零件而發生短路產生安全事故的缺陷。

3、本發明提供的技術方案只針對拋光杯的內壁進行電解拋光，顯著提高了生產資源利用率。

4、本發明提供的全自動電解拋光設備，設置機械手套組對製品進行夾持，操作動作相比人工夾持力度更大，更為標準，免除了由於人工操作的鬆動而造成的短路問題；同時電解臺的一端設置電氣滑環，另一端設置翻轉伺服電機，電氣滑環通電帶動電解極板翻轉實現倒杯，翻轉伺服電機則精確控制防止陰極板和陽極板接觸，也防止了短路的產生，顯著提高產品質量和生產的安全性。

5、本發明提供的技術方案減少了不良品產生的概率，同時減少了人工參與程度，提高了自動化程度，相比於現有技術生產效率可以提高到每小時1700-2200個，是原產量的7-8倍(原小時產量為250-300個)。本發明解決了招工難問題，為企業節約大量的人工成本，同時生產出高品質產品，小時產量顯著得到提高。本發明的技術節省了人工勞動力成本，提高了生產效率。

6、本發明提供的技術方案採用流水線作業，可與其它產線聯網控制，電解時間、加熱時間均採用數位化和自動化。本發明通過伺服定位技術解決了陰極直接與口杯接觸，造成短路而燒傷的缺陷。本發明通過機械手應用，上位機應用，可與前後各工序進行聯網、併網、串網控制，控制更加靈活，提高了設備可操作性。

附圖說明

圖1為本發明的全自動電解拋光設備主體結構連接示意圖；

圖2為本發明電解拋光設備中陽極板平臺、拋光杯和陰極棒的位置關係示意圖；

圖中：1、一級輸送帶；2、二級輸送帶；20、二級輸送帶電機；21、電解臺；23、電氣滑環；24、電解臺升降伺服電機；25、翻轉機構；31、機械手套組；321、機械手伺服電機；34、工裝夾具；41、倒杯傳送帶電機；43、倒杯傳送帶；8、陰極板；9、陰極棒；11、陽極板平臺；12、拋光杯。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1

本實施例提供一種全自動電解拋光設備，如圖1和圖2所示，包括兩組電解臺21、一級輸送帶1、二級輸送帶2、機械手套組31、翻轉機構25、兩組倒杯傳送帶43、電機和清洗裝置。電解臺21上設有陽極板平臺11，在該陽極板平臺11的上方一定距離設置有陰極棒9，待拋光杯12放置於陽極板平臺11上；電解拋光時，陰極棒9通過升降機構的控制下降後並沿著拋光杯12的軸線伸入拋光杯12內一定距離且不與杯體內壁接觸(以確保電解拋光過程中陰陽極不會短路)，同時電解液是通過伸入拋光杯12內的陰極棒9的一端部注入杯體內的，避免了現有技術中陰極棒9容易接觸到杯體而發生短路的問題。

優選，陰極棒9的中心位置正對應下面陽極板平臺11上放置的待拋光杯12口的中心位置，以確保陰陽極不會短路，現有技術中陰極棒9容易接觸到零件而發生短路。

該一級輸送帶1和二級輸送帶2為一體連續設置；二級輸送帶2上的分流機構可使拋光杯12朝左右方向分流。該兩組電解臺21沿二級輸送帶2兩側並列對稱設置，二級輸送帶2上方設置有機械手套組31；兩組倒杯傳送帶43沿兩組電解臺21外側並列對稱設置；清洗裝置與兩組倒杯傳送帶43連接；二級傳送帶、兩組電解臺21、兩組倒杯傳送帶43均為平行設置關係。

機械手套組31包括:x軸、z軸以及安裝於x軸上的用於對x軸的位置進行精確控制的x軸伺服電機和安裝於z軸的用於對z軸的位置進行精確控制的z軸伺服電機；以及固定於z軸末端的機械子、固定於機械子上的工裝夾具34；機械手套組31的電機採用機械手伺服電機321。電解臺21還設有電解臺升降伺服電機24。該機械手套組31的作用是抓取二級輸送帶2上的待拋光杯12並定位放置於電解臺21上。

一級輸送帶1由一級輸送帶電機驅動，二級輸送帶2由二級輸送帶電機20驅動。倒杯傳送帶43由倒杯傳送帶電機41驅動。

一級輸送帶1和所述二級輸送帶2的側面還設有用於進行計數的檢測傳感器。並且輸送帶的輸送速度可在預設範圍內進行調整。翻轉機構25包括電氣滑環23和翻轉伺服定位電機，該翻轉機構25設置在電解臺21上並驅動電解臺21翻轉；電解臺21翻轉可將拋光後的拋光杯12翻轉倒立使杯體內的電解液倒回電解槽並回收利用。電氣滑環23包括定子、轉子和控制件；定子上設有定子進線接線柱和定子出線；轉子上設有轉子進線接線柱和轉子出線。翻轉機構25的電氣滑環23設置在電解臺21的一端，電機設置在電解臺21的另一端；電氣滑環23的應用主要解決大電流技術問題。翻轉機構25可使電解臺21翻轉180°後回到原位，電解臺21的翻轉朝向倒杯傳送帶43一側方向翻轉。

電解臺21在翻轉機構25作用下可實現180°精確翻轉。電氣滑環23通電後可帶動陽極板翻轉，再由翻轉伺服定位電機控制陰極棒9和陽極板不接觸，陽極板翻轉時不通電。即靠伺服定位技術將翻轉機構25精確控制在180°翻轉，而且是帶左右翻轉，也就是一個是向左邊，一個向右邊翻轉，翻轉後杯口向下倒出杯體內的電解液。電解臺21的180°可翻轉的目的在於將電解好的產品通過翻轉讓拋光杯12倒立把電解液倒回電解回收槽為下一個電解工序做準備，倒立後的拋光杯12進入另一條網鏈輸送帶進入清洗工序。

機械手套組31的電機、電解臺21的升降機構的電機、翻轉機構25的電機均為伺服定位電機，伺服定位電機能精確伺服定位。

二級輸送機連接在兩邊的帶翻轉機構25的電解臺21上，電解臺21兩邊再連接兩臺倒杯輸送機，再往後延伸一次清冼線。清洗線的長度為4-5m，可放置90-100個拋光杯12。清洗線的長度和放杯數量可根據電解拋光機的產量需要、長度對應調整。

二級輸送帶的數量為1臺，機械手套組的數量為1臺。

該全自動拋光設備主體結構的外形尺寸為5*1.5*2.5(長*寬*高，單位為米)，其中一級輸送帶1長度4米，寬1米，二級輸送帶2長度1米，二級輸送帶2上部安裝一套機械手套組31，該機械子手抓範圍4.5米長。輸送帶兩邊的電解設備即電解臺21長4.5米，側面為寬150mm*150mm的方形帶。本發明實施例所提供的尺寸僅為多種可行方式中的一種，本領域技術人員可根據本發明實施例的技術構思考慮實際需要對設備各部件的尺寸進行適應性調整。

電解拋光設備的機體全部採用不鏽鋼材料製作，一級輸送帶1和二級輸送帶2均為304不鏽鋼製成的板鏈式輸送帶。陽極板和陰極棒9採用磷銅材料製作，陰極棒9為一管體。

清洗裝置包括首道清洗裝置、二道清洗裝置和三道清洗裝置以及烘乾裝置。兩組倒杯傳送帶43為倒杯網鏈輸送機，連接倒杯傳送帶43的首道網鏈輸送機上設有清洗設備，對倒杯內的零件進行清洗，並且兩組倒杯傳送帶43為倒杯網鏈輸送機，帶推杯系統使拋光杯12進入第二道、第三道清洗裝置內。

還包括一個兩邊帶升降裝置的接杯輸送機機構。

還包括控制終端PLC；所述控制終端PLC，設有觸摸顯示屏，用於輸入控制指令和交互運行數據。控制終端PLC接收所述檢測傳感器發出的計數信息，顯示至觸摸顯示屏，並控制一級輸送帶1和二級輸送帶2的輸送電機進行變頻調速。

陰極棒9和陽極板平臺11的距離為600mm，以確保機械手抓起拋光杯12放入電解臺21上有足夠的空間。電解液通過泵體放入，該泵體為加液電解液泵浦，且泵體通過PLC電腦控制，其放入量是通過PLC電腦控制系統精確計算的(根據拋光杯12的大小來控制流量大小和時間)；泵體的電解液體是連接陰極棒9的，泵體的電解液體是連接1至10個陰極棒9；陰極棒9本身是一個管體，電解液通過陰極棒9的一端開口進入待拋光杯12內。

為了方便理解本發明中的上述技術方案，以下通過具體使用方法上對本發明中的上述技術方案進行詳細說明。

一種採用全自動電解拋光設備對拋光杯12進行拋光的生產步驟，包括：待拋光杯12先經一級輸送帶1輸送至二級輸送帶2，然後在二級輸送帶2(具有傳感器檢測計數)上朝左右兩邊分流，由機械手從分流輸送機上抓起拋光杯12(按1.5min輪流擺放)放置於有陽極板平臺11的電解臺21上，機械手回到原位後，此時陰極棒9下降並沿著拋光杯12的軸線伸入拋光杯12內一定距離且不與杯體內壁接觸，同時陰極棒9在進入拋光杯12後(陰極棒9的一端伸入拋光杯12內，另一端連接泵體)，陰極棒9通過泵體的作用(泵體向陰極棒9輸送電解液)在其靠近拋光杯12的一端流出電解液注入到杯體內，陰極棒9完成注液(拋光杯12內注滿電解液)後，停止泵體向陰極棒9供應電解液，陽極板和陰極棒9通電開始進行電解拋光，完成電解拋光後陰極棒9在升降機構的控制下就回到原點(原點即零位，回到原來的位置零位，這個零位是可以自由設定的)。兩個電解機構(兩邊的帶翻轉機構25的電解臺21)是以3min為標準計算時間的，各自以1.5min電解，電解時間可根據待拋光對象自行調整；拋光完成後，電解臺21在翻轉機構25作用下實現翻轉(180°或90°)，電解臺21翻轉使杯體內的電解液倒回電解液回收槽進行回收重複使用；之後完成拋光後的拋光杯12運送到倒杯傳送帶43上，由倒杯傳送帶43輸送拋光杯12進入清洗裝置中。

綜上，本發明的電解拋光設備的整個工作過程：人工放杯至一級輸送帶1→進入二級輸送帶2(傳感器檢測計數)→二級輸送帶2上的分流機構朝左右兩邊分流→機械手向兩邊抓取拋光杯12(一般按照1.5分鐘輪流擺放)放置於電解臺21上→機械手回到原位→陰極棒9下降到拋光杯12內部→陰極棒9通過泵體向拋光杯12內注入電解液→陽極板、陰極棒9通電後進行電解→電解完成→陰極棒9回到原位→翻杯→第一道清洗→二道清洗→三道清洗→烘乾完成。

優選地，本實施例還推薦該工藝的一套生產流程可以為：(除油除鏽活化→水洗→晾乾)→電解拋光→水洗→鈍化→水洗→中和→水洗。

實施例2

如圖2所示，本實施例中電解臺上設有陽極板平臺11，在該陽極板平臺11的上方一定距離設置有陰極板8，在陰極板8上設置多個陰極棒9，待拋光杯12放置於陽極板平臺11上；陰極板8連接升降機構，陰極板8通過升降機構的控制來保證多個陰極棒9同時升降並對多個拋光杯12進行電解拋光。電解拋光時，多個陰極棒9下降後並分別沿著對應的拋光杯12的軸線伸入拋光杯12內一定距離且不與杯體內壁接觸(以確保電解拋光過程中陰陽極不會短路)，同時電解液是通過伸入拋光杯12內的陰極棒9的一端部注入杯體內的。

電解液通過泵體輸送，該泵體為加液電解液泵浦，且泵體通過PLC電腦控制，其放入量是通過PLC電腦控制系統精確計算的；泵體是連接陰極板8的，在陰極板8上設置有凹槽，且該凹槽與陰極板8上設置的多個陰極棒9相連。

陰極棒9為一管體，伸入拋光杯12內的管體的一端部設有開孔，用於電解液的流出；管體的另一端部與陰極板8的凹槽連接，用於電解液的流入。泵體輸送電解液到陰極板8的凹槽內，電解液沿著凹槽流入到連接的陰極棒9內，進而流入到拋光杯12內。二級輸送帶的數量為2臺，機械手套組的數量為2臺。其他設置與實施例1中相同，在此不再贅述。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均在本發明待批權利要求保護範圍之內。