CN103290348A - 自动镀锌系统及镀锌工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动镀锌系统及镀锌工艺。本发明包括有自动控制系统、工作台、镀锌系统、旋转驱动系统、工件传送系统，工件除油除锈系统，加热系统；其中工件传送系统设置在工作台前端，旋转驱动系统设置工作台上，工作台上方路径上依次设工件除油除锈系统、加热系统及镀锌系统；其中上述各部件运动执行均由自动控制系统控制。本发明对传统热镀锌流程进行改革，引入自动控制系统，精确计算所需要原料、工件旋转速度、喷嘴出料流量、喷嘴移动速度、工件被喷涂区域表面温度等关键指标，使生产过程更加自动化、生产工艺更加绿色化、产品质量控制更加精益化，符合传统制造业转型升级趋势。

Description

自动镀锌系统及镀锌工艺

技术领域

本发明涉及一种自动镀锌系统及镀锌工艺。 

背景技术

镀锌工艺一般分为冷镀锌和热镀锌两种工艺。热镀锌也称热浸锌，是将钢铁工件经过除油、除锈，呈现出无污、浸润的表面，立即浸入到预先将锌加热融熔了的镀槽中去，在工件表面形成一层锌镀层的方法。 冷镀锌则是将同样经过了除油、除锈，呈现出无污、浸润的工件挂入专门的电镀槽里的阴极上，阳极用锌。接通直流电源，阳极上的锌离子向阴极迁移，并在阴极上放电，使工件镀上一层锌层的方法。热镀锌的镀层较厚，一般为30-60微米，镀层防腐能力较高。适合于户外工作的钢铁制件，如高速公路围栏、电力铁塔、大尺寸紧固件等较为“粗糙”的工件的长期防锈。较早的铁质自来水管也是热镀锌的。 

传统的热镀锌工艺是将经将钢铁工件经过除油、除锈，呈现出无污、浸润的表面，立即浸入到预先将锌加热融熔了的镀槽中一段时间，看是否形成封闭的镀层及镀层厚度是否达标，产品质量控制能力较差，而且镀槽中的锌容易变成氧化锌失去使用价值。

灯具行业中，由于灯杆、灯具等一般使用在户外环境，户外环境条件恶劣，潮湿度大，如不对其进行表面处理，很容易发生腐蚀，其使用寿命大为降低；故现在灯具行业中常在灯杆、灯具表面镀上具有良好防腐蚀性能的锌层；但由于存在上述各种问题，常存在以下缺陷：1）产品稳定性较差，质量得不到有效控制，常会造成一批产品中有的质量达标，有的质量有缺陷的情况；2）由于采用浸入式，由于吊装、放置等各个因素的影响，产品有可能存在死区，导致此部锌层厚度较薄，使用过程中容易被腐蚀，使用寿命降低；3）由于采用浸入式，镀槽中的锌容易变成氧化锌而失去使用价值，而锌离子如果直接排放将会对环境造成严重污染，如果进行处理则需要较高成本，企业负担加重。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种自动控制，从而达到质量可控、镀锌效率高、锌利用率高，能大幅度减小对环境污染的自动镀锌系统及镀锌工艺。 

为此本发明采用的技术方案是：本发明包括有自动控制系统、工作台、镀锌系统、旋转驱动系统、工件传送系统，工件除油除锈系统，加热系统；

其中工件传送系统设置在工作台前端，旋转驱动系统设置工作台上，工作台上方路径上依次设工件除油除锈系统、加热系统及镀锌系统；

其中上述各部件运动执行均由自动控制系统控制。

所述自动控制系统由中央控制单元、操作控制系统、传感器、驱动各执行部件左右（X）前后（Y）上下（Z）运动的X、Y、Z轴组成。

    所述旋转驱动系统：包括处于不同工位的至少两组旋转支承，两组旋转支承通过同一传动轴传动以使两组旋转支承以同样的速度旋转。

所述各旋转支承可升降。

所述镀锌系统包括有镀锌喷嘴。

所述工件除油除锈工作系统由安装在Z轴上的酸（碱）洗、抛光、水洗、烘干系统组成。

一种工件自动镀锌工艺，按照以下步骤进行：

1）由自动控制系统控制，将对应的旋转支承上升至所需高度，然后将待除油、除锈加工工件经工件传送系统安放到旋转支承上，然后通过旋转支承驱动工件旋转，与此同时启动工件除油除锈工作系统对工件各个部位进行处理，直至工件表面处理达到镀锌工艺要求；

2）由自动控制系统控制，经过上述处理后，将工件送至加热系统位置，启动加热系统对工件待加工面进行预热、并同时对锌融液进行预热，此时旋转支承继续驱动工件转动以使工件待加工面各部分均匀受热；

3）由自动控制系统控制，经过上述处理后，将工件送至镀锌系统，启动镀锌系统，工件在旋转支承驱动下旋转，使锌融液均匀涂覆在工件表面。

本发明可通过工件传送系统将工件连续的传送至工作台上，按照1）-3）步骤对各工件进行连续化镀锌处理。

所述工件除油除锈工包括酸（碱）洗、抛光、水洗、烘干工艺。

本发明的优点是：1）本发明有自动控制系统控制，依造镀锌的步骤对工件进行自动化控制，使镀锌质量可控，其稳定性较传统方式大为提高；2）本发明在工艺过程中，对加工件进行旋转支承，以使工件各部均能均匀的涂覆上锌层，从而使锌层涂覆均匀，进一步保证了工件质量；3）本发明可对工件进行连续化镀锌处理，其加工效率大为提高；4）本发明采用喷淋式方式对工件进行喷淋，去除了传统镀槽的形式，降低了锌被氧化的几率，减小了因其被氧化而造成对环境污染及由此带来治理成本提高的弊端；5）由于采用喷淋式，可根据实际需要选择喷淋量的大小、速度，通过自动控制系统控制以避免锌液的浪费，进一步降低对环境污染的几率。

依上所述，本发明对传统热镀锌流程进行改革，引入自动控制系统，精确计算所需要原料、工件旋转速度、喷嘴出料流量、喷嘴移动速度、工件被喷涂区域表面温度等关键指标，使生产过程更加自动化、生产工艺更加绿色化、产品质量控制更加精益化，符合传统制造业转型升级趋势。

附图说明

图1为本发明系统框图。 

具体实施方式

本发明由自动控制系统、工作台、物料储存系统、镀锌喷嘴、工件旋转驱动系统、物料传送系统、原料及工件加热系统、工件除油除锈工作系统等8大部分组成。 

自动控制系统由中央控制单元、操作控制系统、传感器、驱动加工头左右（X）前后（Y）上下（Z）运动的X、Y、Z轴组成。

工作台主要用于安放工件和收集加工废弃物，可选配立体罩壳和尾气收集装置，保证加工区域环境整洁。针对平板件，在工件下方设一组支承；针对旋转工件，可以采用两端顶起法也可以采用中间支撑法，在采用中间支撑法时，由处于不同工位的两组旋转支承驱动工件旋转，以克服支承位无法一次性进行精确镀锌的难题。在工件第一次镀锌完成后，更换工件支承位，可对原支承位及其附近区域进行补镀。

工件除油除锈工作系统由安装在Z轴上的酸（碱）洗、抛光、水洗、烘干系统组成，工艺由用户根据工件情况自动调整。

自动预处理程序应用举例：

根据自动控制系统程序设定，待除油、除锈加工工件经物料传送系统被安放到工作台上被托举系统所支承，工件旋转驱动系统驱动工件旋转（转速N由用户在自动控制系统中设定，可随时调节），根据加工工艺要求，工件除油除锈工作系统被安装在Z轴上对需要预处理的工件进行酸（碱）洗、抛光、水洗、烘干。相关工序可往复进行，加工程序可由用户根据工艺需要进行调整，直至工件表面处理达到镀锌工艺要求。

自动喷涂程序应用举例：

根据自动控制系统程序设定，经除油、除锈加工工件经物料传送系统被安放到工作台上被托举系统所支承，工件旋转驱动系统驱动工件旋转（转速N由用户在自动控制系统中设定，可随时调节），根据加工工艺要求，原料及工件加热系统对镀锌原料进行加热、对导流空气进行加热、对工件加工表面进行局部预热，原料及工件加热系统随喷嘴在自动控制系统的驱动下在X、Y轴方向移动，工件在旋转轴驱动下旋转，可以实现锌融液在工件表面的均匀涂覆。

本发明的镀锌系统及工艺可用于灯具、灯杆等领域中。

Claims (9)

1.自动镀锌系统，其特征在于，包括有自动控制系统、工作台、镀锌系统、旋转驱动系统、工件传送系统，工件除油除锈系统，加热系统；

其中工件传送系统设置在工作台前端，旋转驱动系统设置工作台上，工作台上方路径上依次设工件除油除锈系统、加热系统及镀锌系统；

其中上述各部件运动执行均由自动控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的自动镀锌系统，其特征在于，所述自动控制系统由中央控制单元、操作控制系统、传感器、驱动各执行部件左右（X）前后（Y）上下（Z）运动的X、Y、Z轴组成。

3.根据权利要求1所述的新能源自动镀锌系统，其特征在于，所述旋转驱动系统：包括处于不同工位的至少两组旋转支承，两组旋转支承通过同一传动轴传动以使两组旋转支承以同样的速度旋转。

4.根据权利要求3所述的自动镀锌系统，其特征在于，所述各旋转支承可升降。

5.根据权利要求1所述的一种工件镀锌工艺，其特征在于，所述工件除油除锈工作系统由安装在Z轴上的酸（碱）洗、抛光、水洗、烘干系统组成。

6.根据权利要求1所述的自动镀锌系统，其特征在于，所述镀锌系统包括有镀锌喷嘴。

7.一种工件自动镀锌工艺，其特征在于，按照以下步骤进行：

1）由自动控制系统控制，将对应的旋转支承上升至所需高度，然后将待除油、除锈加工工件经工件传送系统安放到旋转支承上，然后通过旋转支承驱动工件旋转，与此同时启动工件除油除锈工作系统对工件各个部位进行处理，直至工件表面处理达到镀锌工艺要求；

2）由自动控制系统控制，经过上述处理后，将工件送至加热系统位置，启动加热系统对工件待加工面进行预热、并同时对锌融液进行预热，此时旋转支承继续驱动工件转动以使工件待加工面各部分均匀受热；

3）由自动控制系统控制，经过上述处理后，将工件送至镀锌系统，启动镀锌系统，工件在旋转支承驱动下旋转，使锌融液均匀涂覆在工件表面。

8.根据权利要求7所述的一种工件自动镀锌工艺，其特征在于，可通过工件传送系统将工件连续的传送至工作台上，按照1）-3）步骤对各工件进行连续化镀锌处理。

9.根据权利要求7所述的一种工件自动镀锌工艺，其特征在于，所述工件除油除锈工包括酸（碱）洗、抛光、水洗、烘干工艺。

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