CN109397104B - 一种金属板氧化层去除装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工设备技术领域，公开了一种金属板氧化层去除装置，包括机架、移动喷头机构、翻转机构、废液处理机构、定量存储机构和悬浮开关机构，机架上架设有若干个托辊，移动喷头机构包括横向移动组件、纵向移动组件和喷头组件；废液处理机构包括废液箱；定量存储机构包括箱体、第一隔板和第二隔板；悬浮开关机构包括液箱和浮体；翻转机构包括U形夹持部件、推杆和气缸。本发明解决现有装置无法自动去除金属板双面氧化层的问题，具有自动去除金属板双面氧化层的优点。

Description

一种金属板氧化层去除装置

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其涉及一种金属板氧化层去除装置。

背景技术

金属的氧化腐蚀过程就是空气中的水分、氧气与金属发生电化学反应的过程，反应的结果使金属结构因氧化腐蚀产生变化，致使金属板表面产生酥松的氧化层，失去金属应有的形状。所以，在机械加工领域，以金属板材为原料的加工工序通常由金属板材的表面处理步骤开始，由于金属板材原料表面通常覆盖一层氧化层，故在进行深度加工前需要将氧化层去除。去除氧化层的加工通常由酸洗工艺或喷砂工艺完成，但是上述工艺的专用设备成本高、结构复杂、氧化层的去除加工步骤也比较繁琐。

为了解决上述问题，专利授权公告号为CN104786124B的中国专利，公开了一种金属板氧化皮去除设备，包括由两个侧板，两个侧板之间架设安装有托辊；在两个侧板的首端和尾端之间均架设固接有导轨；还包括由顶部滑杆和固接在其两端的支撑杆构成的移动框架；在首端的支撑杆和尾端的支撑杆的中部架设安装有水平的丝杠，在丝杠上设有丝母、在顶部滑杆上设有滑套，滑套与丝母固接连接，在滑套上固接安装有液箱和进液口与液箱内腔贯通的高压泵，在丝母的底部固接安装有竖直的、下端带有高压喷嘴的喷管，高压泵的出液口与喷管贯通连接。该发明实现了对放置在托辊上的金属板材进行横向和纵向逐条喷淋磨削的技术效果，不仅降低了装置的整体造价，而且降低了运行成本并且提高了加工效率。

但是往往金属板的两面都有被氧化情况，而上述技术方案只能对金属板的一个面进行处理，若想再对另一个面进行处理，必须通过人工进行金属板翻面操作，浪费人力资源，且工人如果不等候在一旁，在金属板的一面完成去氧化层处理后立刻翻面，会大大降低设备的工作效率。

发明内容

本发明意在提供一种金属板氧化层去除装置，以解决现有装置无法自动去除金属板双面氧化层的问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下，一种金属板氧化层去除装置，包括机架，机架上架设有若干个托辊，所述托辊用于放置金属板，还包括移动喷头机构、翻转机构、废液处理机构、定量存储机构和悬浮开关机构；

所述移动喷头机构包括横向移动组件、纵向移动组件和喷头组件，所述横向移动组件包括并排架设于托辊上方机架上的横向滚珠丝杠和横向光滑导杆，横向滚珠丝杠上螺纹连接有横向移动座，横向移动座与横向光滑导杆滑动连接，所述纵向移动组件固定在横向移动座上，所述喷头组件固定在纵向移动座上；

所述翻转机构包括气缸、转动连接于机架的转轴和用于夹持金属板的U形夹持部件，U形夹持部件弯曲部的中心处转动连接有推杆，推杆远离U形夹持部件的一端与转轴固接，气缸的输出轴与推杆滑动连接，推杆上套设有扭簧，扭簧一端与U形夹持部件相连接，另一端与推杆固接，U形夹持部件的开口两端设有第一磁铁和第二磁铁，所述托辊面上设有第三磁铁；

所述废液处理机构包括废液箱，所述废液箱固设于托辊下方的机架上，废液箱内设有滤网，废液箱开设有第一出液口；

所述定量存储机构包括箱体、第一隔板和第二隔板，箱体位于移动喷头机构的上方，第一隔板滑动连接于箱体内顶部，第一隔板和第二隔板固定连接形成分隔板，分隔板将箱体分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室设有第一进液口，所述第一进液口连通有第一高压泵，第一进液口与第一出液口之间连通有第一连接管，第二腔室设有第二出液口；第二腔室的侧壁与第一隔板之间连接有第二弹簧，第二腔室的侧壁与第一隔板之间还连接有连接杆，连接杆位于箱体外的一端连接有第一齿条，第一齿条啮合有第一齿轮，第一齿轮同轴连接有第二齿轮，所述转轴上同轴连接有第三齿轮，第三齿轮啮合有第二齿条，第二齿条与第二齿轮相啮合；

所述悬浮开关机构包括位于移动喷头机构上方的液箱和位于液箱内的浮体，液箱内底面设有用于控制气缸启闭的开关，所述液箱开设有第三出液口和第二进液口，所述第二进液口连通有第二高压泵，第二进液口与第二出液口之间连通有第二连接管，第三出液口与喷头组件连通。

本方案的工作原理为：液箱中加入一定量的磨削液，浮体受到浮力的作用，漂浮于磨削液液面上，将金属板置于托辊面上，用U形夹持部件夹持住金属板的一端，将U形夹持部件相对于推杆旋转至第一磁铁所在一端靠近托辊的位置，使得第一磁铁与第三磁铁的相对面磁极相斥，扭簧被旋转拉伸蓄能，通过移动喷头机构对金属板进行横向和纵向的逐步喷淋磨削，在磨削过程中，喷淋出的磨削液经由金属板的边缘、相邻两个托辊之间的缝隙流入到废液箱中。

废液箱中的磨削液经滤网过滤净化，由第一高压泵经由第一连接管吸至第一腔室内。

随着液箱中磨削液的喷出，浮体也随着磨削液液面的下降而下降，直至浮体触动开关。气缸被开启，气缸推动推杆绕转轴转动，第一磁铁与第三磁铁之间的相斥力为推杆转动提供助力。同时通过调控横向移动组件和纵向移动组件，使喷头组件离开金属板上方，为金属板翻转预留空间。推杆带动U形夹持部件整体绕转轴向上转动，转动过程中，由于第一磁铁与第三磁铁之间的相斥力大于扭簧拉力，U形夹持部件相对推杆静止，当U形夹持部件转动至垂直于托辊面的位置时，由于第一磁铁与第三磁铁之间的距离变远，相斥力变弱，扭簧的形变储能大于相斥力，扭簧放能拉动U形夹持部件相对于推杆旋转180度，即金属板翻面，U形夹持部件转动后，第二磁铁所在的U形夹持部件一端靠近托辊，第二磁铁与第三磁铁的相对面磁极相吸。

由于推杆的向上偏转，推杆带动第三齿轮转动，第三齿轮带动第二齿条向下运动，第二齿条带动第一齿轮和第二齿轮转动，第一齿轮带动第一齿条朝远离箱体的方向运动，第一齿条带动连接杆一起运动，连接杆带动第一隔板和第二隔板向同一侧移动压缩第二弹簧，第一腔室和第二腔室连通，磨削液从第一腔室流入第二腔室，第二腔室的磨削液经第二高压泵被吸至液箱，液箱中液面上涨，浮体上浮并与开关相脱离，开关断开，气缸关闭，推杆和U形夹持部件被气缸的输出轴带动向下偏转，第三磁铁与第二磁铁之间的吸引力为推杆转动提供助力，经过翻面操作的金属板回到托辊面上，再一次进行去氧化操作。

上述技术方案与现有技术相比的优点在于：1、通过设置翻转机构，使得装置能自动对金属板进行翻面操作，并利用磁铁的设置，利用磁铁之间的相斥力和吸引力为推杆的转动提供助力，与现有的去氧化装置只能靠人工进行翻面操作相比，提高了自动化程度和加工效率，也避免了在翻面过程中工人的劳动损伤和金属板的磕碰；2、通过废液处理机构、定量处理机构和悬浮开关机构的循环设置，达到磨削液自动循环利用的效果，比起现有的去氧化装置的磨削液无法重复利用的情况，本方案进行废物利用，节约了物质资源，降低了加工成本；3、通过翻转机构、废液处理机构、定量处理机构和悬浮开关机构的联动设置，达到自动磨削液补充和翻面操作同时自动进行的效果，与现有技术既要人工补给磨削液又要人工翻面相比，提高了加工效率。

进一步优化，所述横向移动组件包括固接于机架的横向步进电机，横向步进电机与横向滚珠丝杠之间连接有横向联轴器；用联轴器连接电机和丝杠，达到缓冲减震的效果。

进一步优化，所述纵向移动组件包括固设于横向移动座底部的连接板，连接板下方并排架设有纵向滚珠丝杠和纵向光滑导杆，纵向滚珠丝杠、纵向光滑导杆与连接板之间分别连接有轴承，纵向滚珠丝杠螺纹连接有纵向移动座，纵向移动座与纵向光滑导杆滑动连接，纵向滚珠丝杠连接有固设于连接板的纵向步进电机，纵向步进电机与纵向滚珠丝杠之间连接有纵向联轴器；利用纵向滚珠丝杠使喷头进行纵向的移动，与现有技术利用滑轮轨道进行纵向移动相比，丝杠的定位精度和传动效率高，使用寿命长。

进一步优化，所述喷头组件包括第三高压泵和固接于纵向移动座上的喷管，第三高压泵一端与第三出液口之间连通有第三连接管，第三高压泵另一端与喷管连通，喷管的喷出端连通有高压喷嘴，高压喷嘴外部设有底部开口的护罩；护罩将高压喷嘴笼罩在内部，防止磨削液飞溅，减少浪费。

进一步优化，所述废液箱的侧壁固设有磁棍；磁棍可以吸附废液箱中的金属碎屑，便于回收利用。

进一步优化，所述U形夹持部件的内侧覆盖有橡胶层；橡胶层可以防止金属板在夹持过程中产生磨损，比起棉垫等防磨部件，橡胶价格便宜，且具有防水性，避免被磨削液浸泡损坏。

进一步优化，所述U形夹持部件的侧壁上设有延伸板，延伸板与U形夹持部件的侧壁可拆卸连接，延伸板沿U形夹持部件侧壁的伸长方向延伸；延伸板的设置使得夹持部件能够适用不同大小的金属板，提高装置的实用性。

进一步优化，所述推杆上开设有滑槽，所述气缸的输出轴滑动连接于滑槽；通过设置滑槽，使气缸输出轴与推杆滑动连接。

附图说明

图1为本发明实施例一种金属板氧化层去除装置的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中移动喷头机构的结构示意图；

图4为图1中纵向移动组件的结构示意图；

图5为图1中定量储存机构的结构示意图；

图6为图1中U形夹持部件的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、金属板2、托辊3、液箱4、箱体5、第一齿条6、喷管7、护罩8、废液箱9、推杆10、U形夹持部件11、浮体12、开关13、第二隔板14、第一隔板15、连接杆16、第二弹簧17、横向步进电机18、横向联轴器19、横向滚珠丝杠20、横向光滑导杆21、横向移动座22、纵向步进电机23、纵向联轴器24、纵向滚珠丝杠25、纵向移动座26、纵向光滑导杆27、连接板28、第二齿条29、扭簧30、气缸31、第一磁铁32、第二磁铁33、转轴34。

实施例基本如附图1至附图6所示：一种金属板氧化层去除装置，包括机架1以及并排固接在机架1上的若干个托辊3，托辊3正上方悬设有横向移动组件、纵向移动组件和喷头组件，托辊3右侧的机架1上设有翻转机构，翻转机构包括U形夹持部件11、推杆10和气缸31，托辊3右侧的机架1上转动连接有转轴34，推杆10一端固接于转轴34，推杆10另一端转动连接在U形夹持部件11弯曲部的中心处，U形夹持部件11的内侧覆盖有橡胶层，U形夹持部件11的侧壁上设有延伸板，延伸板与U形夹持部件11的侧壁螺纹连接，延伸板沿U形夹持部件11侧壁的伸长方向延伸。气缸31焊接于机架1上，推杆10上开设有滑槽，气缸31的输出轴与滑槽滑动连接，推杆10上套设有扭簧30，扭簧30一端与U形夹持部件11相连接，另一端与推杆10固接，U形夹持部件11的开口两端设有第一磁铁32和第二磁铁33，托辊3面上设有第三磁铁。

机架1上设有位于托辊3正下方的废液箱9，废液箱9的侧壁焊接有磁棍，废液箱9内设有滤网，废液箱9开设有第一出液口。

翻转机构的左上方机架1上设有定量存储机构，定量存储机构包括第一隔板15、第二隔板14和位于横向移动组件上方的箱体5，第一隔板15滑动连接于箱体5内顶部，第一隔板15和第二隔板14固定连接形成分隔板，分隔板将箱体5分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室开设有第一进液口，第一进液口连通有第一高压泵，第一进液口与第一出液口之间连通有第一连接管，第二腔室设有第二出液口；第二腔室的侧壁与第一隔板15之间连接有第二弹簧17，第二腔室的侧壁与第一隔板15之间还连接有连接杆16，连接杆16的右端连接有水平设置的第一齿条6，第一齿条6啮合有第一齿轮，第一齿轮同轴连接有第二齿轮，转轴34上同轴连接有第三齿轮，第三齿轮啮合有竖直设置的第二齿条29，第二齿条29与第二齿轮相啮合。

机架1上架设有位于定量存储机构左侧的悬浮开关机构，悬浮开关机构包括液箱4和滑动连接于液箱4内壁的浮体12，液箱4焊接于机架1，液箱4内底面设有用于控制气缸31启闭的开关13，液箱4开设有第三出液口和第二进液口，第二进液口连通有第二高压泵，第二进液口与第二出液口之间连通有第二连接管。

横向移动组件包括横向步进电机18、横向滚珠丝杠20、横向移动座22和横向光滑导杆21，横向步进电机18与横向滚珠丝杠20之间连接有横向联轴器19，横向滚珠丝杠20和横向光滑导杆21水平并排焊接于机架1上方，横向移动座22与横向滚珠丝杠20螺纹连接，横向移动座22与横向光滑导杆21滑动连接，横向移动座22底部设有连接板28，连接板28底部固接有纵向移动组件。

纵向移动组件包括焊接于横向移动座22底部的连接板28，连接板28下方并排架设有纵向滚珠丝杠25和纵向光滑导杆27，纵向滚珠丝杠25、纵向光滑导杆27与连接板28之间分别连接有轴承，纵向移动座26与纵向滚珠丝杠25螺纹连接，纵向移动座26与纵向光滑导杆27滑动连接，纵向滚珠丝杠25连接有焊接于连接板28下方的纵向步进电机23，纵向步进电机23与纵向滚珠丝杠25之间连接有纵向联轴器24。

喷头组件包括第三高压泵和固接在纵向移动座26上的喷管7，第三高压泵一端与第三出液口之间连通有第三连接管，第三高压泵另一端与喷管7连通，喷管7的喷出端连通有高压喷嘴，高压喷嘴外部设有底部开口的护罩8。

本发明的具体实施方式如下：

初始时，向液箱4底部与浮体12之间形成的空间内中加入一定量的磨削液，浮体12受到浮力的作用，漂浮于磨削液液面上；然后，将金属板2放置在托辊3上，将U形夹持部件11相对推杆10旋转至第一磁铁31所在一端靠近托辊3的位置，使得第一磁铁31与第三磁铁的相对面磁极相斥，扭簧30被旋转拉伸处于蓄能状态，通过U形夹持部件11夹持住金属板2的一端。磨削液经第三出液口流至第三连接管，再由第三连接管流至第三高压泵，最后通过喷管7经喷嘴喷出。

启动横向步进电机18，横向步进电机18旋转时带动横向联轴器19旋转，横向联轴器19带动横向滚珠丝杠20旋转，横向滚珠丝杠20的旋转带动横向移动座22在横向光滑导轨21上滑动，横向移动座22的滑动带动纵向移动组件的移动。纵向步进电机23通过纵向联轴器24带动纵向滚珠丝杠25，纵向滚珠丝杠25的旋转带动纵向移动座26在纵向光滑导杆27上滑动。通过调控横向移动组件和纵向移动组件对金属板2进行横向和纵向的逐步喷淋磨削，在磨削过程中，喷淋出的磨削液经由金属板2的边缘和相邻两个托辊3之间的缝隙流入到废液箱9中进行收集。

通过磁棍吸附掉磨削液中的金属碎屑后，磨削液再经滤网过滤净化，由第一高压泵经由第一连接管吸至第一腔室内，进行循环利用。

随着液箱4中磨削液的喷出，浮体12也随着磨削液液面的下降而向下移动，直至浮体12触动开关13，气缸31被开启，气缸31的输出端推动推杆10向上偏转，第一磁铁32与第三磁铁之间的相斥力为推杆10的转动提供助力。同时，通过调控横向移动组件和纵向移动组件将喷管7从金属板2上方移开，为金属板2的翻转预留空间。推杆10带动U形夹持部件11整体顺时针转动，转动过程中，由于第一磁铁32与第三磁铁之间的相斥力大于扭簧30拉力，U形夹持部件11相对推杆10保持静止，当U形夹持部件11转动至垂直于托辊3面的位置时，由于第一磁铁32与第三磁铁之间的距离变短，相斥力变弱，扭簧30的形变储能大于相斥力，扭簧30放能拉动U形夹持部件11相对于推杆10旋转180度，即金属板2翻面，U形夹持部件11转动后，第二磁铁33所在的U形夹持部件11一端靠近托辊3，第二磁铁33与第三磁铁的相对面磁极相吸。

由于推杆10的向上偏转，推杆10带动第三齿轮顺时针转动，第三齿轮带动第二齿条29向下运动，第一齿条29带动第一齿轮和第二齿轮顺时针转动，第一齿轮的转动带动第一齿条6向右运动，第一齿条6带动连接杆16一起向右运动，连接杆16带动第一隔板15和第二隔板14向右移动压缩第二弹簧17，第一腔室和第二腔室连通，磨削液从第一腔室流入第二腔室，第二腔室的磨削液经第二高压泵被吸至液箱4，液箱4中液面上涨，浮体12上浮并与开关13相脱离，开关13断开，气缸31关闭，U形夹持部件11被气缸31的输出轴带动向下偏转，第三磁铁与第二磁铁33之间的吸引力为推杆转动提供助力，经过翻面操作的金属板2回到托辊3面上，通过调控横向移动组件和纵向移动组件再一次进行去氧化操作。

重复上述技术方案继续进行其他金属板2的去氧化层操作。当需要加工的金属板2面积变大时，可以通过设置延伸板使得夹持部件能够适用不同大小的金属板2，提高装置的实用性。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种金属板氧化层去除装置，包括机架，机架上架设有若干个托辊，所述托辊用于放置金属板，其特征在于：还包括移动喷头机构、翻转机构、废液处理机构、定量存储机构和悬浮开关机构；

所述移动喷头机构包括横向移动组件、纵向移动组件和喷头组件，所述横向移动组件包括并排架设于托辊上方机架上的横向滚珠丝杠和横向光滑导杆，横向滚珠丝杠上螺纹连接有横向移动座，横向移动座与横向光滑导杆滑动连接，所述纵向移动组件固定在横向移动座上，所述喷头组件固定在纵向移动座上；

所述翻转机构包括气缸、转动连接于机架的转轴和用于夹持金属板的U形夹持部件，U形夹持部件弯曲部的中心处转动连接有推杆，推杆远离U形夹持部件的一端与转轴固接，气缸的输出轴与推杆滑动连接，推杆上套设有扭簧，扭簧一端与U形夹持部件相连接，另一端与推杆固接，U形夹持部件的开口两端设有第一磁铁和第二磁铁，所述托辊面上设有第三磁铁；

所述废液处理机构包括废液箱，所述废液箱固设于托辊下方的机架上，废液箱内设有滤网，废液箱开设有第一出液口；

所述定量存储机构包括箱体、第一隔板和第二隔板，箱体位于移动喷头机构的上方，第一隔板滑动连接于箱体内顶部，第一隔板和第二隔板固定连接形成分隔板，分隔板将箱体分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室设有第一进液口，所述第一进液口连通有第一高压泵，第一进液口与第一出液口之间连通有第一连接管，第二腔室设有第二出液口；第二腔室的侧壁与第一隔板之间连接有第二弹簧，第二腔室的侧壁与第一隔板之间还连接有连接杆，连接杆位于箱体外的一端连接有第一齿条，第一齿条啮合有第一齿轮，第一齿轮同轴连接有第二齿轮，所述转轴上同轴连接有第三齿轮，第三齿轮啮合有第二齿条，第二齿条与第二齿轮相啮合；

所述悬浮开关机构包括位于移动喷头机构上方的液箱和位于液箱内的浮体，液箱内底面设有用于控制气缸启闭的开关，所述液箱开设有第三出液口和第二进液口，所述第二进液口连通有第二高压泵，第二进液口与第二出液口之间连通有第二连接管，第三出液口与喷头组件连通。

2.根据权利要求1所述的一种金属板氧化层去除装置，其特征在于：所述横向移动组件包括固接于机架的横向步进电机，横向步进电机与横向滚珠丝杠之间连接有横向联轴器。

3.根据权利要求2所述的一种金属板氧化层去除装置，其特征在于：所述纵向移动组件包括固设于横向移动座底部的连接板，连接板下方并排架设有纵向滚珠丝杠和纵向光滑导杆，纵向滚珠丝杠、纵向光滑导杆与连接板之间分别连接有轴承，纵向滚珠丝杠螺纹连接有纵向移动座，纵向移动座与纵向光滑导杆滑动连接，纵向滚珠丝杠连接有固设于连接板的纵向步进电机，纵向步进电机与纵向滚珠丝杠之间连接有纵向联轴器。

4.根据权利要求3所述的一种金属板氧化层去除装置，其特征在于：所述喷头组件包括第三高压泵和固接于纵向移动座上的喷管，第三高压泵一端与第三出液口之间连通有第三连接管，第三高压泵另一端与喷管连通，喷管的喷出端连通有高压喷嘴，高压喷嘴外部设有底部开口的护罩。

5.根据权利要求3所述的一种金属板氧化层去除装置，其特征在于：所述废液箱的侧壁固设有磁棍。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种金属板氧化层去除装置，其特征在于：所述U形夹持部件的内侧覆盖有橡胶层。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种金属板氧化层去除装置，其特征在于：所述U形夹持部件的侧壁上可拆卸连接有延伸板，延伸板沿U形夹持部件侧壁的伸长方向延伸。

8.根据权利要求1所述的一种金属板氧化层去除装置，其特征在于：所述推杆上开设有滑槽，所述气缸的输出轴滑动连接于滑槽。

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