本發明屬于航空機械加工技術領域，具體涉及一種自動化表面處理工作站。

背景技術：

航空機械加工領域的表面處理可分為三個結段，即前處理、中間處理和后處理。零件在表面處理前，程度不同地存在著毛刺和油污，有的表面甚至存在銹蝕，如果不將這些東西從零件上清除干凈，就會給化學和電化學過程帶來很大的困難。有時甚至使零件局部或整個表面不能獲得鍍層或膜層。另外，零件上存在的油污、氧化物還會污染電解液；導致電解液不能正常工作，嚴重影響表面處理層的質量。因此前處理是表面處理的一個重要環節。前處理包括：除油、酸浸蝕、堿浸蝕、拋光、吹砂等。中間處理是賦于零件各種預期性能的主要階段，是表面處理的核心(如電鍍、氧化等)表面處理質量的好壞，主要取決于這一階段的處理。后處理是中間處理之后，對膜層和鍍層的輔助處理。后處理也是表面處理的一個重要環節。如鍍鋅、鍍鎘之后為了進一步提高鍍層的耐蝕性和増加美觀所進行的鈍化處理；為提高陽極氧化膜的耐蝕性和裝飾性所進行的封閉與著色等。

現有的除油、酸浸蝕、堿浸蝕、氧化、鈍化、陽極氧化、電鍍設備包括：各種處理液池、冷水池，噴淋池、吹干氣槍等，各工作池分開排列放置，設備占地面積大、占用資源多、使用不方便，導致處理過程中工件頻繁轉場；工人勞動強度大、工作效率低。酸浸蝕、堿浸蝕、氧化、鈍化、陽極化、電鍍等過程中產生大量廢水、廢氣，由于各工作池分布分散，使廢水、廢氣不易收集回收再利用，導致工作環境差，費用高，對操作者健康有較大損傷，且不利于環保。表面處理過程中過多的人工干預，無法實現特殊過程中各項參數的精確控制，導致工件表處質量不穩定。

技術實現要素：

發明目的：提供一種自動化表面處理工作站，實現零件的整個處理過程都在工作間中完成，零件安裝在工作間中零件掛放架上，掛放架通過機電控制可以在固定導軌中上下移動，處理液、水、氣等依次按照處理順序，通過控制進入工作間，以完成一個工作過程。

技術方案：一種自動化表面處理工作站，包括工作箱1，污水箱2，處理液箱3，凈水箱8，機電傳動裝置9，污水處理器14，熱水箱16，所述工作箱1包括設置在兩側的左右噴淋裝置1b、設置在工作箱1頂部的上噴淋裝置1a，上噴淋裝置1a的下方設置有零件掛架1c，工作箱1的外側設置有液位控制器15，工作箱1的底部設置有左泄流閥1e、中泄流閥1d以及右泄流閥1f，其中左泄流閥1e與處理液箱3連通，處理液箱3通過處理液泵5將處理液輸入到工作箱1中，中泄流閥1d與熱水箱16連通，熱水箱16通過熱水泵17及熱水換向閥18、19，將熱水輸入到左右噴淋裝置1b及上噴淋裝置1a，右泄流閥1f與污水箱2連通，污水箱2通過處理水泵13輸入到污水處理器14進行凈化處理，凈化后的水通過注水泵12回到凈水箱8中，凈水箱8通過凈水泵7和凈水換向閥6、4，將凈水輸入到左右噴淋裝置1b及上噴淋裝置1a；壓縮空氣泵11通過壓縮空氣換向閥將壓縮空氣輸入到工作箱1中吹干零件；機電傳動裝置9與零件掛架1c連接使其上下移動。

所述機電傳動裝置9包括傳動電機9a，減速器9b，卷揚機帶9c，卷揚機輪9d，定位導軌9e，滑軌9f以及平衡吊錘9g，零件掛架1c通過定位導軌9e和滑軌9在工作箱中上下移動，卷揚機9c帶經過卷揚機輪9d和減速器9b與平衡吊錘9g連接，傳動電機9a驅動減速器9b運動。

所述液位控制器15通過管座15a安裝在工作箱1的外側，工作箱1的上下位置分別設置有上接近開關15c和下接近開關15e，液位控制器15設置有玻璃管15g，液位控制器15的底部設置有與工作箱1連通的進液孔15f，通過進液孔15f實現玻璃管15g與工作箱1的等壓力連通，液位控制器15的頂部設置有排氣孔15b，玻璃管15g內的磁感應浮漂15d跟隨液面高低而上下浮動，通過感觸上接近開關15c和下接近開關15e實現液面的控制，感觸上接近開關15c關閉凈水泵7、熱水泵17以及處理液泵5，感觸下接近開關15e關閉左泄流閥1e、中泄流閥1d以及右泄流閥1f。

有益效果：本發明采用集成化設計方案，分別設有工作間、回收循環再使用的集液池、污水收集箱、水處理系統、噴淋裝置、氣吹干裝置等。零件的整個加工過程均在工作間中完成，通過機電傳動控制實現零件表面處理的自動化處理過程。本發明將已制做完成的工作間、冷水箱、處理液池、污水收集箱、噴淋裝置、氣吹干裝置、管路聯接系統、機電控制系統集成，方便加工，改變了原來表面處理，加工單元一字鋪開的布局、使占地面積大大減少。

經過試驗對比，本發明有點如下：

(1)零件加工實現了全過程的自動化，操作人員只需把零件放入工作間的指定位置，按啟動鍵，設備按已設定的程序自動運行，零件既可完成整個處理過程(包擴往復運動的酸浸、水噴淋過程、噴氣吹干等單元)，當工作站完成整個加工過程后，將自動斷電，同時指示燈亮，操作人員將加工好的零件取出。

(2)操作人員只需要完成零件的擺放，控制開關操作，零件的取出，完全擺脫了原有加工過程中操作人員手工進行酸浸、涮洗；吹干等繁瑣勞動動作，與現有酸浸加工比較，操作人員工作強度降低了90％以上。

(3)操作人員在工作站外面進行操作，工作站屬于封閉的工作空間，酸液、水、及噴氣過程與人員隔離，與現有酸浸加工比較，工作環境改善100％。

(4)目前的酸浸加工，工藝布置采用的是并排布局，酸箱、水箱、壓縮空氣一字排開，占地面積大，操作工在各個工位之間來回搬運零件；工作站采用的是上下結構，立體布局在一個較集中的場地中；完成零件的所有加工過程，與現有酸浸加工比較，經測量原工作場地占地面積為6.5平米，現工作站面積為3.2平米節省了50％以上。

(5)酸浸蝕的加工過程包括：準備時間+酸洗+水涮洗+吹干，傳統的加工時間是以上四步驟所耗時之和，經記錄為：5+3+3+3＝12分/每次，使用工作間后，由于自動化加工的實現，工作時間為3+2+2+1＝8分/每次，與現有酸浸加工比較，工作時間節省了30％以上。

(6)工作時間精準可控，避免尺寸公差要求嚴格的零件由于操作人員放置時間過長導致腐蝕，尺寸超差。

(7)消除表面處理過程中的人工干預的不確定性，實現特殊過程中各項參數控制的智能化，提高工件表處質量的可控性和穩定性。

附圖說明

圖1為本發明結構原理圖。

圖2為電機傳動裝置原理圖。

圖3為液位控制器示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述，請參閱圖1至圖3。

一種自動化表面處理工作站，包括工作箱1，污水箱2，處理液箱3，凈水箱8，機電傳動裝置9，污水處理器14，熱水箱16，所述工作箱1包括設置在兩側的左右噴淋裝置1b、設置在工作箱1頂部的上噴淋裝置1a，上噴淋裝置1a的下方設置有零件掛架1c，工作箱1的外側設置有液位控制器15，工作箱1的底部設置有左泄流閥1e、中泄流閥1d以及右泄流閥1f，其中左泄流閥1e與處理液箱3連通，處理液箱3通過處理液泵5將處理液輸入到工作箱1中，中泄流閥1d與熱水箱16連通，熱水箱16通過熱水泵17及熱水換向閥18、19，將熱水輸入到左右噴淋裝置1b及上噴淋裝置1a，右泄流閥1f與污水箱2連通，污水箱2通過處理水泵13輸入到污水處理器14進行凈化處理，凈化后的水通過注水泵12回到凈水箱8中，凈水箱8通過凈水泵7和凈水換向閥6、4，將凈水輸入到左右噴淋裝置1b及上噴淋裝置1a；壓縮空氣泵11通過壓縮空氣換向閥將壓縮空氣輸入到工作箱1中吹干零件；機電傳動裝置9與零件掛架1c連接使其上下移動。

所述機電傳動裝置9包括傳動電機9a，減速器9b，卷揚機帶9c，卷揚機輪9d，定位導軌9e，滑軌9f以及平衡吊錘9g，零件掛架1c通過定位導軌9e和滑軌9在工作箱中上下移動，卷揚機9c帶經過卷揚機輪9d和減速器9b與平衡吊錘9g連接，傳動電機9a驅動減速器9b運動。

所述液位控制器15通過管座15a安裝在工作箱1的外側，工作箱1的上下位置分別設置有上接近開關15c和下接近開關15e，液位控制器15設置有玻璃管15g，液位控制器15的底部設置有與工作箱1連通的進液孔15f，通過進液孔15f實現玻璃管15g與工作箱1的等壓力連通，液位控制器15的頂部設置有排氣孔15b，玻璃管15g內的磁感應浮漂15d跟隨液面高低而上下浮動，通過感觸上接近開關15c和下接近開關15e實現液面的控制，感觸上接近開關15c關閉凈水泵7、熱水泵17以及處理液泵5，感觸下接近開關15e關閉左泄流閥1e、中泄流閥1d以及右泄流閥1f。

本發明的工作原理如下：工作站的設計是圍繞工作箱1進行的，工作箱1內的組件包括上噴淋裝置1a、左右噴淋裝置1b、零件掛架1c，其中零件掛架1c與機電傳動裝置9聯接，傳動電機9a通過減速器9b帶動卷揚機帶9c、卷揚機輪9d，牽引零件掛架1c沿著定位導軌9e內的滑軌9f模擬人工上下移動，完成零件的浸液處理過程。工作箱1中處理液及進水容量是通過液位控制器15來實現控制的，液位控制器15用管座15a安裝在工作箱1上，排氣孔15b的作用是排出玻璃管15g中的空氣，使磁感應浮漂15d能夠沿玻璃管15g上下順利移動，當液體按照指令進入或排出工作箱1時，磁感應浮漂15d將感觸上下接近開關15c、15e；當上接近開關15c被切斷時，表示液面達到預定高度，感觸上接近開關15c關閉凈水泵7、熱水泵17以及處理液泵5，液體不再進入到工作箱1中，進液終止。當液體排盡，感觸下接近開關15e，關閉左泄流閥1e、中泄流閥1d以及右泄流閥1f，排液結束。處理液通過左泄流閥1e回到處理液箱3中，使用后的污水通過中泄流閥1d、右泄流閥1f進入到污水箱2中，處理水泵13會將污水加入到水處理系統14中進行凈化，凈化后的水由注水泵12重新加入到凈水箱8中，再次使用。壓縮空氣換向閥10及氣泵11的作用是接通壓縮空氣，對處理后的零件進行吹干。

具體工作過程如下(以酸洗加工為例，其它表面處理可根據需要選擇使用不同溶液，不同的控制程序和參數，但設備自動化原理類似)：

1)操作人員通過零件放置口，將零件安放在零件掛放框上，關閉放置門，按啟動鍵，設備按已設定的程序自動運行。

2)打開酸液控制電機開關，控制電機工作，工作間的控制閥門打開，酸箱中的酸液進入到工作間，酸液進入到指定容量，控制電機停止工作，單向閥關閉；打開掛架板控制電機，控制電機通過減速器帶動卷揚機構工作，零件掛放板沿工作間中的固定導軌,在酸液中做往復運動，進行酸浸。

3)控制電機打開閥門，酸液返回酸箱中。

4)噴淋電機打開，開始零件水洗過程，淋雨式噴洗或涮洗。

5)水洗完成后電機打開，污水排出，同時壓縮空氣開關打開，零件開始吹干，可根據零件材料、大小、設定空氣壓力。

6)污水進入水處理系統進進凈化.

7)處理后的水重新回到凈水箱中.

8)程序自動運行結束，操作人員打開放置門，將零件從掛架上取出。