具有工件翻转机构的处理池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于利用液体来处理工件的液体处理设备，所述设备包括：保持液体本体的容器；支撑件，所述支撑件设有用于承载工件的保持器；升降机，所述升降机用于将支撑件以及保持器和工件从液体本体上方的上部位置下降到工件浸入到液体本体中的下部位置。翻转机构与升降机联接，以用于在从上部位置朝下部位置运动时和在从下部位置运动到上部位置时使支撑件、保持器和工件在液体本体上方旋转大约180°。
【专利说明】具有工件翻转机构的处理池
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于通过将工件浸入到液体中来处理所述工件的设备。更具体地，本发明涉及一种处理池。
【背景技术】
[0002]典型的浸入-处理装置或浸入-处理池包括:容纳处理液本体的容器；承载装载有工件的工件保持器的支撑件；以及升降机，所述升降机用于将支撑件从处理液的液面上方的上部位置下降到处理液中的下部位置，以及用于使支撑件从下部位置向上运动回到上部位置。
[0003]多个工件通常被固定到工件保持器。工件是具有特别小尺寸的中空体，例如将进行高级抛光的套筒和盖。工件保持器包括底架和附接到底架的板条，每一个板条具有多个可弹性变形的保持指状物，这些保持指状物成对布置并且用于固定这些中空体。容纳于容器中的处理液可例如为染色池、阳极化池、电镀池或类似物。浸液时间的变化对于工件的染色效果和高光泽整理可能有显著影响。
[0004]实际上，公知的是，之前已装载有要被处理的工件的工件保持器被悬置在传送机带中，被直立地运输并且竖直地浸到处理液中。在这种过程期间，工件保持器的下部区域中的工件相比于固定在工件保持器的上部区域中的那些工件暴露于处理液中的时间更长。在例如阳极化池和/或下游染色池中的停留时间变化对于工件表面的质量起到了负面影响。已经固定到工件保持器的工件上的那些已经被阳极化和/或染色的表面例如就色彩亮度而言有差异，这种色彩亮度归因于工件在染色池中的停留时间不同。
[0005]另外的问题是当将工件保持器从池中移出时，并不是所有处理液从固定在竖直定向的工件保持器上的工件流掉或排走。这导致当工件保持器(包括在工件保持器上的工件)从处理液中移出并且转移到后续处理池时处理液的带出损失显著。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的一个目的是提供一种改进的浸入-处理装置或浸入-处理池。
[0007]提供这样的改进的浸入-处理装置或浸入-处理池的另一目的在于克服上述缺点，尤其是对于固定到工件保持器上的所有工件可确保浸入时间基本相同。
[0008]另一目的在于提供一种设备，在该设备中，当工件保持器被移出时，液体完全从工件和工件保持器排掉。
[0009]根据本发明，用于利用液体来处理工件的设备具有:容器，所述容器容纳处理液本体；支撑件，所述支撑件设有用于承载工件的保持器；以及升降机，所述升降机用于将支撑件和保持器从处理液本体上方的上部位置下降到工件浸入到处理液本体中的下部位置。根据本发明，翻转机构与升降机联接，以用于在从上部位置朝下部位置运动时和在从下部位置运动到上部位置时将支撑件、保持器和工件在处理液本体上方旋转大约180°。
[0010]支撑件包括用于至少一个工件保持器的支撑表面，所述工件保持器在上部位置优选地水平定向。工件固定到水平定向的保持器以使得所有工件呈平面阵列。升降机离开上部位置的运动使支撑件和平面工件阵列旋转。支撑件的旋转导致与支撑件附接的工件保持器被转动，并且在从处理液的液面上方的位置转动之后，通过支撑件的竖直运动将工件保持器下降到池的液体中。工件保持器既进行直线运动又旋转。浸池的创造性设计具有以下优点:固定到工件保持器的所有工件基本上同时到达处理液的液面并且浸入到处理池的处理液中。
[0011]根据本发明的设备因而尤其很好地适合于浸入处理，在该浸入处理中，工件在处理液中的停留时间必须设置得非常精确，并且有必要使得固定到工件保持器的所有工件在池中具有相同的停留时间。还有益的是，工件保持器的移出受到了升降机从在处理液中的下部位置到在处理液的液面上方的初始位置的返回运动的影响。在返回运动期间，固定到工件保持器的所有工件也同时离开处理液。在离开处理液之后，支撑件向后旋转180°，并且固定到支撑件的工件保持器被转动，以使得工件定向为在保持器上方。向上位置使得处理液完全排掉，包括从工件的内部排掉处理液。这能够使带出损失最小化。
[0012]根据本发明的设计还具有以下优点:运动学可来源于升降机的直线运动。对于旋转，不需要单独的驱动。升降机处于容纳处理液的容器外部，因而并未暴露于处理液中。只有包括简单机械元件的引导和翻转机构浸入到处理液中。
[0013]支撑件有益地在每一侧上包括用于保持至少一个工件保持器的C形轨道。C形轨道优选地由线材(wire)元件制成，从而能够使得从它们排掉处理液，并且防止任何液体集聚在C形轨道内。
[0014]引导和翻转机构包括至少一个竖直引导件和枢转组件，该枢转组件的形状类似于三齿齿轮部段并且可旋转地运动和沿着竖直弓I导件可移动地运动。枢转组件永久地附接到支撑件，并且包括齿状臂，所述齿状臂具有控制表面，所述控制表面响应于枢转组件的直线运动而接触固定在竖直引导件上的齿轮状止挡元件的止挡面，以及响应于连续的直线运动作用由于与止挡面相互作用而产生枢转组件的180°枢转。
[0015]在本发明的一个优选实施例中，枢转组件包括在竖直引导件的凹腔的每一侧上的一个径向臂，各径向臂在其与支撑件相反的底侧上具有凹入弯曲的控制表面。响应于枢转组件沿着竖直引导件的直线运动，控制表面依次抓握两个竖直间隔开的圆形止挡面，并且每个圆形止挡面使得枢转组件旋转90°。为了依次地完成运动，枢转组件在径向臂之间包括一凸出部，所述凸出部响应于控制表面绕着止挡面的运动而接合到止挡面之间的凹腔中。所描述的引导和翻转机构是坚固耐用的，需要很小空间，并且甚至在浸入处理液中时也能可靠地执行其功能。引导和翻转机构所需的元件可由不锈钢板、钛板或者其他与特定处理液相匹配的材料制成。
[0016]在本发明的一个优选实施例中，支撑件承载在底座上，该底座的下部面承载两个回转体，所述两个回转体是同轴的，沿着相应的竖直引导轨道同步地旋转和移动。所描述的结构尤其很好地适合于大型且重的工件保持器。
[0017]升降机有益的包括致动器和与致动器连接的横梁，该横梁沿着引导轨道可竖直运动并且连接到引导和翻转机构。引导横梁的轨道处于容器外部并且不暴露于处理液中。气动或液压的缸/活塞结构、电动机械式马达或线性电驱动器尤其很好地适合用作致动器。【专利附图】
【附图说明】
[0018]参照所附的附图根据下述描述，上述和其他目的、特征和优点将变得更显而易见，附图中:
[0019]图1是浸池的侧视图；
[0020]图1A是在图1的IA处指出的细节的放大图；
[0021 ] 图2是图1所示的浸池的俯视图；
[0022]图3是作为图1所示的浸池的一部分的引导和翻转机构的示意性简图。
【具体实施方式】
[0023]如在图1和2所看到的，浸入-处理设备或浸入-处理池包括:容纳处理液本体2的容器I ;承载装载有工件4的工件保持器5的支撑件3 ;以及升降机6，所述升降机用于将支撑件3连同保持器5和工件4从处理液本体2的上表面7上方的上部位置I下降到支撑件3、保持器5和工件4浸入到处理液2中的下部位置II。如图2所示，工件保持器5与支撑件3可以是分开的，其实际上形成在传送机26’和26’ ’的沿着垂直于图1的视图平面的方向在容器I上方延伸的可下降部分。
[0024]图1和2还示出了工件保持器5包括平面且水平的底架8，所述底架设有平行的板条9阵列，各板条附接到底架8，并且具有多对可弹性变形的保持指状物10，以用于固定工件4。这些工件4是很小的中空体，例如套筒、盖或类似物，它们将设置有在浸池中进行处理的高级装饰表面。图1示出了工件保持器5水平地定向在上部位置I中，以使得指状物10从工件保持器5向上伸出，从而中空体4可向下接合在指状物上方，并且任何液体可无阻碍地从中空体4的内部排掉。
[0025]支撑件3连接到引导和翻转机构11，该引导和翻转机构使支撑件3以及保持器5和工件沿直线沿着从上部位置I延伸到下部位置II的行进路径运动。在向下运动刚启动时，引导和翻转机构使支撑件3、保持器5和工件4在液面7上方枢转180°，然后将它们沿直线下降到处理液本体2中。旋转来源于升降机6的直线运动，并且是在保持器5的任一部分或工件4的任一部分抵达液体本体2的液面7之前完成的。所描述运动的运动学具有以下优点:固定到保持器5的所有中空体4由于直线下降运动而同时抵达处理液，并且在正面向上(即悬挂于指状物10并且向上敞口时)时被投入到处理液中。因此，当保持器5浸入到液体本体2中时，保持器5的指状物10竖直向下伸出，结果由指状物10所抓持的中空体4在它们上端部处敞口，并且处理液能够通过气泡无阻碍地流入到中空体4的内部中。
[0026]在处理液中经历预定停留时间的处理之后，支撑件3以直线返回运动被升高，直到保持器5和所有工件4很好地处于液体本体2上方一距离处。一旦被升到液体液面上方，开始反向枢转180°，也就是使支撑件以及保持器5和工件4转动，结果中空体4在仍由指状物10保持时转动成上下倒置，并且液体可从工件4的内部无阻碍地排到容器I中。
[0027]如在图3中最好地示出的，引导和翻转机构11具有竖直引导件12和枢转组件13，所述枢转组件可绕水平轴线A旋转以及可沿着竖直引导件12沿直线移动。枢转组件13固定到用于保持器5的支撑件3，所述保持器用于随着枢转组件绕轴线A共同旋转，并且枢转组件具有臂14，所述臂在侧面具有中心凸出部17并且具有控制表面15，这些控制表面响应于枢转组件13的直线运动而依次接触与竖直引导件螺栓联接的止挡元件27的止挡面16和凹腔25(图2)，并且响应于连续的直线运动由于止挡面16与臂14的相互作用和凹腔25与凸出部17的相互作用而将枢转组件13旋转180°。升降机6与引导和翻转机构11的相互作用使得附接到支撑件3的保持器5能够旋转，然后在转动之后，从在处理池上方的位置I，通过连续的竖直运动下降到液体本体2中。
[0028]图3中的示意性简图示出了枢转组件13在中心凸出部17的每一侧上具有一个臂14，并且每个臂在其背离支撑件3的侧面上具有凹入弯曲的控制表面15。响应于枢转组件13沿着竖直引导件12的直线运动，控制表面15相继地接合两个竖直间隔开的圆形止挡面16，并且这两个圆形止挡面都使得枢转组件13运动通过90°旋转，其中在平面保持器5处于竖直取向时，凸出部17配合在凹腔17中。为了完成运动和上述的90°转动，臂14之间的凸出部17响应于控制表面15围绕止挡面16的运动而接合在止挡面16之间的自由空间或凹腔25中。止挡面16也可通过间隔开的螺栓形成。
[0029]图2示出了支撑件3被承载在底座18上，底座的下部面承载两个枢转组件13。枢转组件13在轴线19上是同轴的，并且共同地可旋转地运动和沿着竖直引导件12可移动地运动。
[0030]图1和2的比较还示出了升降机6包括致动器20和与致动器20连接的横梁21。横梁21可沿着在容器I内部的引导轨道22竖直运动，并且连接到引导和翻转机构11。该实施例中的致动器20是气动或液压的活塞/缸结构。可替代地，也可能采用电动机械式致动器或线性电驱动器作为致动器20。
[0031]支撑件3包括在两个相对侧面上的C形轨道23，以用于承载保持器5。每个C形轨道23优选地由线材24制成。浸池的两侧都具有各自的传送机轨道系统26’和26’ ’，以用于随着浸液操作将工件保持器转移到浸池中以及使工件保持器运动离开。
【权利要求】
1.一种用于利用液体来处理工件的液体处理设备，所述设备包括: 容器，所述容器用于保持液体本体； 支撑件，所述支撑件设有用于承载工件的保持器； 升降机，所述升降机用于将支撑件以及保持器和工件从液体本体上方的上部位置下降到工件浸入到液体本体中的下部位置；以及 翻转机构，所述翻转机构与升降机联接，以用于在从上部位置朝下部位置运动时和在从下部位置运动到上部位置时使支撑件、保持器和工件在液体本体上方旋转大约180°。
2.如权利要求1所述的液体处理设备，其中，旋转大约180°完全在容器中的液体本体上方进行。
3.如权利要求1所述的液体处理设备，其中，保持器是大致平面的，并且能保持呈大致平面阵列的多个工件，保持器和工件阵列在上部位置和下部位置都是水平的。
4.如权利要求3所述的液体处理设备，其中，支撑件包括一对C形截面的轨道，保持器能在所述轨道之间滑动，并且保持器能从所述轨道运动，所述轨道大致平行于支撑件在运动到上部位置中和运动离开上部位置旋转所绕的轴线。
5.如权利要求4所述的液体处理设备，其中，C形截面的轨道由线材制成，由此液体能从所述轨道排掉。
6.如权利要求3所述的液体处理设备，其中，保持器具有多个平行的工件抓持器，所述工件抓持器适于配合在相应的工件中，并且在支撑件的上部位置中向上伸出而在支撑件的下部位置中向下伸出。
7.如权利要求6所述的液体处理设备，其中，每个工件抓持器为一对能贴合地接合在工件中的可弹性扩张的指状物。
8.如权利要求1所述的液体处理设备，其中，所述翻转机构包括: 固定的竖直引导件，支撑件能够沿着直线在竖直引导件中行进； 固定在竖直引导件上的齿轮状止挡元件；以及 枢转组件，所述枢转组件形成有类齿轮状部段，所述枢转组件旋转地固定在支撑件上，并且在沿着所述竖直引导件竖直移位经过止挡元件时能与止挡元件接合，以使支撑件枢转180°。
9.如权利要求8所述的液体处理设备，其中，所述枢转组件具有两个臂和在两个臂之间的凸出部，所述凸出部从支撑件的旋转轴线径向伸出，所述止挡元件形成有凹腔和一对止挡面，所述止挡元件在枢转组件在竖直引导件中竖直运动经过止挡元件时与两个臂和凸出部能啮合。
10.如权利要求8所述的液体处理设备，其中，存在两个水平侧接支撑件的引导件，每个引导件承载相应一个所述止挡元件，支撑件具有两个所述枢转组件，各枢转组件能与相应一个所述止挡元件接合。
11.如权利要求1所述的液体处理设备，其中，所述升降机包括: 在容器外部的致动器； 横梁，所述横梁在容器外部并连接到支撑件，以及 竖直引导导轨，所述横梁在竖直引导轨道中行进。
12.如权利要求11所述的液体处理设备，其中，致动器是流体动力缸或线性电驱动器。
13.如权利要求11所述的液体处理设备，其中，竖直引导导轨在容器内部。
【文档编号】C25D21/10GK103537402SQ201310292432
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2012年7月12日
【发明者】J·V·巴拉格 申请人:托马斯有限公司