不锈钢管内表面电解系统的制作方法

本实用新型涉及金属抛光加工技术领域，具体的说是不锈钢管内表面电解系统。

背景技术：

目前国内现有的洁净不锈钢管内表面电解抛光工艺，普遍采用是将不锈钢完全浸泡式的电解抛光方法。但是，这种方法对于内表面洁净要求超高的芯片行业所需管道来说，其管道内表面电解抛光的要求根本达不到，传统的方式仍是停留于普通的内外表面均被电解处理，或者即便是内表面电解处理，工艺均采用简单的快速通过电解药液的方式，使得对每个内表面的电解效果难以达到高标准的芯片行业用管道标准，致使芯片行业用管道一直依赖于进口欧美以及日韩成品电解抛光管道。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供不锈钢管内表面电解系统。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

不锈钢管内表面电解系统，包括用于将待电解的管道定位夹紧的管道固定装置、用于提供电解药液的电解药液供应系统、用以伸入待电解的管道内部进行电解的电解进给装置、用于对电解电路进行整流的整流装置、与管道固定装置、电解药液供应系统、电解进给装置、整流装置配合用于对电解过程进行控制的供电控制装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述供电控制装置为PLC。

作为本实用新型的进一步改进，所述管道固定装置包括支撑托架、安装在支撑托架上的用以实现对待电解的管道的中部进行夹紧的若干排夹紧工装、用以将待电解的管道的两端套接的手动套管装置或者自动套管装置。所述电解药液供应系统将电解药液供入到待电解的管道内，所述电解进给装置进入到待电解的管道内进行电解。

作为本实用新型的进一步改进，所述自动套管装置包括对称分布在支撑托架上的托板、滑动安装在对应的托板上的机械抓手一、安装在托板上用以驱动机械抓手一水平移动的推缸，所述机械抓手一上夹取有与待电解的管道4的两端套接的耐腐蚀连接接头，耐腐蚀连接接头中靠近电解药液供应系统所在一侧的耐腐蚀连接接头与电解药液供应系统相连。

作为本实用新型的另一种改进，所述手动套管装置为耐腐蚀连接接头，工作人员手动将耐腐蚀连接接头套装在待电解的管道的两端，从而形成电解的电解管路，以供电解药液流动和电极棒的伸入电解加工。

作为本实用新型的进一步改进，所述夹紧工装包括滑动安装在支撑托架上的一号夹座、用以驱动一号夹座滑动的一号气缸，所述一号夹座上具有若干个卡槽，所述待电解的管道放置在对应的卡槽内。

作为本实用新型的另一种改进，所述夹紧工装包括竖直安装在支撑托架上的二号气缸、安装在二号气缸的活塞杆末端的压杆，所述压杆上安装有若干个可以沿着压杆上下滑动的导柱，所述导柱上套装有一端抵在压杆上的弹簧，所述弹簧的另一端连接有固定在导柱上的一号压块，借助于弹簧实现弹性让压，所述一号压块由尼龙材料制成，所述一号压块的下端具有与待电解的管道的外圆面配合的弧形定位槽一。

作为本实用新型的另一种改进，所述夹紧工装包括安装在支撑托架上的T型支架、安装在T型支架上呈竖向排布的三号气缸、安装在三号气缸的活塞杆末端的承载梁，所述承载梁上安装有二号压块，所述承载梁上还安装有与T型支架滑动配合从而为承载梁的升降提供导向的导向柱，所述二号压块由尼龙材料制成，所述二号压块上设有若干个与待电解的管道形状吻合的弧形定位槽二。

作为本实用新型的另一种改进，所述夹紧工装包括安装在支撑托架上的立板、铰接安装在立板上且用于压紧待电解的管道的压板、铰接安装在立板上且与压板相连以驱使压板运动的四号气缸。

作为本实用新型的进一步改进，所述电解药液供应系统包括电解药液储存罐、安装在电解药液储存罐上的加热系统、用以对电解的管道提供电解药液的二级供应缓冲罐，所述电解药液储存罐通过设置的第一泵将电解药液供入到加热系统，加热系统上设置的第二泵将电解药液供入到二级供应缓冲罐内，所述二级供应缓冲罐通过设置的第三泵将电解药液泵入到电解药液供应口后，供入到待电解的管道内，还包括分布在装夹后的待电解的管道两出口正下方的回收桶，所述回收桶通过设置的第四泵将回收后的电解药液供入到电解药液储存罐内进行存储，所述回收桶的上方设有尾气处理装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述电解进给装置包括电极棒、与电极棒相连以随着电极棒同步运动的电缆、用于托举电缆并对电缆实现冷却的冷却装置、用以固定电缆的电极架、用以驱动电极架做直线运动的驱动装置，所述电缆的另一端与供电控制装置相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述电极棒上安装有若干个与待电解的管道内表面相适应的护套。

作为本实用新型的进一步改进，所述冷却装置包括安装在管道固定装置上的支撑托架且用以放置对应的电缆以实现电缆冷却的冷却槽、分布在冷却槽的两端出口的下方用以收纳冷却水的一号收集桶、二号收集桶、安装在冷却槽上远离待电解的管道一端上的水路支架，所述一号收集桶、二号收集桶通过水管连通，所述二号收集桶上安装有水泵，所述水泵通过水管将水供入到水路支架上，所述水路支架通过设置的若干个导水管将冷却水供入到对应的冷却槽内。

作为本实用新型的进一步改进，所述护套呈圆柱状或圆台状，所述护套由PTFE材料制成。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动装置包括布置在地面上且与电极架滑动配合的第一轨道、安装在电极架上用以驱动电极架沿着第一轨道滑动的轨道电机；所述轨道电机通过安装在轨道电机上的第一齿轮与安装在地面的第一齿条配合实现动力传递。

作为本实用新型的进一步改进，所述电缆的中部连接有拖链，所述拖链的下端连接有固定在地面上的缆线槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述整流装置包括沿着管道固定装置的长度方向等间距分布且与对应的管道固定装置配合使用实现对待电解的管道夹紧的若干个电极夹具横梁、用以与各电极夹具横梁相连并实现整流的整流器，所述整流器与供电控制装置相连，所述电极夹具横梁的上端具有若干个用以放置对应的待电解的管道的放置槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述尾气处理装置包括分布在对应的回收桶上方的吸风机，所述吸风机通过气管连接有尾气处理器，所述尾气处理器连接有排气管。

作为本实用新型的进一步改进，所述电极棒与电缆通过螺纹连接的方式相连。

不锈钢管内表面电解系统的使用方法，包括以下步骤：

S1、利用夹紧工装将待电解的管道装夹后，在待电解的管道的两端插装上耐腐蚀连接接头；

S2、驱动装置驱使电极棒进入到对应的待电解的管道内，且保证电极棒远离驱动装置的一端越过待电解的管道上靠近电解药液供应口处的端口后进入到对应的耐腐蚀连接接头；

S3、打开二级供应缓冲罐上设置的阀门，设定电解过程中的参数：

电极棒运动速度为1～100cm/min，电流密度为0～200Adm²,电解药液为硫酸液，流量控制为10ml/min～10L/min，电解药液温度控制在常温至100℃之间；

S4、启动整流装置，实现电解的打弧，保证打弧点在耐腐蚀连接接头内；

S5、驱动装置开始牵拉电极棒，匀速从对应的待电解的管道中抽出，实现电解；

S6、夹紧工装松开，即可将管道取走。

在S5步骤执行电解的过程中，通过尾气处理装置对电解过程中的废气进行处理。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计合理，能够实现对不锈钢管内表面的自动化电解处理，解决了传统的电解方式会对内外表面均电解处理而无法实现内表面单独电解处理的难题，提升了不锈钢管内表面电解处理的质量；采用电解药液回收的方式，避免了资源的浪费，提高了材料的利用率，同时采用了尾气处理装置对电解过程中的废气进行处理，绿色环保；本实用新型有助于实现对不锈钢管批量化的电解处理，极大的提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的管道固定装置、电解进给装置配合进行电解时的结构示意图；

图2为本实用新型的电解进给装置的结构示意图；

图3为本实用新型的管道固定装置的结构示意图；

图4为本实用新型的电解时的部分结构示意图；

图5为本实用新型的整流装置的结构示意图；

图6为本实用新型的夹紧工装的第一种实施方式示意图；

图7为本实用新型的夹紧工装的第二种实施方式示意图；

图8为本实用新型的夹紧工装的第三种实施方式示意图；

图9为本实用新型的夹紧工装的第四种实施方式示意图；

图10本实用新型的电解药液供应系统的原理示意图；

图11为本实用新型的尾气处理装置的结构示意图；

图12为本实用新型的冷却装置的俯视图；

图13为本实用新型的冷却装置的主视图；

图14为自动套管装置的结构示意图；

图15为本实用新型的自动套管装置与电解药液供应系统配合时的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步阐述。

如图1至图15所示，不锈钢管内表面电解系统，包括用于将待电解的管道4定位夹紧的管道固定装置3、与管道固定装置3相连且用于向待电解的管道4提供电解药液的电解药液供应系统、分布在待电解的管道4上远离电解药液供应系统的一端且用以伸入待电解的管道4内部并与电解药液配合实现对管道电解的电解进给装置13、沿着管道固定装置3的长度方向分布并对电解电路进行整流的整流装置、与管道固定装置3、电解药液供应系统、电解进给装置13、整流装置配合用于对电解过程进行控制的供电控制装置。通过供电控制装置为各装置提供控制指令，从而在待电解的管道4装夹在管道固定装置3上后，实现自动化的电解加工处理。

所述供电控制装置为PLC。

所述管道固定装置3包括支撑托架1、安装在支撑托架1上的用以实现对待电解的管道4的中部进行夹紧的若干排夹紧工装19、用以将待电解的管道4的两端套接的手动套管装置或者自动套管装置。所述电解药液供应系统将电解药液供入到待电解的管道4内，所述电解进给装置13进入到待电解的管道4内进行电解。

所述自动套管装置包括对称分布在支撑托架1上的托板56、滑动安装在对应的托板56上的机械抓手一55、安装在托板56上用以驱动机械抓手一55水平移动的推缸54，所述机械抓手一55上夹取有与待电解的管道4的两端套接的耐腐蚀连接接头8，耐腐蚀连接接头8中靠近电解药液供应系统所在一侧的耐腐蚀连接接头8与电解药液供应系统的电解药液供应口7相连。

所述手动套管装置为耐腐蚀连接接头8，工作人员手动将耐腐蚀连接接头8套装在待电解的管道4的两端，从而形成电解的电解管路，以供电解药液流动和电极棒5的伸入电解加工。

所述电解药液供应系统包括电解药液储存罐33、安装在电解药液储存罐33上的加热系统35、用以对电解的管道提供电解药液的二级供应缓冲罐6，所述电解药液储存罐33通过设置的第一泵34将电解药液供入到加热系统35，加热系统35上设置的第二泵36将电解药液供入到二级供应缓冲罐6内，所述二级供应缓冲罐6通过设置的第三泵17将电解药液泵入到电解药液供应口7后，供入到待电解的管道4内，还包括分布在装夹后的待电解的管道4两出口正下方的回收桶10，所述回收桶10通过设置的第四泵37将回收后的电解药液供入到电解药液储2存罐33内进行存储，所述回收桶10的上方设有尾气处理装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述电解进给装置13包括电极棒5、与电极棒5相连以随着电极棒5同步运动的电缆18、用于托举电缆18并对电缆18实现冷却的冷却装置、用以固定电缆18的电极架2、用以驱动电极架2做直线运动的驱动装置，所述电缆18的另一端与供电控制装置相连。

所述电极架2安装有若干个用于固定对应的电缆18的电极连接头69。

作为本实用新型的进一步改进，所述电极棒5上安装有若干个与待电解的管道4内表面相适应的护套52。

所述冷却装置包括安装在管道固定装置3上的支撑托架1且用以放置对应的电缆18以实现电缆18冷却的冷却槽45、分布在冷却槽45的两端出口的下方用以收纳冷却水的一号收集桶44、二号收集桶46、安装在冷却槽45上远离待电解的管道4一端上的水路支架47，所述一号收集桶44、二号收集桶46通过水管连通，所述二号收集桶46上安装有水泵49，所述水泵49通过水管将水供入到水路支架47上，所述水路支架47通过设置的若干个导水管48将冷却水供入到对应的冷却槽45内。

所述护套52呈圆柱状或圆台状，所述护套52由PTFE材料制成。本实用新型采用护套，一方面能够实现电极棒5与待电解的管道4内表面的隔离，起到了良好的保护作用，另一方面能够减缓电解药液的流速，电解药液将会逐层浸满各个护套所形成的隔离区域，保证电解的质量。

所述驱动装置包括布置在地面上且与电极架2滑动配合的第一轨道53、安装在电极架2上用以驱动电极架2沿着第一轨道53滑动的轨道电机11；所述轨道电机11通过安装在轨道电机11上的第一齿轮50与安装在地面的第一齿条14配合实现动力传递。

所述电缆18的中部连接有拖链15，所述拖链15的下端连接有固定在地面上的缆线槽16。

所述整流装置包括沿着管道固定装置3的长度方向等间距分布且与对应的管道固定装置3配合使用实现对待电解的管道4夹紧的若干个电极夹具横梁70、用以与各电极夹具横梁70相连并实现整流的整流器32，所述整流器32与供电控制装置相连，所述电极夹具横梁70的上端具有若干个用以放置对应的待电解的管道4的放置槽70a。

本实用新型的夹紧工装19与整流装置的电极夹具横梁70，以实现对待电解的管道4的夹紧，本实用新型的夹紧工装19有以下四种实施方式：

实施例一：

所述夹紧工装19包括滑动安装在支撑托架1上的一号夹座20、用以驱动一号夹座20滑动的一号气缸21，所述一号气缸21水平固定在支撑托架1上，所述一号夹座20上具有若干个卡槽20a，所述待电解的管道4放置在对应的卡槽20a内。在夹紧工装19工作前，待电解的管道4是对应放置在放置槽70a内，而卡槽20a的宽度也是大于管道4的直径，随后可启动一号气缸21，驱使一号夹座20水平运动，即可利用卡槽20a的运动配合放置槽70a实现对待电解的管道4的夹紧。

实施例二：

所述夹紧工装19包括竖直安装在支撑托架1上的二号气缸22、安装在二号气缸22的活塞杆末端的压杆23，所述压杆23上安装有若干个可以沿着压杆23上下滑动的导柱24，所述导柱24上套装有一端抵在压杆23上的弹簧25，所述弹簧25的另一端连接有一号压块26，所述一号压块26由尼龙材料制成。在夹紧工装19工作前，待电解的管道4是对应放置在放置槽70a内，启动二号气缸22，带动压杆23同步向下运动，最终使一号压块26压紧在待电解的管道4上。

实施例三：

所述夹紧工装19包括安装在支撑托架1上的T型支架27、安装在T型支架27上呈竖向排布的三号气缸28、安装在三号气缸28的活塞杆末端的承载梁29，所述承载梁29上安装有二号压块31，所述二号压块31由尼龙材料制成，所述二号压块31上设有若干个与待电解的管道4形状吻合的弧形定位槽二31a，所述承载梁29上还安装有与T型支架27滑动配合从而为承载梁29的升降提供导向的导向柱30。同样的，在夹紧工装19工作前，待电解的管道4是对应放置在放置槽70a内，启动三号气缸28，驱使二号压块31压紧在待电解的管道4上，利用弧形定位槽二31a能够实现对待电解的管道4的压紧定位。

实施例四：

所述夹紧工装19包括安装在支撑托架1上的立板41、铰接安装在立板41上且用于压紧待电解的管道4的压板43、铰接安装在立板41上且与压板43相连以驱使压板43运动的四号气缸42。启动四号气缸42，驱使压板43绕着与立板41的铰接处转动，从而使压板43压紧在待电解的管道4上。

所述尾气处理装置包括分布在对应的回收桶10上方的吸风机38，所述吸风机38通过气管连接有尾气处理器39，所述尾气处理器39连接有排气管40。

所述电极棒5与电缆18通过螺纹连接的方式相连。

不锈钢管内表面电解系统的使用方法，包括以下步骤：

S1、利用夹紧工装19将待电解的管道4装夹后，在待电解的管道4的两端插装上耐腐蚀连接接头8；

S2、驱动装置驱使电极棒5进入到对应的待电解的管道4内，且保证电极棒5远离驱动装置的一端越过待电解的管道4上靠近电解药液供应口7处的端口后进入到对应的耐腐蚀连接接头8；

S3、打开二级供应缓冲罐6上设置的阀门，设定电解过程中的参数：

电极棒5运动速度为1～100cm/min，电流密度为0～200Adm²,电解药液为硫酸液，流量控制为10ml/min～10L/min，电解药液温度控制在常温至100℃之间；

S4、启动整流装置，实现电解的打弧，保证打弧点在耐腐蚀连接接头8内；

S5、驱动装置开始牵拉电极棒5，匀速从对应的待电解的管道4中抽出，实现电解；

S6、夹紧工装19松开，即可将管道4取走，重复上述步骤，即可实现对不锈钢管的内表面进行批量化的电解处理。

在S5步骤执行电解的过程中，通过尾气处理装置对电解过程中的废气进行处理。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。