一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺及其装置的制作方法

本发明涉及铝及铝合金的除镍封孔领域，具体的是一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺及其装置。

背景技术：

目前，铝及其合金一般采用阳极氧化表面防护技术，在铝及其合金表面形成一定厚度的氧化膜，由于氧化膜的表面存在大量微孔，必须进行适当的封孔处理，常见的封孔方法主要有沸水封孔、镍盐封孔、无镍药水封孔。

在阳极氧化之前，会对圆柱形的铝件进行抛光，目的是保证铝件前处理的光滑度，但是现有的大多都是采用化学抛光，化学抛光后的还需要中和、水洗，增加了操作步骤，也降低了工作效率。

现有的也有采用物理抛光技术，在抛光过程中，铝件不好固定，且在抛光的过程不能调节抛光的深度，给工作人员的带来了极大的困扰。

同时，在抛光过程中，需要人工上料、人工卸料，增加了操作时间，也降低了工作效率。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺及其装置，本发明设计有抛光机构，采用物理抛光技术，摒弃了现有技术中常使用的化学抛光技术，避免了化学抛光后的中和、水洗，减少了操作步骤，也提高了工作效率；

同时，本发明设计有第一驱动机构和抛光机构，通过驱动第一气缸，将铝件移动至抛光轮的底端，驱动第一电机进行抛光，在抛光过程中驱动第一气缸使得圆柱形的铝件向上移动，可以调整抛光的程度，自由调整抛光的深度；

同时，本发明设计有第二驱动机构和第一盛放架，在上料时，驱动第二气缸，解除对铝件的夹持，使得最端部的铝件向下滚动落至承接轮的上方，同时，驱动第二气缸对下一个铝件进行夹持，防止单次落下两个铝件，能够实现自动上料，提高了工作效率；

同时，本发明设计有第二驱动机构和第二盛放架，利用夹紧机构对加工好的铝件进行夹持，通过，驱动外部驱动源和第二电机，然后解除对铝件的夹持，铝件落在第二盛放架上，然后再落入第二斜坡内，实现了自动卸料，提高了工作效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺，包括以下步骤：

一、将待加工铝及铝合金进行前处理，前处理包括物理抛光和水洗，然后进行第一次阳极氧化；

二、将步骤一得到的铝及铝合金进行水洗和染色，然后进行镍封孔；

三、将步骤二得到的铝及铝合金进行镍封孔后处理，后处理为水洗，然后进行第二次阳极氧化除镍；

四、将步骤三得到的铝及铝合金进行后处理，后处理包括水洗和干燥，获得产品。

进一步地，所述第一次阳极氧化的工艺参数为:温度为22℃-25℃，时间为5min-7.5min,电压14v-20v，第一次阳极氧化液为210g/l-250g/l的硫酸溶液。

进一步地，所述所述第二次阳极氧化的工艺参数为:温度为15℃-20℃，时间为3-5min,电压为8v-10v，第二次阳极氧化液为180g/l-200g/l的硫酸溶液。

一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺的物理抛光装置，包括工作台，所述工作台的中间位置开有矩形贯穿槽，矩形贯穿槽的侧端开有矩形滑槽，工作台的上端设置有两个平行分布的直线导轨，直线导轨上分别设置有第一直线滑块和第二直线滑块。

所述工作台的底端设置有第一驱动部件，第一驱动部件的上方设置有支撑底板，支撑底板的两侧上端均开有矩形腔，矩形腔的两端分别设置有第一挡板和第二挡板，第一挡板的高度大于第二挡板的高度，第一挡板和第二挡板之间均固定连接有两个平行分布的承接轮，承接轮之间不接触。

所述工作台的上端设置有抛光机构，抛光机构包括固定在工作台上的支撑支架，支撑支架的上端一侧固定有第一支撑板，第一支撑板的侧端固定有第二支撑板，第一支撑板的上端固定有两个平行分布的第一电机，第一电机的输出端通过联轴器均连接有抛光轮，两个抛光轮之间不接触，两个抛光轮设置在两个承接轮的正上方。

所述工作台的上端两侧设置有镜像分布的第二驱动机构，位于一侧的第二驱动机构的侧端设置有第一盛放架，第一盛放架包括第一盛放底板，第一盛放底板的一侧端部固定有第一侧板，第一侧板固定在位于一侧的连接块和第二滑块上。

所述第一盛放底板的上端设置有两个平行分布的第一容纳板，第一容纳板之间开有第一斜坡，第一斜坡的最高点位于第一侧板的侧方，第一斜坡上设置有多个待加工圆柱铝件a。

所述第一容纳板的侧端设置有第二气缸，第二气缸上的第二气压杆的端部和位于最底端的待加工圆柱铝件a的端部相接触。

位于另一侧的所述第二驱动机构的侧端设置有第二盛放架，第二盛放架包括第二盛放底板，第二盛放底板的一侧端部固定有第二侧板，第二侧板固定在位于另一侧的连接块和第二滑块上。

所述第二盛放底板的上端设置有两个平行分布的第二容纳板，第二容纳板之间开有第二斜坡，第二斜坡的最高点位于远离第二侧板的侧方，第二斜坡上设置有多个已加工圆柱铝件b。

所述工作台的上端设置有第三驱动部件，第三驱动部件位于抛光机构的对立位置，第三驱动部件包括固定在工作台底端的第三气缸，第三气缸上的第三气压杆的端部固定有连接杆，连接杆的端部和支撑座固定连接，支撑座的底端设置有和矩形滑槽滑动配合的矩形滑块，支撑座的顶端固定有支撑平板。

所述第三驱动部件的上端设置有夹紧机构，夹紧机构包括第四气缸。

进一步地，所述第一驱动部件包括第一气缸，第一气缸的上端固定有固定壳体，固定壳体的内壁设置有第一滑道，固定壳体固定在矩形贯穿槽的侧壁上，第一气缸上的第一气压杆贯穿固定壳体的底端，第一气压杆的上端固定有支撑板，支撑板的侧壁设置有和第一滑道滑动配合的第一滑块。

进一步地，所述第二驱动机构包括第二电机，第二电机的底端通过立柱固定在支撑横板上，支撑横板的底端固定有支撑立板，两个镜像支撑立板分别固定在第一直线滑块和第二直线滑块上。

进一步地，所述第二电机的输出端连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠包括和第二电机输出端连接的丝杠和滑动设置在丝杠上的螺母，丝杠的端部连接在支撑立板的底部，螺母的端部固定有连接块；

支撑立板的侧壁设置有第二滑道，第二滑道的上端滑动设置有第二滑块。

进一步地，所述第四气缸固定在定位板上，定位板和支撑平板相固定，第四气缸上的第四气压杆的端部转动连接有两个限位杆，两个限位杆的端部均转动连接有夹紧杆，夹紧杆的中间位置和定位板转动连接。

进一步地，所述夹紧杆的端部固定有夹紧块，夹紧块上开有弧形部，弧形部和铝件相适配。

一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺的物理抛光装置的使用方法，包括以下步骤：

一、驱动第一气缸，使得两个承接轮位于合适的高度，驱动第二电机，第一盛放架在丝杠方向上移动，驱动外部驱动源使得位于一侧的第二驱动机构向抛光机构的一侧移动，使得第一盛放架的端部位于承接轮的正上方；

二、驱动第二气缸，解除对铝件的夹持，使得最端部的铝件向下滚动落至承接轮的上方，同时，驱动第二气缸对下一个铝件进行夹持，防止单次落下两个铝件；

三、驱动外部驱动源，位于一侧的第二驱动机构向远离抛光机构的一侧移动，驱动第一气缸，将铝件向上移动至抛光轮的底端，驱动第一电机对铝件进行抛光；

四、抛光结束后，通过调整铝件合适的高度，再驱动第四气缸，第四气压杆向前驱动，夹紧杆和夹紧块相互靠拢，对铝件进行夹持，驱动第一气缸，承接轮向下移动，铝件处于悬空状态；

五、驱动外部驱动源和第二电机，使得位于另一侧的第二驱动机构向抛光机构的一侧移动，直至第二盛放架位于加工好的铝件的正下方；

六、驱动第四气缸，解除对铝件的夹持，铝件落在第二盛放架上，然后再落入第二斜坡内；

七、驱动外部驱动源，使得位于另一侧的第二驱动机构远离抛光机构，重复上述步骤，对待加工的铝件逐一抛光。

本发明的有益效果：

1、本发明设计有抛光机构，采用物理抛光技术，摒弃了现有技术中常使用的化学抛光技术，避免了化学抛光后的中和、水洗，减少了操作步骤，也提高了工作效率；

2、本发明设计有第一驱动机构和抛光机构，通过驱动第一气缸，将铝件移动至抛光轮的底端，驱动第一电机进行抛光，在抛光过程中驱动第一气缸使得圆柱形的铝件向上移动，可以调整抛光的程度，自由调整抛光的深度；

3、本发明设计有第二驱动机构和第一盛放架，在上料时，驱动第二气缸，解除对铝件的夹持，使得最端部的铝件向下滚动落至承接轮的上方，同时，驱动第二气缸对下一个铝件进行夹持，防止单次落下两个铝件，能够实现自动上料，提高了工作效率；

4、本发明设计有第二驱动机构和第二盛放架，利用夹紧机构对加工好的铝件进行夹持，通过，驱动外部驱动源和第二电机，然后解除对铝件的夹持，铝件落在第二盛放架上，然后再落入第二斜坡内，实现了自动卸料，提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明工作台结构示意图；

图3是本发明第一驱动部件示意图；

图4是本发明支撑底板和承接轮结构示意图；

图5是本发明整体结构示意图；

图6是本发明抛光机构示意图；

图7是本发明第二驱动机构示意图；

图8是本发明第一盛放架示意图；

图9是本发明第二盛放架示意图；

图10是本发明第三驱动部件示意图；

图11是本发明夹紧机构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺，包括以下步骤：

一、将待加工铝及铝合金进行前处理，前处理包括物理抛光和水洗，然后进行第一次阳极氧化；

二、将步骤一得到的铝及铝合金进行水洗和染色，然后进行镍封孔；

三、将步骤二得到的铝及铝合金进行镍封孔后处理，后处理为水洗，然后进行第二次阳极氧化除镍；

四、将步骤三得到的铝及铝合金进行后处理，后处理包括水洗和干燥，获得产品。

其中，第一次阳极氧化的工艺参数为:温度为22℃-25℃，时间为5min-7.5min,电压14v-20v，第一次阳极氧化液为210g/l-250g/l的硫酸溶液；

所述第二次阳极氧化的工艺参数为:温度为15℃-20℃，时间为3-5min,电压为8v-10v，第二次阳极氧化液为180g/l-200g/l的硫酸溶液。

一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺的物理抛光装置，如图1和2所示，包括工作台1，工作台1的中间位置开有矩形贯穿槽11，矩形贯穿槽11的侧端开有矩形滑槽12。工作台1的上端设置有两个平行分布的直线导轨13，直线导轨13上分别设置有第一直线滑块131和第二直线滑块132，通过外部驱动源可以驱动第一直线滑块131和第二直线滑块132在直线导轨13上水平滑动。

如图1和3所示，工作台1的底端设置有第一驱动部件2，第一驱动部件2包括第一气缸21，第一气缸21的上端固定有固定壳体22，固定壳体22的内壁设置有第一滑道221，固定壳体22固定在矩形贯穿槽11的侧壁上。第一气缸21上的第一气压杆211贯穿固定壳体22的底端，第一气压杆211的上端固定有支撑板23，支撑板23的侧壁设置有和第一滑道221滑动配合的第一滑块，通过驱动第一气缸21，第一气压杆211带动支撑板23向上移动。

如图1和4所示，第一驱动部件2的上方设置有支撑底板24，支撑底板24的两侧上端均开有矩形腔241，矩形腔241的两端分别设置有第一挡板25和第二挡板26，第一挡板25的高度大于第二挡板26的高度。第一挡板25和第二挡板26之间均固定连接有两个平行分布的承接轮27，承接轮27之间不接触，在使用时，将圆柱形的铝件放置在承接轮27的上端，且铝件和承接轮27均相切分布，较高的第一挡板25起到防护的作目的，铝件不会向两侧偏移。

通过驱动第一气缸21，第一气压杆211带动支撑板23向上移动，进而带动圆柱形的铝件向上移动。

如图5和6所示，工作台1的上端设置有抛光机构3，抛光机构3包括固定在工作台1上的支撑支架31，支撑支架31的上端一侧固定有第一支撑板32，第一支撑板32的侧端固定有第二支撑板33。第一支撑板32的上端固定有两个平行分布的第一电机34，第一电机34的输出端通过联轴器341均连接有抛光轮35，两个抛光轮35之间不接触，两个抛光轮35设置在两个承接轮27的正上方，通过驱动第一气缸21，将圆柱形的铝件移动至抛光轮35的底端，驱动第一电机34进行抛光，在抛光过程中驱动第一气缸21使得圆柱形的铝件向上移动，可以调整抛光的程度。

如图5和7所示，工作台1的上端两侧设置有镜像分布的第二驱动机构4，第二驱动机构4包括第二电机41，第二电机41的底端通过立柱411固定在支撑横板42上，支撑横板42的底端固定有支撑立板44，两个镜像支撑立板44分别固定在第一直线滑块131和第二直线滑块132上。

第二电机41的输出端连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠包括和第二电机41输出端连接的丝杠43和滑动设置在丝杠43上的螺母431，丝杠43的端部连接在支撑立板44的底部，螺母431的端部固定有连接块432，驱动第二电机41，螺母431带动连接块432可以在丝杠43的方向上下移动。

支撑立板44的侧壁设置有第二滑道45，第二滑道45的上端滑动设置有第二滑块46。

如图5和8所示，位于一侧的第二驱动机构4的侧端设置有第一盛放架5，第一盛放架5包括第一盛放底板51，第一盛放底板51的一侧端部固定有第一侧板511，第一侧板511固定在位于一侧的连接块432和第二滑块46上。

第一盛放底板51的上端设置有两个平行分布的第一容纳板52，第一容纳板52之间开有第一斜坡53，第一斜坡53的最高点位于第一侧板511的侧方，第一斜坡53上设置有多个待加工圆柱铝件a，在重力作用下，待加工圆柱铝件a滚向下滚动，远离第一侧板511。

第一容纳板52的侧端设置有第二气缸54，第二气缸54上的第二气压杆541的端部和位于最底端的待加工圆柱铝件a的端部相接触，通过驱动第二气缸54，可以对待加工圆柱铝件a进行夹持或者释放，在使用时，可以驱动待加工圆柱铝件a逐一向下滚动。

如图5和9所示，位于另一侧的第二驱动机构4的侧端设置有第二盛放架6，第二盛放架6包括第二盛放底板61，第二盛放底板61的一侧端部固定有第二侧板611，第二侧板611固定在位于另一侧的连接块432和第二滑块46上。

第二盛放底板61的上端设置有两个平行分布的第二容纳板62，第二容纳板62之间开有第二斜坡63，第二斜坡63的最高点位于远离第二侧板611的侧方，第二斜坡63上设置有多个已加工圆柱铝件b，在重力作用下，已加工圆柱铝件b向下滚动，靠近第二侧板611。

如图1和10所示，工作台1的上端设置有第三驱动部件7，第三驱动部件7位于抛光机构3的对立位置。第三驱动部件7包括固定在工作台1底端的第三气缸71，第三气缸71上的第三气压杆711的端部固定有连接杆722，连接杆722的端部和支撑座73固定连接，支撑座73的底端设置有和矩形滑槽12滑动配合的矩形滑块731，支撑座73的顶端固定有支撑平板74，通过驱动第三气缸71，支撑平板74能够水平移动。

如图1和11所示，第三驱动部件7的上端设置有夹紧机构8，夹紧机构8包括第四气缸81，第四气缸81固定在定位板82上，定位板82和支撑平板74相固定。第四气缸81上的第四气压杆811的端部转动连接有两个限位杆83，两个限位杆83的端部均转动连接有夹紧杆84，夹紧杆84的中间位置和定位板82转动连接。夹紧杆84的端部固定有夹紧块85，夹紧块85上开有弧形部851，弧形部851和铝件相适配。通过驱动第四气缸81，第四气压杆811向前驱动，夹紧杆84和夹紧块85相互靠拢，能够对铝件进行夹持，便于后续的运输转移。

一种铝及铝合金阳极氧化除镍封孔工艺的物理抛光装置的使用方法，包括以下步骤：

一、驱动第一气缸21，使得两个承接轮27位于合适的高度，驱动第二电机41，第一盛放架5在丝杠43方向上移动，驱动外部驱动源使得位于一侧的第二驱动机构4向抛光机构3的一侧移动，使得第一盛放架5的端部位于承接轮27的正上方；

二、驱动第二气缸54，解除对铝件的夹持，使得最端部的铝件向下滚动落至承接轮27的上方，同时，驱动第二气缸54对下一个铝件进行夹持，防止单次落下两个铝件；

三、驱动外部驱动源，位于一侧的第二驱动机构4向远离抛光机构3的一侧移动，驱动第一气缸21，将铝件向上移动至抛光轮35的底端，驱动第一电机34对铝件进行抛光；

四、抛光结束后，通过调整铝件合适的高度，再驱动第四气缸81，第四气压杆811向前驱动，夹紧杆84和夹紧块85相互靠拢，对铝件进行夹持，驱动第一气缸21，承接轮27向下移动，铝件处于悬空状态；

五、驱动外部驱动源和第二电机41，使得位于另一侧的第二驱动机构4向抛光机构3的一侧移动，直至第二盛放架6位于加工好的铝件的正下方；

六、驱动第四气缸81，解除对铝件的夹持，铝件落在第二盛放架6上，然后再落入第二斜坡63内；

七、驱动外部驱动源，使得位于另一侧的第二驱动机构4远离抛光机构3，重复上述步骤，对待加工的铝件逐一抛光。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。