用于热浸镀设备的自动上料装置及热浸镀设备的制作方法

本发明涉及热浸镀技术领域，具体涉及一种用于热浸镀设备的自动上料装置及热浸镀设备。

背景技术：

由于锌的标准电极电位负于铁，在水和潮湿的空气中镀锌层具有牺牲阳极保护钢基的作用，从而延长钢材的使用寿命。随着经济的高速发展，尤其是西部大开发战略的实施，西电东送、西气东输、南水北调、三峡工程、农网及城市电网改造等项目的深入开展，对钢铁件防护需求越来越多，而且要求越来越高。

在工业上常用的镀锌层有热浸镀锌、电镀锌、机械镀锌和热喷涂(镀)锌等表面处理方法，其中，热镀锌工艺性价比最高，是当今世界上应用最广泛的表面处理方法。

热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合。热镀锌层的基本原理为：将铁基工件浸入熔融的锌液中，在铁基的界面上形成锌与α-fe固熔体，该固熔体是金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，这两种金属原子之间的引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素的原子相互扩散，扩散(或渗入)到铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物fezn13，沉入热镀锌锅底，成为锌渣。

由于工件表面存在较多的氧化物、油污等影响镀锌层质量的物质，因此，在实施热镀锌工艺前，需要对工件表面进行酸洗、清洗和烘干工艺，然后上料进行热浸镀锌工艺。目前的上料过程是由人工将工件移送至锌锅内，不仅上料效率低，而且上料过程时容易导致工件再次污染。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于热浸镀设备的自动上料装置及热浸镀设备，用以解决现有上料效率低，容易导致工件再次污染的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为提供一种用于热浸镀设备的自动上料装置，包括送料机、支撑台、旋转手臂、手臂主轴、保险轴、传动装置和电机，所述电机固定于所述支撑台，所述电机的输出轴通过所述传动装置与所述保险轴连接，所述保险轴与所述手臂主轴连接，且所述保险轴和所述手臂主轴在所述手臂主轴的轴向可相对移动，所述旋转手臂与所述手臂主轴连接；在所述旋转手臂的第一端设置有料框承载支架，用于盛放工件的料框设置于所述料框承载支架；所述旋转手臂绕所述手臂主轴旋转以使所述料框位于所述送料机的出料口的下方和热浸镀设备的上料口位置。

其中，所述支撑台包括支撑底座、支撑架和轴承室，所述支撑架固定于所述支撑底座的承载面，所述轴承室固定于所述支撑架的顶端，所述轴承室为中空结构，在所述轴承室内沿其轴线间隔设置第一轴承和第二轴承，且所述第一轴承位于所述第二轴承的上方，在所述第一轴承和所述第二轴承之间设置轴承垫块；在所述手臂主轴的顶部设置有第一凸部，所述手臂主轴套设于所述第一轴承和所述第二轴承内，且所述第一轴承支撑所述第一凸部。

优选地，在所述轴承室的内壁设置有轴承室凸台，在所述手臂主轴的顶部且在所述第一凸部的上方设置有第二凸部，所述轴承室凸台的内径尺寸小于所述第二凸部的外径尺寸，且大于所述第一凸部的外径尺寸；所述第二凸部叠置于所述轴承室凸台的上表面；在所述轴承室凸台和所述旋转手臂之间设置有推力轴承，所述推力轴承套设于所述第二凸部的外侧。

其中，在所述旋转手臂上设置有旋转手臂连接孔，所述手臂主轴的顶部插入所述旋转手臂连接孔，并通过螺栓固定连接。

其中，在所述手臂主轴的下部设置有手臂主轴连接孔，所述保险轴插接于所述手臂主轴连接孔内，在所述手臂主轴连接孔与所述保险轴之间通过键连接。

其中，在所述旋转手臂的第一端设置料框孔，所述料框承载支架包括环状托盘和多个支撑柱，所述环状托盘用于支撑所述料框，其设置于所述旋转手臂的上方，且与所述料框孔的位置相对，所述多个支撑柱间隔设置于所述旋转手臂和所述环状托盘之间，用于将所述环状托盘支撑固定所述旋转手臂。

优选地，所述用于热浸镀设备的自动上料装置还包括压力传感器和处理器，所述支撑柱为压力变形柱，所述压力传感器设置在所述压力变形柱上，所述压力传感器的输出端与处理器连接，所述处理器根据所述压力传感器的检测信号获得所述料框内工件的重量。

其中，所述用于热浸镀设备的自动上料装置包括与所述支撑柱数量一致的压力传感器，所述压力传感器分别对应设置在所述支撑柱上，所述处理器根据所述多个压力传感器的检测信号获得所述料框内工件的重量。

其中，在所述旋转手臂的第二端设置配重孔，在所述配重孔内嵌置配重框，所述配置框用于盛放配重材料，所述旋转手臂的第一端和第二端为旋转手臂的两个端部。

另外，一种热浸镀设备，包括自动上料装置，所述自动上料装置采用本发明提供的所述用于热浸镀设备的自动上料装置。

本发明方法具有如下优点：

本发明提供的用于热浸镀设备的自动上料装置，料框设置在旋转手臂，旋转手臂依次通过手臂主轴、保险轴、传动装置与电机的输出轴连接，在电机的驱动下，旋转手臂带动料框在送料机构的出料口和热浸镀设备的上料口之间旋转，当旋转手臂带动料框旋转至送料机构的出料口的下方时，送料机将工件自动盛放在料框内；然后，旋转手臂带动料框转动至热浸镀设备的上料口，再由机械手抓取料框并进行热浸镀，上料效率高，而且整个过程工作人员不触碰工件，避免了工件再次污染，从而提高加工质量。另外，保险轴和手臂主轴在手臂主轴的轴向可相对移动，消除了上料时工件对上料装置的冲击，从而提高上料装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的用于热浸镀设备的自动上料装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的用于热浸镀设备的自动上料装置的结构示意图(从另一视角观察)；

图3为本发明实施例1提供的用于热浸镀设备的自动上料装置的侧视图(其中配重框被剖切)；

图4为沿图3中a-a线的截面图。

附图标号：1-支撑台，11-支撑底座，12-支撑架，13-轴承室，131-轴承室凸台，14-第一轴承，15-第二轴承，16-轴承垫块，17-推力轴承，2-旋转手臂，21-旋转手臂连接孔，22-料框孔，23-配重孔，24-配重框，3-手臂主轴，31-第一凸部，32-第二凸部，33-手臂主轴连接孔，4-保险轴，5-传动装置，6-电机，7-料框承载支架，71-环状托盘，72-支撑柱，8-压力传感器。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例提供的用于热浸镀设备的自动上料装置包括送料机(图中未示出)、支撑台1、旋转手臂2、手臂主轴3、保险轴4、传动装置5和电机6，电机6固定于支撑台1，电机6的输出轴通过传动装置5与保险轴4连接，保险轴4与手臂主轴3连接，且保险轴4和手臂主轴3在手臂主轴3的轴向可相对移动，旋转手臂2与手臂主轴3连接；在旋转手臂2的第一端设置有料框承载支架7，用于盛放工件的料框(图中未示出)设置于料框承载支架7上；旋转手臂2绕手臂主轴3旋转以使料框位于送料机的出料口的下方和热浸镀设备的上料口位置。

支撑台1包括支撑底座11、支撑架12和轴承室13，支撑架1固定于支撑底座11的承载面，支撑底座11的承载面为图中所示支撑底座11的上表面。轴承室13固定于支撑架12的顶端，轴承室13为中空结构，在轴承室13内沿其轴线间隔设置第一轴承14和第二轴承15，且第一轴承14位于第二轴承15的上方，在第一轴承14和第二轴承15之间设置轴承垫块16；在手臂主轴3的顶部设置有第一凸部31，手臂主轴3套设于第一轴承14和第二轴承15内，且第一轴承支撑第一凸部31。

在轴承室13的内壁设置有轴承室凸台131，在手臂主轴3的顶部且在第一凸部31的上方设置有第二凸部32，轴承室凸台131的内径尺寸小于第二凸部32的外径尺寸，且大于第一凸部31的外径尺寸；第二凸部32叠置于轴承室凸台131的上表面；在轴承室凸台131和旋转手臂2之间设置有推力轴承17，推力轴承套17设于第二凸部32的外侧。

在旋转手臂2上设置有旋转手臂连接孔21，手臂主轴3的顶部插入旋转手臂连接孔21，并通过螺栓固定连接。

在手臂主轴3的下部设置有手臂主轴连接孔33，保险轴4插接于手臂主轴连接孔33内，在手臂主轴连接孔33与保险轴4之间通过键(图中未示出)连接。

在旋转手臂2的第一端设置料框孔22，料框承载支架7包括环状托盘71和多个支撑柱72，环状托盘71用于支撑料框，其设置于旋转手臂2的上方，且与料框孔22的位置相对，多个支撑柱72间隔设置于旋转手臂2和环状托盘71之间，用于将环状托盘71支撑固定于旋转手臂2。

用于热浸镀设备的自动上料装置包括与支撑柱72数量一致的压力传感器8，压力传感器8分别对应设置在支撑柱72上，处理器(图中未示出)根据多个压力传感器8的检测信号获得料框内工件的重量。

作为本实施例的一个变型实施例，在旋转手臂2的两端(第一端和第二端)分别设置有料框孔22和配重孔23，在料框孔22的上方设置有环状托盘71，环状托盘71由支撑柱72支撑固定于料框孔22的上方。在配重孔23内嵌置配重框24，配重框24内设置有重物，配重框24和设置在配重框24内重物用于平衡料框和盛放在料框内工件的重量，以保持旋转手臂2的平衡性，从而保持自动上料装置的平衡性。

下面简单介绍本实施例提供的自动上料装置的工作过程：

电机6的动能依次经过传动装置5、保险轴4和手臂主轴3传递到旋转手臂2，旋转手臂2旋转，使料框位于送料机的出料口的下方，送料机向料框内添加工件，压力传感器将检测到的信号传递给处理器，处理器根据压力传感器检测到的信号获得料框内工件的重量，当料框的重量达到预设的重量值时，送料机停止向料框内添加工件。电机6旋转带动旋转手臂2旋转120°至预定位置，料框被其它机械手抓取。电机6再次带动旋转手臂2旋转120°至另一预定位置，空料框被放置在旋转手臂2的料框支撑支架7上。

本实施例提供的用于热浸镀设备的自动上料装置，料框设置在旋转手臂，旋转手臂依次通过手臂主轴、保险轴、传动装置与电机的输出轴连接，在电机的驱动下，旋转手臂带动料框在送料机构的出料口和热浸镀设备的上料口之间旋转，当旋转手臂带动料框旋转至送料机构的出料口的下方时，送料机将工件自动盛放在料框内；然后，旋转手臂带动料框转动至热浸镀设备的上料口，再由机械手抓取料框并进行热浸镀，上料效率高，而且整个过程工作人员不触碰工件，避免了再次污染。另外，保险轴和手臂主轴在手臂主轴的轴向可相对移动，从而可以消除上料时工件对上料装置的冲击，从而提高上料装置的使用寿命。

实施例2

本实施例提供一种热浸镀设备，包括自动上料装置，其特征在于，所述自动上料装置采用实施例1及其变形实施例提供的用于热浸镀设备的自动上料装置。

该热浸镀设备能够自动上料，上料效率高；操作工人在整个上料过程不接触工件，避免了污染工件，从而提高了加工质量；而且有利于操作工人的健康。另外，保险轴和手臂主轴在手臂主轴的轴向可相对移动，消除了上料时工件对上料装置的冲击，从而提高上料装置的使用寿命，进而提高热浸镀设备的使用寿命。

需要说明的是，本实施例提供的热浸镀设备不仅可以用于热浸镀锌，还可以用于热浸镀其它金属。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。