一种发黑处理设备及其处理方法与流程

本发明属于金属制品表面处理技术领域，具体涉及一种发黑处理设备及其处理方法。

背景技术：

不锈钢具有耐蚀性强、强度高和外观精美等特点而被广泛使用，发黑处理后的不锈钢具有消光和吸热性而被广泛用于装饰装修、仪器仪表和机械设备等领域中。发黑是化学表面处理的一种常用手段，原理是使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。外观要求不高时可以采用发黑处理，钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。目前，发黑处理大多采用网状篮子存放工件，然后将网状篮子放入装有发黑液的发黑槽内，待发黑处理完成后，将网状篮子从发黑槽内取出，然后将工件从网状篮子内取出，即可完成发黑处理操作。

虽然，现有的网状篮子设计较为简单，即为网状箱体结构(顶部敞口)，但是，由于存放在网状篮子里的工件较多，发黑槽内的发黑液无法很好地与所有的工件表面良好接触，因而发黑效果较差。为了改善发黑效果，现有的方式是人工搅动发黑液，以使工件与发黑液良好接触，但是，这种方式无疑给工人增加了劳动量，大大降低了工作效率。

技术实现要素：

本发明目的是：旨在提供一种发黑处理设备，其方便发黑液的搅动操作，以使发黑液充分与工件的表面良好接触；而且电加热盘管的设置，可以根据需要对发黑液进行加热，进一步改善发黑效果；此外，由于吊装机构的设置，可以对篮子进行输送，从而实现工件的输送，大大减少工人的工作量，提高工作效率；除此之外，还提供该设备的发黑处理方法，发黑液的组分选择、结合搅拌参数的设置以及电加热盘管加热参数的设置，共同改善发黑效果，发黑处理后氧化膜的厚度较为均匀，且氧化膜与工件表面的结合牢度较高，大大延长了发黑工件的使用寿命，降低了使用成本。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种发黑处理设备，包括发黑槽和篮子，所述篮子包括呈长方体形状、且顶部敞口的篮子主体，所述篮子主体的前壁、后壁、左壁、右壁和底部均开设有多个第二通孔，还包括吊装机构；

所述发黑槽由上箱体和下箱体一体成型，所述上箱体的顶部为敞口，所述的篮子可卡在上箱体内，所述上箱体可装发黑液，所述下箱体的顶部和前部均为敞口，所述上箱体的内壁可拆卸安装有多个电加热盘管，所述上箱体的底部开设有第四通孔，所述第四通孔的数量为奇数且分布在上箱体底部的中心和对角线上，所述第四通孔内转动安装有搅拌轴，所述搅拌轴位于上箱体内的杆壁上均匀设有多根搅拌杆，位于对角线上的所述搅拌轴的底端穿过上箱体底部并与下箱体的底部转动连接，所述搅拌轴位于下箱体内的杆壁上固定有齿轮，位于中心的所述搅拌轴于齿轮的下方传动安装有电机，位于对角线上且相邻的两个齿轮相互啮合，位于中心的齿轮与最邻近的齿轮相互啮合，所述的电机可拆卸安装于下箱体的底部，所述电加热盘管和电机的电源开关均设置在下箱体上，所述下箱体前壁敞口的位置一体成型有呈U形的挡块，所述的挡块与下箱体的左壁、右壁和底部一起围成卡槽，所述的卡槽内卡设有可封闭下箱体前壁敞口的封板，所述封板的顶面设有两个C形把手，所述发黑槽的左壁和右壁纵向开设有左右对称的盲孔，所述的盲孔内安装有第一气缸，所述上箱体前壁和后壁的顶部向外垂直翻折形成第一外翻边，所述第一外翻边的外端部向上垂直翻折形成口字形的挡框，所述挡框的顶部内壁一体成型有L形凸条，所述L形凸条的长度尺寸为第一外翻边的长度尺寸的三分之二，所述L形凸条中横杆的上表面沿杆的延伸方向开设有导向槽，所述导向槽的长度尺寸为横杆长度尺寸的十分之九；

所述篮子主体的底部对应第四通孔的位置开设有第三通孔，所述篮子主体的内底面对应第三通孔的位置一体成型有呈中空状、且顶部封闭的导向杆，所述导向杆的孔径尺寸与第三通孔的孔径尺寸相等，所述导向杆的杆壁开设有多个第一通孔，所述第一通孔呈内低外高的倾斜状，所述第一通孔与篮子主体的内底面之间的夹角为20°-40°，所述导向杆的顶面中心内陷形成凹槽，所述凹槽的内壁开设有内螺纹，所述导向杆的顶部可拆卸安装有导向帽，所述的导向帽包括呈半球壳状且顶部敞口的下帽体，所述下帽体的底部平面中心向下一体成型有凸柱，所述的凸柱设有外螺纹，所述的凸柱与凹槽的内壁螺纹连接，所述下帽体的内底面上固定有导向柱，所述导向柱外套设有缓冲弹簧，所述的下帽体于敞口处卡设有壳状且具有弹性的上帽体，所述上帽体的底部口沿向外翻折形成弧形翻边，所述的弧形翻边可卡在下帽体的敞口处，所述上帽体的内壁固定有卡块，所述卡块的中部开设有通孔，所述导向柱的上端可滑动套设在通孔内，所述篮子主体的顶部口沿垂直向外翻折形成口字形的第二外翻边，所述第二外翻边下表面正对第一气缸的活塞杆的位置开设有限位盲孔；

所述的吊装机构包括结构相同且左右镜像的两个吊装组件，所述的吊装组件包括方条，所述方条下表面的前后两端均可拆卸安装有可滑动卡设在导向槽内的滚轮，所述滚轮轴线的方向与方条延伸的方向一致，所述方条下表面的中间位置一体成型有弧形套耳，所述弧形套耳内可拆卸套设有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆朝外且与方条垂直，所述第二气缸的活塞杆的端头固定安装有方块，所述方块的下表面一体成型有倒U形叉件，所述倒U形叉件内固定有吊装弹簧，所述吊装弹簧的自由端固定有钩件，所述钩件在平面上的投影为一条与方条平行的直线，所述倒U形叉件的底端可拆卸穿设有销杆，所述钩件包括可调杆、倒U形杆、斜拉杆、L形挂钩和横拉杆，所述倒U形杆的顶部与可调杆的下端一体成型，所述的可调杆开设有多个限位孔，所述可调杆的上端插入倒U形叉件内并通过销杆限位固定，所述可调杆的顶部与吊装弹簧的自由端固接，所述倒U形杆的两下端分别与斜拉杆的上端一体成型，所述斜拉杆的下端与横拉杆的两端一体成型，所述L形挂钩的上端与横拉杆的两端一体成型，从而构成可供第二外翻边插入的插口，所述倒U形杆、斜拉杆的表面均匀粘附有金刚石颗粒，所述金刚石颗粒的粒径为1.5㎜-2㎜、且相邻两个金刚石颗粒的距离尺寸为5㎜-8㎜。

采用本发明的技术方案，使用时，先将发黑液装入上箱体，然后将工件装于篮子内，将篮子放入上箱体内，使搅拌轴套在导向杆的空腔内，在工件放入篮子时，如果工件碰到上帽体，将对上帽体产生一个作用力，使上帽体受力沿着导向柱向下移动，从而压缩缓冲弹簧，具有良好的导向作用和缓冲作用，不仅方便工件的放入，而且可以防止工件受损，降低产品废品率，然后启动电机的电源开关，电机带动齿轮转动，由于位于对角线上且相邻的两个齿轮相互啮合，位于中心的齿轮与最邻近的齿轮相互啮合，故多个搅拌轴同时转动，使得发黑液搅动起来，在发黑液搅动过程中，发黑液将从第一通孔向上流动，以使发黑液与工件的表面良好接触，进一步改善发黑效果；然后启动电加热盘管的电源开关，可以对发黑液进行加热，进一步改善发黑效果；当发黑完成后，启动第一气缸的电源开关，使第一气缸的活塞杆向上伸出，第一气缸的活塞杆推动篮子向上移动，从而将篮子从发黑液中取出并举高到第一气缸的设定行程；将销杆取出，下拉钩件使吊装弹簧拉伸，当可调杆上最高的限位孔与销杆位置相对应时插入销杆限位固定，此时，插口的位置与第二外翻边位置正对，启动两个第二气缸，第二气缸的活塞杆收缩，从而使第二外翻边插入插口，当第二气缸的活塞杆收缩到设定行程时，第二气缸停止动作，此时，让第一气缸的活塞杆向下收缩并关闭第一气缸的电源开关，操作人员只需对钩件施加一个推力，使滚轮在导向槽内滚动，从而带动篮子移动；当移动到指定位置后，再次启动两个第二气缸，使第二气缸的活塞杆伸长，插口从第二外翻边退出，取下销杆，吊装弹簧回缩复位，从而上拉钩件，当可调杆最下端的限位孔与销杆的位置相对应时插入销杆限位固定，从而使钩件悬空备用，此时将篮子内的已经发黑处理好的工件取出即可。

采用上述的一种发黑处理设备进行发黑处理的方法，包括以下步骤：

步骤一、将发黑液装入所述的上箱体，发黑液的组分为：氯酸钾200g-300g、硝酸铬200g-300g、硫酸铬150g-250g、硝酸锰150g-250g、氯化铝500g-1000g、氯化铁350g-400g、钼酸钠200g-300g、钒酸钠150g-250g、酒石酸350g-400g、柠檬酸200g-300g、苹果酸150g-250g、草酸200g-300g、葡萄糖酸500g-1000g、水溶性丙烯酸树脂500g-1000g、炭黑350g-400g、氧化铁黑200g-300g、铬黑500g-1000g、苯胺黑150g-250g、氧化锌500g-1000g、氧化铝150g-250g、磷酸350g-400g、磷酸二氢铵200g-300g、钼酸铵150g-250g、氯化铵200g-300g、羟甲基纤维素350g-400g、无水硫酸钠500g-1000g、聚乙二醇辛基苯基醚250g-400g、十二烷基苯磺酸钠200g-300g、氯化镁500g-1000g、氯化钠500g-1000g、氢氟酸200g-300g、醋酸350g-400g、丙酮150g-250g，其余为水；

步骤二、将工件装于所述的篮子内，将篮子放入上箱体内，确保发黑液高于导向杆的顶部，使搅拌轴套在导向杆的空腔内；

步骤三、启动所述电机的电源开关，电机带动齿轮转动，从而带动多个搅拌轴同时转动，对发黑液进行搅动；

步骤四、启动所述电加热盘管的电源开关，对发黑液进行加热，在5分钟内将发黑液加热到88℃，此时间段内搅拌轴的转速为15rpm～22rpm，然后保温25-38分钟，此时间段内搅拌轴的转速为90rpm～100rpm，最后在5分钟内将发黑液的温度降低至25℃，此时间段内搅拌轴的转速为10rpm～12rpm；

步骤五、发黑完成后，启动所述第一气缸的电源开关，使第一气缸的活塞杆向上伸出，第一气缸的活塞杆推动篮子向上移动，从而将篮子从发黑液中取出并举高到第一气缸的设定行程；将销杆取出，下拉钩件使吊装弹簧拉伸，当可调杆上最高的限位孔与销杆位置相对应时插入销杆限位固定，此时，插口的位置与第二外翻边位置正对，启动两个第二气缸，第二气缸的活塞杆收缩，从而使第二外翻边插入插口，当第二气缸的活塞杆收缩到设定行程时，第二气缸停止动作，此时，让第一气缸的活塞杆向下收缩并关闭第一气缸的电源开关，操作人员只需对钩件施加一个推力，使滚轮在导向槽内滚动，从而带动篮子移动；当移动到指定位置后，再次启动两个第二气缸，使第二气缸的活塞杆伸长，插口从第二外翻边退出，取下销杆，吊装弹簧回缩复位，从而上拉钩件，当可调杆最下端的限位孔与销杆的位置相对应时插入销杆限位固定，从而使钩件悬空备用，此时将篮子内的已经发黑处理好的工件取出即可。

采用本发明的方法，发黑液的组分选择、结合搅拌参数的设置以及电加热盘管加热参数的设置，共同改善发黑效果，发黑处理后氧化膜的厚度较为均匀，且氧化膜与工件表面的结合牢度较高，大大延长了发黑工件的使用寿命，降低了使用成本。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种发黑处理设备实施例的立体结构示意图一(发黑准备状态)；

图2为本发明一种发黑处理设备实施例的立体结构示意图二(输送准备状态)；

图3为本发明一种发黑处理设备实施例的立体结构示意图三(输送状态)；

图4为本发明一种发黑处理设备实施例的部分立体结构示意图；

图5为图4中A处的放大结构示意图；

图6为本发明一种发黑处理设备实施例中搅拌轴分布立体结构示意图；

图7为本发明一种发黑处理设备实施例中篮子与搅拌轴配合的立体结构示意图；

图8为本发明一种发黑处理设备实施例中吊装机构的立体结构示意图；

图9为本发明一种发黑处理设备实施例中吊装机构的吊装状态结构示意图；

图10为本发明一种发黑处理设备实施例中导向杆与导向帽配合的部分剖视结构示意图；

图示中的符号说明如下：

1.发黑槽，10.上箱体，100.第一气缸，101.电加热盘管，102.搅拌轴，1020.搅拌杆，1021.齿轮，1022.电机，110.挡块，111.封板，112.万向轮，2.篮子，20.篮子主体，200.导向杆，2000.第一通孔，2001.凹槽，2010.下帽体，2011.凸柱，2012.上帽体，2013.卡块，2014.导向柱，2015.缓冲弹簧，21.第二外翻边，3.挡框，30.L形凸条，31.导向槽，4.吊装机构，40.方条，400.滚轮，41.弧形套耳，42.第二气缸，43.倒U形叉件，430.吊装弹簧，431.销杆，44.倒U形杆，45.斜拉杆，46.L形挂钩，47.横拉杆。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1～图10所示，本发明的一种发黑处理设备，包括发黑槽1和篮子2，篮子2包括呈长方体形状、且顶部敞口的篮子主体20，篮子主体20的前壁、后壁、左壁、右壁和底部均开设有多个第二通孔，还包括吊装机构4；

发黑槽1由上箱体10和下箱体一体成型，上箱体10的顶部为敞口，篮子2可卡在上箱体10内，上箱体10可装发黑液，下箱体的顶部和前部均为敞口，上箱体10的内壁可拆卸安装有多个电加热盘管101，上箱体10的底部开设有第四通孔，第四通孔的数量为奇数且分布在上箱体10底部的中心和对角线上，第四通孔内转动安装有搅拌轴102，搅拌轴102位于上箱体10内的杆壁上均匀设有多根搅拌杆1020，位于对角线上的搅拌轴102的底端穿过上箱体10底部并与下箱体的底部转动连接，搅拌轴102位于下箱体内的杆壁上固定有齿轮1021，位于中心的搅拌轴102于齿轮1021的下方传动安装有电机1022，位于对角线上且相邻的两个齿轮1021相互啮合，位于中心的齿轮1021与最邻近的齿轮1021相互啮合，电机1022可拆卸安装于下箱体的底部，电加热盘管101和电机1022的电源开关均设置在下箱体上，下箱体前壁敞口的位置一体成型有呈U形的挡块110，挡块110与下箱体的左壁、右壁和底部一起围成卡槽，卡槽内卡设有可封闭下箱体前壁敞口的封板111，封板111的顶面设有两个C形把手，发黑槽1的左壁和右壁纵向开设有左右对称的盲孔，盲孔内安装有第一气缸100，上箱体10前壁和后壁的顶部向外垂直翻折形成第一外翻边，第一外翻边的外端部向上垂直翻折形成口字形的挡框3，挡框3的顶部内壁一体成型有L形凸条30，L形凸条30的长度尺寸为第一外翻边的长度尺寸的三分之二，L形凸条30中横杆的上表面沿杆的延伸方向开设有导向槽31，导向槽31的长度尺寸为横杆长度尺寸的十分之九；

篮子主体20的底部对应第四通孔的位置开设有第三通孔，篮子主体20的内底面对应第三通孔的位置一体成型有呈中空状、且顶部封闭的导向杆200，导向杆200的孔径尺寸与第三通孔的孔径尺寸相等，导向杆200的杆壁开设有多个第一通孔2000，第一通孔2000呈内低外高的倾斜状，第一通孔2000与篮子主体20的内底面之间的夹角为20°-40°，导向杆200的顶面中心内陷形成凹槽2001，凹槽2001的内壁开设有内螺纹，导向杆200的顶部可拆卸安装有导向帽，导向帽包括呈半球壳状且顶部敞口的下帽体2010，下帽体2010的底部平面中心向下一体成型有凸柱2011，凸柱2011设有外螺纹，凸柱2011与凹槽2001的内壁螺纹连接，下帽体2010的内底面上固定有导向柱2014，导向柱2014外套设有缓冲弹簧2015，下帽体2010于敞口处卡设有壳状且具有弹性的上帽体2012，上帽体2012的底部口沿向外翻折形成弧形翻边，弧形翻边可卡在下帽体2010的敞口处，上帽体2012的内壁固定有卡块2013，卡块2013的中部开设有通孔，导向柱2014的上端可滑动套设在通孔内，篮子主体20的顶部口沿垂直向外翻折形成口字形的第二外翻边21，第二外翻边21下表面正对第一气缸100的活塞杆的位置开设有限位盲孔；

吊装机构4包括结构相同且左右镜像的两个吊装组件，吊装组件包括方条40，方条40下表面的前后两端均可拆卸安装有可滑动卡设在导向槽31内的滚轮400，滚轮400轴线的方向与方条40延伸的方向一致，方条40下表面的中间位置一体成型有弧形套耳41，弧形套耳41内可拆卸套设有第二气缸42，第二气缸42的活塞杆朝外且与方条40垂直，第二气缸42的活塞杆的端头固定安装有方块，方块的下表面一体成型有倒U形叉件43，倒U形叉件43内固定有吊装弹簧430，吊装弹簧430的自由端固定有钩件，钩件在平面上的投影为一条与方条40平行的直线，倒U形叉件43的底端可拆卸穿设有销杆431，钩件包括可调杆、倒U形杆44、斜拉杆45、L形挂钩46和横拉杆47，倒U形杆44的顶部与可调杆的下端一体成型，可调杆开设有多个限位孔，可调杆的上端插入倒U形叉件43内并通过销杆431限位固定，可调杆的顶部与吊装弹簧430的自由端固接，倒U形杆44的两下端分别与斜拉杆45的上端一体成型，斜拉杆45的下端与横拉杆47的两端一体成型，L形挂钩46的上端与横拉杆47的两端一体成型，从而构成可供第二外翻边21插入的插口，倒U形杆44、斜拉杆45的表面均匀粘附有金刚石颗粒，金刚石颗粒的粒径为1.5㎜-2㎜、且相邻两个金刚石颗粒的距离尺寸为5㎜-8㎜。

采用上述的一种发黑处理设备进行发黑处理的方法，包括以下步骤：

步骤一、将发黑液装入上箱体10，发黑液的组分为：氯酸钾200g-300g、硝酸铬200g-300g、硫酸铬150g-250g、硝酸锰150g-250g、氯化铝500g-1000g、氯化铁350g-400g、钼酸钠200g-300g、钒酸钠150g-250g、酒石酸350g-400g、柠檬酸200g-300g、苹果酸150g-250g、草酸200g-300g、葡萄糖酸500g-1000g、水溶性丙烯酸树脂500g-1000g、炭黑350g-400g、氧化铁黑200g-300g、铬黑500g-1000g、苯胺黑150g-250g、氧化锌500g-1000g、氧化铝150g-250g、磷酸350g-400g、磷酸二氢铵200g-300g、钼酸铵150g-250g、氯化铵200g-300g、羟甲基纤维素350g-400g、无水硫酸钠500g-1000g、聚乙二醇辛基苯基醚250g-400g、十二烷基苯磺酸钠200g-300g、氯化镁500g-1000g、氯化钠500g-1000g、氢氟酸200g-300g、醋酸350g-400g、丙酮150g-250g，其余为水；

步骤二、将工件装于篮子2内，将篮子2放入上箱体10内，确保发黑液高于导向杆200的顶部，使搅拌轴102套在导向杆200的空腔内；

步骤三、启动电机1022的电源开关，电机1022带动齿轮1021转动，从而带动多个搅拌轴102同时转动，对发黑液进行搅动；

步骤四、启动电加热盘管101的电源开关，对发黑液进行加热，在5分钟内将发黑液加热到88℃，此时间段内搅拌轴102的转速为15rpm～22rpm，然后保温25-38分钟，此时间段内搅拌轴102的转速为90rpm～100rpm，最后在5分钟内将发黑液的温度降低至25℃，此时间段内搅拌轴102的转速为10rpm～12rpm；

步骤五、发黑完成后，启动第一气缸100的电源开关，使第一气缸100的活塞杆向上伸出，第一气缸100的活塞杆推动篮子2向上移动，从而将篮子2从发黑液中取出并举高到第一气缸100的设定行程；将销杆431取出，下拉钩件使吊装弹簧430拉伸，当可调杆上最高的限位孔与销杆431位置相对应时插入销杆431限位固定，此时，插口的位置与第二外翻边21位置正对，启动两个第二气缸42，第二气缸42的活塞杆收缩，从而使第二外翻边21插入插口，当第二气缸42的活塞杆收缩到设定行程时，第二气缸42停止动作，此时，让第一气缸100的活塞杆向下收缩并关闭第一气缸100的电源开关，操作人员只需对钩件施加一个推力，使滚轮400在导向槽31内滚动，从而带动篮子2移动；当移动到指定位置后，再次启动两个第二气缸42，使第二气缸42的活塞杆伸长，插口从第二外翻边21退出，取下销杆431，吊装弹簧430回缩复位，从而上拉钩件，当可调杆最下端的限位孔与销杆431的位置相对应时插入销杆431限位固定，从而使钩件悬空备用，此时将篮子2内的已经发黑处理好的工件取出即可。

需要说明的是，为了方便整个设备的随意移动和按需固定，可以在下箱体的底面四个角位置安装带刹车的万向轮112。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。