CN101602184A - 金属板材除锈的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
一种金属板材除锈的方法及其装置，该装置包括：机架、设于机架上用于夹紧板材的板材夹紧机构、至少一设于所述板材夹紧机构一侧的砂带打磨机构、至少一设于所述板材夹紧机构中的施压机构、连接所述砂带打磨机构的第一传动机构和所述施压机构的第二传动机构以及与所述第一、第二传动机构相连的控制机构，所述控制机构受控通过所述施压机构而迫使所述砂带打磨机构中的砂带于所述板材的表面移动接触以完成对板材表面的金属氧化层清除。既可解决人工除锈不彻底的问题，又可减轻工人的劳动强度，提高生产效率，减少磨料的更换次数，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及金属的表面处理，尤其涉及金属板材表面的除锈的方法和装置。
背景技术
带钢在连续生产时通常都包括一接板工序，而为了满足接板后的带钢在连接处的强度要求，通常都需要在焊接前对钢板接头(焊缝)处的表面进行清除氧化层(除锈)处理。
一种常见的除锈方法是由人工采用手持式皮带轮机除锈，通过在钢板表面磨削将钢板表面的氧化层磨去来除锈，其磨削时间长、效率低，不符合自动化生产的要求，而且磨削不彻底会造成焊缝强度不够，导致断带发生，因而还会造成生产线暂停，损失很大。并且，人工除锈方法，操作人员的劳动强度大，除锈过程中散发的锈粉和粉尘不但易造成环境污染，还容易危害操作人员的身体健康；另外，皮带轮片耐用度比较差，磨削过程中需要经常更换，更换工序较为繁琐，也影响到磨削效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是避免上述现有技术的不足，而提出磨削质量可靠、效率高，并且对环境影响小的金属板材除锈处理办法。
为了实现上述的目的，本发明提供一种金属板材除锈的方法，所述方法包括：
A、用板材夹紧机构夹紧板材；
B、在板材的上表面和/或下表面张紧砂带，用传动机构带动砂带相对板材的上表面和/或下表面移动；
C、在砂带相应板材一面的背面进行施压以实现砂带与所述板材的表面移动接触；
D、完成板材表面的金属氧化层清除后，板材夹紧机构对被夹紧的板材予以释放。
为了实现上述的目的，本发明还提供一种用以实现上述的金属板材除锈的方法的装置，该装置包括：
机架、设于机架上用于夹紧板材的板材夹紧机构、至少一设于所述板材夹紧机构一侧的砂带打磨机构、至少一设于所述板材夹紧机构中的施压机构、连接所述砂带打磨机构的第一传动机构和连接所述施压机构的第二传动机构以及与所述第一、第二传动机构相连的控制机构，所述控制机构受控通过所述施压机构而迫使所述砂带打磨机构中的砂带与所述板材的表面移动接触以完成对板材表面的金属氧化层清除。
其中，
所述板材夹紧机构包括一对通过相互靠近或彼此远离来夹紧或释放板材的上压料框和下压料框，所述上、下压料框中空部分分别形成一沿长度方向延伸的滑槽，滑槽相对长度方向的两侧侧壁分别设圆导轨；
所述砂带打磨机构包括：一砂带及一用于张紧所述砂带的砂带轮组，所述砂带轮组包括至少三个皮带轮，其为第一、第二、第三皮带轮，所述第二、第三皮带轮分别固定于所述板材夹紧机构两端相对于所述上压料框或下压料框的一侧，而使所述砂带张于所述第二、第三皮带轮之间的那段对应所述上压料框或下压料框的滑槽，所述第一皮带轮为张紧轮；
所述施压机构包括：打磨轮及与打磨轮两端转动连接的支架，所述打磨轮收容于所述滑槽内且底部紧贴滑槽下方的砂带，以在砂带远离板材的背面同步施加压力，实现砂带与所述板材的表面扫描式地移动接触，使砂带对板材表面的打磨更彻底、充分；所述滑槽侧壁的圆导轨卡于支架两端的卡槽内而使所述施压机构可沿圆导轨在所述滑槽内滑动。
所述的金属板材除锈的装置，其中，所述板材夹紧机构还包括一对开合驱动部件且使得所述上压料框和下压料框活动连接于两开合驱动部件之间，每个开合驱动部件均包括：基座、气缸、传动杆和驱动连杆，所述基座通过一支杆与所述驱动连杆中部活动连接，所述驱动连杆两端分别与位于同一侧的上压料框和下压料框的端部活动连接，所述传动杆一端活动连接于所述上压料框或所述下压料框上，所述传动杆另一端连接于所述气缸的活塞杆上，由所述两气缸活塞杆运动而带动所述两传动杆向同一方向运动进而迫使两驱动连杆向同一方向倾斜或直立而使所述上压料框和下压料框相互靠近或彼此远离。
所述的金属板材除锈的装置，其中，设于所述板材夹紧机构上侧的砂带打磨机构的第一皮带轮与所述第二、第三皮带轮围成一个三角形，所述第一皮带轮与一悬臂连接，所述悬臂相对所述第一皮带轮的另一端固定一配重砣，所述悬臂相对所述第一皮带轮和所述配重砣的中部枢接一固定座，所述固定座固定于机架的顶壁上。
所述的金属板材除锈的装置，其中，设于所述板材夹紧机构下侧的砂带打磨机构的第一皮带轮与所述第二、第三皮带轮围成一个三角形，所述第一皮带轮与一悬臂连接，所述悬臂相对第一皮带轮间隔枢接一固定座，所述固定座固定于机架的底壁上。
所述的金属板材除锈的装置，其中，所述打磨轮包括：中空的圆柱形滚轮及设于滚轮中心通孔的轮轴，所述轮轴两端设与所述轮轴轴向中心线相垂直贯通的连接槽，所述支架下部包括一对间隔设置的对接部，所述对接部设对接槽，所述对接槽内设贯穿所述轮轴连接槽的固定轴，所述固定轴相对所述轮轴的上端套接弹簧，以使打磨轮可适应板材表面凹凸不平的变化而变化，保证板材表面除锈均匀、彻底。
所述的金属板材除锈的装置，其中，所述固定轴相对轮轴的下端还套设衬垫。
所述的金属板材除锈的装置，其中，所述第一传动机构包括分别与每组砂带打磨机构相连的第一电机，所述第一电机通过皮带与每组砂带轮组的其中一皮带轮的轮轴相连；所述第二传动机构包括一通过链条与每组施压机构依次串接的第二电机，所述上、下压料框两端设张紧所述链条的齿轮。
与现有技术相比，采用本发明板材除锈方法及装置，具有如下优点：
通过砂带在板材表面打磨除锈，一方面利用砂带周长长的特点，减少更换砂带次数，另一方面利用砂带柔韧、易贴合板材的特点使除锈彻底、充分，另外，该除锈方法还通过扫描式地移动接触施压砂带背面，使砂带对板材表面的打磨除锈更均匀、充分。
附图说明
图1是本发明金属板材除锈的装置的立体结构示意图；
图2是图1的主视图；
图3是图2沿B-B的剖视图；
图4是图2沿A-A的剖视图；
图5是本发明金属板材除锈的装置的主体部分的结构示意图；
图6是图5沿C-C的剖视图；
图7是本发明金属板材除锈的装置的上压料框与打磨头的结构示意图；
图8是图7的俯视图；
图9是图7的主视图；
图10是图9沿着D-D的剖视图；
图11是本发明金属板材除锈的装置的打磨轮的结构示意图；
图12是图11的侧视图。
图13是图11的俯视图；
图14是图12沿E-E的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参阅图1-3，本发明金属板材除锈的装置包括：机架1、设于机架1上用于夹紧板材6的板材夹紧机构2、两对称设于板材夹紧机构2上下两侧的砂带打磨机构3和施压机构4，以及连接砂带打磨机构3的第一传动机构和连接施压机构4的第二传动机构，机架1为一中空的框架结构，板材加紧输送机构2、砂带打磨机构3和施压机构4设于机架1内并与机架1的四壁内侧相连。
参阅图5-10，板材夹紧机构2包括上压料框20、下压料框21以及两分别设于上压料框20、下压料框21两端的开合驱动部件22。上、下压料框20、21中空部分分别形成一沿长度方向延伸的滑槽200，滑槽200相对长度方向的两侧侧壁分别设圆导轨201。该开合驱动部件22包括：基座220、气缸221、传动杆222和驱动连杆223，基座220固定于机架1上，驱动连杆223两端与位于同一侧的上压料框20和下压料框21的端部可活动连接，驱动连杆223中部通过一支杆224与基座220可活动连接，传动杆222一端可活动连接于上压料框20或下压料框21上，另一端连接于气缸221的活塞杆上；板材夹紧机构2工作时，由两设于上、下压料框20、21两端的气缸221活塞杆向外或向内运动带动其各自相连的传动杆222向同一方向运动，进而迫使驱动连杆223向同一方向倾斜或直立而使上压料框20和下压料框21同步靠拢或同步张开以实现准确定位夹紧板材或释放板材。本实施例中，与左右两端汽缸221相连的传动杆222不同时连接在上压料框20或下压料框21上，其中一传动杆222与上压料框20相连，另一传动杆222与下压料框21相连，以符合气缸221在带动上、下压料框20、21靠拢或张开时力矩的特点，达到省力的要求。
回请参阅图5，砂带打磨机构3包括一砂带32及一用于张紧砂带32的砂带轮组31，砂带轮组31包括至少三个皮带轮，本实施例中砂带轮组31包括三个呈三角设置的第一、第二、第三皮带轮314、315、316，设于板材夹紧机构2上侧的砂带打磨机构3的第一皮带轮314与一悬臂311连接，该悬臂311相对第一皮带轮314的另一端固定一配重砣313，悬臂311相对第一皮带轮314和配重砣313的中部枢接一固定座312，固定座312固定于机架1的顶壁上，设于板材夹紧机构2上侧的砂带打磨机构3的第二、第三皮带轮315、316则分别固定于基座220相对于上压料框20的一侧，从而使位于板材6上侧的砂带32张于第二、第三皮带轮315、316之间的那段对应上压料框20的滑槽200；设于板材夹紧机构2下侧的砂带打磨机构3的第一皮带轮314也与一悬臂311连接，该悬臂311相对第一皮带轮314间隔枢接一固定座312，该固定座312固定于机架1的底壁上，设于板材夹紧机构2下侧的砂带打磨机构3的第二、第三皮带轮315、316分别固定于基座220相对于下压料框20的一侧，从而使位于板材6下侧砂带32张于第二、第三皮带轮315、316之间的那段对应下压料框21的滑槽200。设于板材夹紧机构2上、下两侧的砂带打磨机构3的第一皮带轮314均为张紧轮，设于板材夹紧机构2上侧的砂带打磨机构3的第一皮带轮314通过与其相连的配重砣313的重力来张紧砂带32，设于板材夹紧机构2下侧的砂带打磨机构3通过第一皮带轮32自身的重力来张紧砂带，使得设于板材夹紧机构2上、下两侧的砂带打磨机构3的砂带32的张紧力都不随钢板厚度的变化而变化，同时也使砂带32在打磨一定时间出现松垮、变形后，能自然张紧，免去人工张拉的麻烦，另外，通过悬臂来固定砂带32，使砂带32的更换简便易行，更换砂带时，只需轻抬每组砂带轮组31的悬臂311将悬臂另一端的皮带轮撬起即可。
参阅图11-14，施压机构4包括：打磨轮40及与打磨轮40两端可转动连接的支架42，打磨轮40包括：中空的圆柱形滚轮400及设于滚轮400中心通孔的轮轴401；轮轴401大致呈细长圆柱状，包括：位于滚轮400中心通孔中的基部410及设于基部410两端用于连接支架42的连接部411，连接部411设有与轮轴401轴向中心线相垂直贯通的连接槽(未图示)；支架42包括：设于上部用于连接传动机构5的传动座420、设于中部用于连接上、下压料框20、21的滑动座421以及设于下部用于连接打磨轮40的连接座422，滑动座421两侧设有与上、下压料框20、21上圆导轨201配合的卡槽423，施压机构4与上、下压料框20、21配合时，圆导轨201卡于施压机构4支架42上部的卡槽423内，使施压机构4可沿圆导轨201在滑槽200内滑动(如图7、图8所示)。连接座422设有一对间隔设置的对接部425，对接部425设对接槽424，对接槽424内设固定轴427，固定轴427下端穿设轮轴401连接部411的连接槽412将轮轴401固定于支架42上从而横向定位轮轴401，其上端套接弹簧428并使弹簧428抵靠于轮轴401连接部411之上从而使弹簧428在弹性作用下纵向定位轮轴401，固定轴427相对轮轴401连接部411的下方还套设衬垫429，设于支架42两侧轮轴401上的衬垫429厚度可不同，以便打磨轮40可根据现场装配情况调整两侧的高度使打磨轮40左右两侧压在板材表面的压力一致。
回请参阅图1-6，第一传动机构包括分别与每组砂带打磨机构4相连的第一电机50，第二传动机构包括与每组施压机构4依次串联的第二电机51，第一电机50与每组砂带轮组31的其中一皮带轮轮轴相连，设于上、下压料框20、21上的砂带轮组31通过第一电机50的带动高速旋转，从而带动砂带32在板材上、下表面高速打磨；第二电机51通过链条与上、下压料框20、21上的施压机构4依次串联，且上、下压料框20、21两端设张紧链条的齿轮202，施压机构4在第二电机51的带动下沿着上、下压料框20、21的滑槽左右滑动，从而隔着砂带对板材6表面打磨除锈。
该第一、第二电机50、51以及气缸221与一控制机构(未图示)电性连接，当该控制机构上的启动按钮被按下后，设于上、下压料框左右两端的气缸221启动，从而带动其各自相连的传动杆222向同一方向运动，进而带动驱动连杆223向同一方向倾斜而使上、下压料框20、21相互靠拢压紧板材6；当板材6被压紧后，控制机构启动第一、第二电机50、51工作，并使第一电机50的速度大于第二电机51的速度，砂带32在第一电机50的带动下在板材6表面高速打磨，同时，两施压机构4也在第二电机51的带动下以相对低于砂带的运动速度在上、下压料框20、21的滑槽内左右移动，从而隔着砂带对板材6表面打磨除锈；当打磨持续一定时间后，控制机构使第一、第二电机50、51停止工作，同时，控制机构再次启动6气缸221，从而反向推动上、下压料框20、21使其分开；当上、下压料框20、21移动到最大张开位置时，控制机构再次启动第二电机51，两施压机构4在第二电机51的带动下回到开始位置，停机等待下次工作。该金属板材除锈的装置通过控制机构控制各部分协调工作，实现了自动化除锈，既解决人工除锈不彻底的问题，又减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率。
所述控制机构还电性连接一吸尘器(未图示)，其与第一、第二电机50、51同步工作，以及时吸走因磨削而产生的粉尘，减少对操作人员身体的伤害。
以上所述为本发明板材除锈装置的最佳实施例，在其他实施例中可依据板材单侧除锈的需要仅在板材的一侧设置砂带打磨机构3和施压机构4，或者根据实际情况的需要在板材的一侧或两侧均设置多组砂带打磨机构3和施压机构4，其他部分结构均与上述实施例相同，这里不再赘述。
依照上述板材除锈装置提供一种金属板材除锈的方法，所述方法包括：
A：用板材夹紧机构2夹紧板材6；
B：在板材6的上表面和/或下表面张紧砂带32，用传动机构带动砂带32在板材6上表面和/或下表面移动；
C：在砂带32相应板材6一面的背面进行施压以实现砂带32与所述板材6的表面扫描式地移动接触；
D：完成板材6表面的金属氧化层除锈后，板材夹紧机构2释放板材。
该除锈方法通过砂带在板材表面打磨除锈，一方面利用砂带周长长的特点，减少更换砂带次数，另一方面利用砂带柔韧、易贴合板材的特点使除锈彻底、充分，另外，该除锈方法还通过扫描式地移动接触施压砂带背面，使砂带对板材表面的打磨除锈更均匀、充分。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1、一种金属板材除锈的方法，其特征在于，所述方法包括：
A、用板材夹紧机构夹紧板材；
B、在板材的上表面和/或下表面张紧砂带，用传动机构带动砂带相对板材的上表面和/或下表面移动；
C、在砂带相应板材一面的背面进行施压以实现砂带与所述板材的表面移动接触；
D、完成板材表面的金属氧化层清除后，板材夹紧机构对被夹紧的板材予以释放。
2、一种金属板材除锈的装置，其特征在于，包括：
机架、设于机架上用于夹紧板材的板材夹紧机构、至少一设于所述板材夹紧机构一侧的砂带打磨机构、至少一设于所述板材夹紧机构中的施压机构、连接所述砂带打磨机构的第一传动机构和连接所述施压机构的第二传动机构以及与所述第一、第二传动机构相连的控制机构，所述控制机构受控通过所述施压机构而迫使所述砂带打磨机构中的砂带与所述板材的表面移动接触以完成对板材表面的金属氧化层清除。
3、如权利要求2所述的金属板材除锈的装置，其特征在于，
所述板材夹紧机构包括一对通过相互靠近或彼此远离来夹紧或释放板材的上压料框和下压料框，所述上、下压料框中空部分分别形成一沿长度方向延伸的滑槽，滑槽相对长度方向的两侧侧壁分别设圆导轨；
所述砂带打磨机构包括：一砂带及一用于张紧所述砂带的砂带轮组，所述砂带轮组包括至少三个皮带轮，其为第一、第二、第三皮带轮，所述第二、第三皮带轮分别固定于所述板材夹紧机构两端相对于所述上压料框或下压料框的一侧，而使所述砂带张于所述第二、第三皮带轮之间的那段对应所述上压料框或下压料框的滑槽，所述第一皮带轮为张紧轮；
所述施压机构包括：打磨轮及与打磨轮两端转动连接的支架，所述打磨轮收容于所述滑槽内且底部紧贴滑槽下方的砂带，所述滑槽侧壁的圆导轨卡于支架两端的卡槽内而使所述施压机构可沿圆导轨在所述滑槽内滑动。
4、如权利要求3所述的金属板材除锈的装置，其特征在于，所述板材夹紧机构还包括一对开合驱动部件且使得所述上压料框和下压料框活动连接于两开合驱动部件之间，每个开合驱动部件均包括：基座、气缸、传动杆和驱动连杆，所述基座通过一支杆与所述驱动连杆中部活动连接，所述驱动连杆两端分别与位于同一侧的上压料框和下压料框的端部活动连接，所述传动杆一端活动连接于所述上压料框或所述下压料框上，所述传动杆另一端连接于所述气缸的活塞杆上，由所述两气缸活塞杆运动而带动所述两传动杆向同一方向运动进而迫使两驱动连杆向同一方向倾斜或直立而使所述上压料框和下压料框相互靠近或彼此远离。
5、如权利要求3所述的金属板材除锈的装置，其特征在于，设于所述板材夹紧机构上侧的砂带打磨机构的第一皮带轮与所述第二、第三皮带轮围成一个三角形，所述第一皮带轮与一悬臂连接，所述悬臂相对所述第一皮带轮的另一端固定一配重砣，所述悬臂相对所述第一皮带轮和所述配重砣的中部枢接一固定座，所述固定座固定于机架的顶壁上。
6、如权利要求3所述的金属板材除锈的装置，其特征在于，设于所述板材夹紧机构下侧的砂带打磨机构的第一皮带轮与所述第二、第三皮带轮围成一个三角形，所述第一皮带轮与一悬臂连接，所述悬臂相对所述第一皮带轮间隔枢接一固定座，所述固定座固定于机架的底壁上。
7、如权利要求3所述的金属板材除锈的装置，其特征在于，所述打磨轮包括：中空的圆柱形滚轮及设于滚轮中心通孔的轮轴，所述轮轴两端设与所述轮轴轴向中心线相垂直贯通的连接槽，所述支架下部包括一对间隔设置的对接部，所述对接部设对接槽，所述对接槽内设贯穿所述轮轴连接槽的固定轴，所述固定轴相对所述轮轴的上端套接弹簧。
8、如权利要求7所述的金属板材除锈的装置，其特征在于，所述固定轴相对轮轴的下端还套设衬垫。
9、如权利要求3所述的金属板材除锈的装置，其特征在于，所述第一传动机构包括分别与每组砂带打磨机构相连的第一电机，所述第一电机通过皮带与每组砂带轮组的其中一皮带轮的轮轴相连；所述第二传动机构包括一通过链条与每组施压机构依次串接的第二电机，所述上、下压料框两端设张紧所述链条的齿轮。
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