技术领域
[0001] 本
发明涉及热镀技术领域，具体涉及一种
热浸镀锌设备。
背景技术
[0002] 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。
[0003] 在工业上常用的镀锌层有热浸镀锌锌、
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。
[0004] 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，
工件表面在热浸镀锌时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合。热镀锌层的基本过程为：首先将锌熔融成液态，然后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。
[0005] 目前的镀锌工艺需要操作工人在锌锅旁进行，锌锅内
温度较高，锌熔融后容易挥发有害气体，严重危害工人的健康。而且，不同的基材镀锌时的温度不同，浸锌时间也不相同，人工操作时很难精确控制浸锌时间，这不仅影响镀锌层的厚度，造成材料的浪费，而且影响镀锌层的性能。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种热浸镀锌设备，用以解决现有热浸镀锌锌设备危害工人健康、时间控制不准确的问题。
[0007] 为实现上述目的，本发明的技术方案为提供一种热浸镀锌设备，包括烘干炉、上料装置、主
框架、上料
机器人、升降架、离心机器人、托辊送料机、翻料机器人和搬运机器人；所述烘干炉和所述翻料机械手分别设置在所述主框架长度方向的两端，所述上料装置设置在所述烘干炉和所述主框架之间，所述上料机器人和离心机器人设置在所述主框架的内侧，且所述上料机器人位于所述烘干炉一侧，所述升降架设置在所述主框架的底部，所述托辊送料机设置在所述主框架和所述翻料机器人之间，所述搬运机器人设置在所述主框架的外侧；其中，
[0008] 所述烘干炉包括烘干炉驱动
电机、烘干炉传送带、烘干炉传送轴和加热装置，所述烘干炉传送带由所述烘干炉传送轴
支撑，所述烘干炉传送轴与所述烘干炉
驱动电机的
输出轴连接，所述烘干炉传送带用于传输工件，并将所述工件传送至烘干炉出料口，所述加热装置设置在所述烘干炉传送带四周，用于烘干所述工件；
[0009] 所述上料装置包括第一上料驱动电机、第一上料传动机构、上料旋转手臂和料框承载
支架，所述料框承载支架设置于所述上料旋转手臂的一端，所述料框承载支架用于承载料框，所述上料旋转手臂通过所述第一上料传动机构与所述第一上料驱动电机的输出轴连接，使所述料框在所述烘干炉出料口的正下方、所述上料机器人的取料区、所述搬运机器人的卸框区之间移动；
[0010] 所述主框架包括主框架体、主框架
齿条和搬运齿条，所述主框架齿条沿所述主框架体的长度方向设置在所述主框架体的内侧，所述上料机器人和所述离心机器人沿所述主框架齿条在所述主框架体的内侧移动；所述搬运齿条沿所述主框架体的长度方向设置在所述主框架体的外侧，所述离心机器人沿所述搬运齿条，所述搬运机器人沿所述搬运齿条在所述主框架体的外侧移动；
[0011] 所述升降架包括升降架框体和升降架驱动装置，所述升降架框体设置在所述主框架的中部下侧，并与用于加工工件的热浸镀锅的
位置相对，所述升降架框体与所述升降架驱动装置的输出轴连接，在所述升降架驱动装置驱动下所述升降架框体上下移动，以将盛放所述工件的料框放入所述热浸镀锅内或从所述热浸镀锅内提出；
[0012] 所述上料机器人包括上料机器人框架、第二上料驱动电机、第二上料传动机构、上料机械手和上料滚轮，所述第二上料驱动电机和所述第二上料传动机构固定在所述上料机器人框架上，所述第二上料驱动电机的输出轴通过所述第二上料传动机构与所述上料机械手连接，所述上料机械手在所述第二上料驱动电机的驱动下抓取所述料框，所述上料滚轮设置在所述上料机器人框架上，所述上料滚轮带动所述上料机器人框架沿所述主框架齿条移动，以使所述上料机械手在取料区和加工区移动；
[0013] 所述离心机器人包括离心机器人框架、离心驱动电机、离心传动机构、离心机械手和离心滚轮，所述离心驱动电机和所述离心传动机构固定于所述离心机器人框架，所述离心机械手通过所述离心传动机构与所述离心驱动电机的输出轴连接，并在所述离心驱动电机的驱动下所述离心机械手旋转，所述离心滚轮设置在所述离心机器人框架上，所述离心滚轮带动所述离心机器人框架沿所述主框架齿条移动，以使所述离心机械手在所述加工区和放料区之间移动；
[0014] 所述翻料机器人包括翻料驱动电机、翻料传动机构和翻料机械手，所述翻料机械手用于抓取所述料框，所述翻料机械手通过所述翻料传动机构与所述翻料驱动电机的输出轴连接，在所述翻料驱动电机的驱动下，所述翻料机械手在所述放料区和下料区之间移动；
[0015] 所述托辊送料机包括托辊传送带、托辊传送轴、托辊驱动装置，所述托辊传送带设置于所述托辊传送轴的外侧，所述托管传送轴与所述托辊驱动装置的输出轴连接，所述托辊传送带在所述托辊驱动装置的驱动下将所述卸料后的空料框传送至所述搬运机器人的取框区；
[0016] 所述搬运机器人包括搬运驱动电机、搬运传动机构、搬运机械手和搬运滚轮，所述搬运机械手通过所述搬运传动机构与所述搬运驱动电机的输出轴连接，在所述搬运驱动电机的驱动下，所述搬运机械手在所述搬运机器人的取框区和所述搬运机械人的卸框区之间往复运动。
[0017] 其中，所述热浸镀锌设备还包括主框架
导轨，所述主框架导轨沿所述主框架的宽度方向设置于地面；所述主框架还包括主框架行走轮，所述主框架行走轮设置在所述主框架的底部，所述主框架行走轮与所述主框架导轨匹配，所述主框架借助所述主框架行走轮在所述主框架导轨上移动。
[0018] 其中，所述主框架还包括密封盖，所述密封盖设置在所述主框架体的顶部，用于将所述主框架体的顶部密封。
[0019] 其中，所述主框架还包括
侧壁板，所述侧壁板设置在所述主框架体的两侧，用于将所述主框架体的两侧封闭。
[0020] 其中，所述主框架还包括窗帘，所述窗帘设置在所述主框架的两端，用于遮蔽所述主框架的两端。
[0021] 其中，所述热浸镀锌设备还包括进
风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别设置在所述主框架体两侧的侧壁板位置，且所述进风口和所述出风口与所述热浸镀锅的位置相对。
[0022] 其中，所述热浸镀锌设备还包括除尘装置，所述除尘装置与所述出风口连通，用于处理从所述出风口排出的废气。
[0023] 其中，所述离心机器人还包括刮灰板和刮灰板驱动机构，所述刮灰板驱动机构固定于所述离心机器人框架，所述刮灰板驱动机构的输出端与所述刮灰板连接，所述刮灰板在所述刮灰板驱动机构的驱动下在上下方向移动，所述刮灰板在所述刮灰板驱动机构的驱动下在所述主框架的长度方向移动。
[0024] 其中，所述热浸镀锌设备还包括冷却池，所述冷却池设置于所述下料区，用于冷却所述翻料机械手到处的所述工件。
[0025] 本发明具有如下优点：
[0026] 本发明提供的热浸镀锌设备包括烘干炉、上料装置、主框架、上料机器人、升降架、离心机器人、托辊送料机、翻料机器人和搬运机器人；所述烘干炉和所述翻料机械手分别设置在所述主框架长度方向的两端，所述上料装置设置在所述烘干炉和所述主框架支架，所述上料机器人和离心机器人设置在所述主框架的内侧，且所述上料机器人位于所述烘干炉一侧，所述升降架设置在所述主框架的底部，所述托辊送料机设置在所述主框架和所述翻料机器人之间，所述搬运机器人设置在所述主框架的外侧。该热浸镀锌设备能够自动对工件进行热浸镀锌，无需操作人员在热浸镀锅旁边进行手动操作，避免了热浸镀锌过程中产生的有害物质对操作人员健康的危害，而且，热浸镀锌的时间能够被准确控制，从而提高热浸镀锌层的
质量，同时避免材料的浪费，降低加工成本。
附图说明
[0027] 图1为本发明
实施例提供的热浸镀锌设备的结构简图；
[0028] 图2为本发明实施例提供的热浸镀锌设备的结构示意图；
[0029] 图3为本发明实施例提供的热浸镀锌设备的另一视
角的结构示意图；
[0030] 图4为本发明实施例提供的热浸镀锌设备的侧视图；
[0031] 图5为本发明实施例提供的热浸镀锌设备中上料装置的结构示意图；
[0032] 图6为本发明实施例提供的热浸镀锌设备中上料机器人的结构示意图；
[0033] 图7为本发明实施例提供的热浸镀锌设备中离心机器人的结构示意图；
[0034] 图8为本发明实施例提供的热浸镀锌设备中翻料机器人的结构示意图；
[0035] 图9为本发明实施例提供的热浸镀锌设备中搬运机器人的结构示意图；
[0036] 图10为本发明实施例提供的热浸镀锌设备的部分结构示意图。
[0037] 附图标号：
[0038] 1-烘干炉，2-上料装置，21-第一上料驱动电机，22-第一上料传动机构，23-上料旋转手臂，24-料框承载支架，3-主框架，31-主框架体，33-搬运齿条，34-主框架行走轮，35-密封盖，36-侧壁板，37-窗帘，38-进风口，39-出风口，4-上料机器人，41-上料机器人框架，42-第二上料驱动电机，43-第二上料传动机构，44-上料机械手，45-上料滚轮，5-升降架，6-离心机器人，61-离心机器人框架，62-离心驱动电机，63-离心传动机构，64-离心机械手，65-离心滚轮，7-托辊送料机，8-翻料机器人，81-翻料驱动电机，82-翻料传动机构，83-翻料机械手，9-搬运机器人，91-搬运驱动电机，92-搬运传动机构，93-搬运机械手，94-搬运滚轮，10-冷却池。
具体实施方式
[0039] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0040] 实施例1
[0041] 如图1至图4本实施例提供的热浸镀锌设备包括烘干炉1、上料装置2、主框架3、上料机器人4、升降架5、离心机器人6、托辊送料机7、翻料机器人8和搬运机器人9。其中，烘干炉1和翻料机械手8分别设置在主框架3长度方向的两端，图中所示主框架3的左右两端，上料装置2设置在烘干炉1和主框架3之间，上料机器人4和离心机器人6设置在主框架3的内侧，即上料机器人4和离心机器人6设置在主框架3的内部，且上料机器人4位于靠近烘干炉1一侧，升降架5设置在主框架3的底部，并与热浸镀锅的位置相对，托辊送料机7设置在主框架3和翻料机器人8之间，搬运机器人9设置在主框架3的外侧，即搬运机器人9设置在主框架3的外部。
[0042] 烘干炉1包括烘干炉驱动电机、烘干炉传送带、烘干炉传送轴和加热装置，烘干炉传送带由烘干炉传送轴支撑，烘干炉传送轴与烘干炉驱动电机的输出轴连接，在烘干炉驱动电机的驱动下，烘干炉传送将工件传送至烘干炉的出料口，加热装置设置在烘干炉传送带的四周，用于烘干工件。工件被清洗之后、热浸镀之前需要保持其表面洁净，烘干炉1可以将其表面的清洗液烘干。
[0043] 如图5所示，上料装置2包括第一上料驱动电机21、第一上料传动机构22、上料旋转手臂23和料框承载支架24，料框承载支架24设置于上料旋转手臂23的一端，料框承载支架24用于承载料框，上料旋转手臂23通过第一上料传动机构22与第一上料驱动电机21的输出轴连接，使料框在烘干炉1出料口的正下方、上料机器人4的取料区、搬运机器人9的卸框区之间移动。在料框承载支架24上还设置有计量
传感器，用于计量料框及盛放在料框内工件的重量。
[0044] 如图1所示，主框架3包括主框架体31、主框架齿条(图中未示出)和搬运齿条33，主框架齿条31沿主框架体31的长度方向设置在主框架体31的内侧，上料机器人4和离心机器人6沿主框架齿条在主框架体31的内侧移动；搬运齿条33沿主框架体31的长度方向设置在主框架体31的外侧，搬运机器人3沿搬运齿条33在主框架体的外侧移动。在本实施例中，主框架3全部采用
螺栓连接，便于拆装和更换零部件。在靠近热浸镀锌锅的部件容易
腐蚀，需要经常更换，将主框架模
块化，并采用螺栓可以方便更换被腐蚀的部件。
[0045] 升降架5包括升降架框体(图中未示出)、升降架驱动装置(图中未示出)和升降架传动机构，升降架框体设置在主框架3的中部下侧，并与用于加工工件的热浸镀锅的位置相对。升降架框体通过四根导杆和四个直线
轴承，导杆分别对应地穿过直
线轴承设置，四个直线轴承用于导向四根导杆，以保证升降架框体在热浸镀锌锅里面不左右摇摆。升降架驱动装置可以采用电机、
气缸和油缸等驱动装置。
[0046] 升降架框体与升降架驱动装置的输出轴连接，在升降架驱动装置驱动下升降架框体上下移动，以将盛放工件的料框放入热浸镀锅内或从热浸镀锅内提出。气缸设在上方传动链条、链条传动下方的
链轮带动升降架框体上下移动。
[0047] 如图6所示，上料机器人4包括上料机器人框架41、第二上料驱动电机42、第二上料传动机构43、上料机械手44和上料滚轮45，第二上料驱动电机42和第二上料传动机构43固定在上料机器人框架41上，第二上料驱动电机42的输出轴通过第二上料传动机构43与上料机械手44连接，上料机械手44在第二上料驱动电机42的驱动下抓取料框，上料滚轮45设置在上料机器人框架41上，上料滚轮45带动上料机器人框架41沿主框架齿条移动，以使上料机械手44在取料区和加工区移动。
[0048] 如图7所示，离心机器人6包括离心机器人框架61、离心驱动电机62、离心传动机构63、离心机械手64和离心滚轮65，离心驱动电机62和离心传动机构63固定于离心机器人框架61，离心机械手64通过离心传动机构63与离心驱动电机62的输出轴连接，并在离心驱动电机62的驱动下离心机械手64旋转，离心滚轮65设置在离心机器人框架61上，离心滚轮65带动离心机器人框架61沿主框架齿条移动，以使离心机械手64在加工区和放料区之间移动。
[0049] 如图8所示，翻料机器人8包括翻料驱动电机81、翻料传动机构82和翻料机械手83，翻料机械手83用于抓取料框，翻料机械手83通过翻料传动机构82与翻料驱动电机81的输出轴连接，在翻料驱动电机81的驱动下，翻料机械手83在放料区和下料区之间移动。
[0050] 托辊送料机7包括托辊传送带(图中未示出)、托辊传送轴(图中未示出)和托辊驱动装置(图中未示出)，托辊传送带设置于托辊传送轴的外侧，托管传送轴与托辊驱动装置的输出轴连接，托辊传送带在托辊驱动装置的驱动下将卸料后的空料框传送至搬运机器人的取框区。
[0051] 如图9所示，搬运机器人9包括搬运驱动电机91、搬运传动机构92、搬运机械手93和搬运滚轮94，搬运机械手93通过搬运传动机构92与搬运驱动电机91的输出轴连接，在搬运驱动电机91的驱动下，搬运机械手93在搬运机器人9的取框区和搬运机械人9的卸框区之间往复运动。搬运机器人9的取框区在托辊传送带的上，搬运机械人9的卸框区在靠近上料装置的位置。
[0052] 作为本实施例的一个优选实施例，如图1所示，主框架3还包括密封盖35、侧壁板36、窗帘37、进风口38、出风口39和除尘装置(图中未示出)，密封盖设置在主框架体的顶部，用于将主框架体的顶部密封。侧壁板设置在主框架体的两侧，用于将主框架体的两侧封闭。
窗帘设置在主框架的两端，用于遮蔽主框架的两端。进风口38和出风口39分别设置在主框架体31两侧的侧壁板位置，且进风口38和出风口39与热浸镀锅的位置相对，并在出风口设置除尘设备。
[0053] 通过密封盖35、侧壁板36和窗帘37将主框架3密封，在热浸镀锌锅两侧设置进风口38和出风口39，及时对热浸镀锌锅附近的气体进行更换，达到无烟工作环境。在废气排向大气之前，用除尘设备对废气进行处理，降低环境污染。
[0054] 作为本实施例的一个变型实施例，热浸镀锌设备还包括冷却池，冷却池设置于下料区，用于冷却翻料机械手到处的工件。
[0055] 实施例2
[0056] 如图10所示，在本实施例中，热浸镀锌设备还包括主框架导轨(图中未示出)，主框架导轨沿主框架3的宽度方向设置于地面；主框架3还包括主框架行走轮34，主框架行走轮34设置在主框架3的底部，主框架行走轮34与主框架导轨匹配，主框架3借助主框架行走轮
34在主框架导轨上移动。主框架3通过主框架导轨和主框架行走轮34移至旁边，可以方便热浸镀锌锅的维护。
[0057] 本实施例的其它结构与实施例1相同，在此不再赘述。
[0058] 实施例3
[0059] 如图7所示，在本实施例中，离心机器人还包括刮灰板和刮灰板驱动机构，刮灰板驱动机构固定于离心机器人框架，刮灰板驱动机构的输出端与刮灰板连接，刮灰板在刮灰板驱动机构的驱动下在上下方向移动，刮灰板在刮灰板驱动机构的驱动下在主框架的长度方向移动。在热浸镀锌过程中，锌渣会漂浮在热浸镀锌锅的表面，影响离心机器人抓取料框。利用刮灰板可以将热浸镀锌锅表面的锌渣取出，以提高离心机器人抓取料框的准确性。
[0060] 本实施例的其它结构与实施例1相同，在此不再赘述。
[0061] 下面简述实施例1至实施例3提供的热浸镀锌设备的工作过程：
[0062] 上料装置2的上料旋转手臂23带动空料框旋转至烘干炉出料口的正下方，烘干炉传送带将工件传输至烘干炉出料口进行送料，当料框内的工件重量达到预设的重量时，烘干炉传送带停止送料。上料旋转手臂23带动盛放有工件的料框旋转至上料机器人4的取料区，上料机器人4抓取料框，然后水平移动至升降架5的
指定位置的上方，然后上料机械手44下降并将料框放置在升降架5的指
定位置，升降架5下降以使料框进入热浸镀锌锅内液面以下。热浸镀锌完成后，升降架5升起以使料框位于热浸镀锌锅的液面以上。刮灰板先下降，离心机器人6水平移动，以将料框上方的锌渣推离。刮灰板上升，离心机械手64下降抓取料框，然后向上移动至预设位置，旋转将热浸镀锌液甩离，离心机械手64再次水平移动至放料区。翻料机器手83在放料区抓取料框，翻转，将热浸镀锌后的工件导入冷却池10，然后将空料框放置在放料区。托辊送料机7将空料框水平传输至指定的取框区。搬运机器手93下降取框区抓取空料框，搬运机器手93升起，然后水平移动至卸框区的上方。上料旋转手臂23带动料框承载支架24旋转至卸框区，搬运机器手93下降，将空料框放置在料框承载支架24上，上料旋转手臂23带动空料框旋转烘干炉出料口的正下方，等待烘干炉传送带再次加料，整个过程流程不断循环。
[0063] 上述实施例提供的热浸镀锌设备包括烘干炉、上料装置、主框架、上料机器人、升降架、离心机器人、托辊送料机、翻料机器人和搬运机器人；所述烘干炉和所述翻料机械手分别设置在所述主框架长度方向的两端，所述上料装置设置在所述烘干炉和所述主框架支架，所述上料机器人和离心机器人设置在所述主框架的内侧，且所述上料机器人位于所述烘干炉一侧，所述升降架设置在所述主框架的底部，所述托辊送料机设置在所述主框架和所述翻料机器人之间，所述搬运机器人设置在所述主框架的外侧。该热浸镀锌设备能够自动对工件进行热浸镀锌，无需操作人员在热浸镀锅旁边进行手动操作，避免了热浸镀锌过程中产生的有害物质对操作人员健康的危害，而且，热浸镀锌的时间能够被准确控制，从而提高热浸镀锌层的质量，同时避免材料的浪费，降低加工成本。
[0064] 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。
