本實(shí)用新型屬于電鍍技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于分段電鍍的屏蔽層取消設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著磨削電鍍工藝的發(fā)展，由于產(chǎn)品表面的各種要求，因此有時需要一個工件上電鍍多種鍍層材料，而且在電鍍其中一種鍍層的時候需要屏蔽工件上其他部位，這種方式也被稱為分段電鍍。分段電鍍工具常用的制造方法是用塑料薄膜等絕緣材料包裹整個工件，再手工去除部分屏蔽層，裸露出待電鍍部分，然后用特定的工藝進(jìn)行電鍍。目前生產(chǎn)中，該過程大部分由手工完成，人工成本高且包裹效率低，精度差。也可以使用激光灼燒去除的方法，但是激光去除容易損傷工件表面，導(dǎo)致零件性能惡化和精度降低。為了避免這些弊端，探討適用于工件電鍍屏蔽層的去除方法就顯得尤為重要。

例如CN 102797022 A專利中所述的工件電鍍過程中工件表面的屏蔽方法是采用不溶于水、不溶于弱酸液體的絕緣涂料做屏蔽層，但是這種方法在屏蔽層取消的時候采用人工取消，精度低，效率低，成品率不高。另外CN 103111944 A專利中所述的工件電鍍過程中工件表面的屏蔽層的去除方法是使用有機(jī)溶劑作為褪膠溶劑浸泡用塑料薄膜包裹有屏蔽用的電鍍磨頭，屏蔽用塑料薄膜在褪膠溶劑中溶脹或溶解從而實(shí)現(xiàn)屏蔽層的去除，但是該過程中塑料薄膜是人工纏在工件上的，這種方法得到的屏蔽層不均勻，不同位置去除時間不同，效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種適用于分段電鍍的屏蔽層取消設(shè)備。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種適用于分段電鍍的屏蔽層取消設(shè)備，包括底座，底座上設(shè)有工件固定機(jī)構(gòu)、位置調(diào)整機(jī)構(gòu)、光固化機(jī)構(gòu)及對刀機(jī)構(gòu)；

工件固定機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置設(shè)在底座左側(cè)，驅(qū)動裝置用于裝接待電鍍的工件；

位置調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)在底座右側(cè)，包括可沿左右方向往復(fù)運(yùn)動的工作臺；

光固化機(jī)構(gòu)包括可照射工件的照射頭，設(shè)在工作臺；

對刀機(jī)構(gòu)包括傳感器，傳感器設(shè)在工作臺，傳感器位于照射頭右側(cè)且與工件的位置相對應(yīng)；

通過位置調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動對刀機(jī)構(gòu)執(zhí)行對刀；通過位置調(diào)整機(jī)構(gòu)將光固化機(jī)構(gòu)定位至工件；然后通過驅(qū)動裝置帶動工件旋轉(zhuǎn)，照射頭配合位置調(diào)整機(jī)構(gòu)對工件需照射部位進(jìn)行光照，以實(shí)現(xiàn)取消工件待電鍍部位的屏蔽。

一實(shí)施例中：所述工件固定機(jī)構(gòu)還包括驅(qū)動裝置支架、聯(lián)軸器和用于裝接工件的工件固定件(例如為夾頭)，該驅(qū)動裝置支架設(shè)在底座左側(cè)，所述驅(qū)動裝置設(shè)在該驅(qū)動裝置支架上；該聯(lián)軸器裝設(shè)在該驅(qū)動裝置；該工件固定件裝設(shè)在該聯(lián)軸器。

一實(shí)施例中：所述位置調(diào)整機(jī)構(gòu)還包括直線驅(qū)動裝置，該直線驅(qū)動裝置設(shè)在底座右側(cè)，所述工作臺設(shè)在該直線驅(qū)動裝置的動子上；該直線驅(qū)動裝置例如為直線電機(jī)，定位精度以不低于1μm為佳。

一實(shí)施例中：所述光固化機(jī)構(gòu)還包括照射頭固定件(例如為夾具)；該照射頭固定件設(shè)在所述工作臺，所述照射頭裝接在該照射頭固定件。

一實(shí)施例中：所述照射頭與待電鍍的工件的距離為8～12mm。

一實(shí)施例中：所述照射頭的光斑為線型，尺寸為2～4mm×14～18mm。

一實(shí)施例中：所述對刀機(jī)構(gòu)還包括傳感器底座，該傳感器底座設(shè)在所述工作臺，所述傳感器設(shè)在該傳感器底座上。

一實(shí)施例中：所述驅(qū)動裝置為主軸電機(jī)。

一實(shí)施例中：在對刀成功時，所述照射頭的位置位于工件的左側(cè)。

本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率地去除工件表面的屏蔽層，不損傷工件，不影響工件的性能和精度，可以實(shí)現(xiàn)精確的分段電鍍。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型的屏蔽層取消設(shè)備整體外觀示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的屏蔽層取消設(shè)備俯視示意圖。

圖3為典型的金剛石磨頭的形狀輪廓示意圖。

附圖標(biāo)記：

底座10；

工件固定機(jī)構(gòu)20，電機(jī)支架21，主軸電機(jī)22，聯(lián)軸器23，夾頭24；

位置調(diào)整機(jī)構(gòu)30，直線電機(jī)31，工作臺32；

光固化機(jī)構(gòu)40，夾具41，紫外線照射頭42；

對刀機(jī)構(gòu)50，傳感器底座51，傳感器52；

工件60。

具體實(shí)施方式

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“橫”、“豎”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系是基于附圖中的立體圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

下面通過實(shí)施例具體說明本實(shí)用新型的內(nèi)容：

請查閱圖1至圖3，一種適用于分段電鍍的屏蔽層取消設(shè)備，包括：

底座10，底座10上設(shè)有工件固定機(jī)構(gòu)20、位置調(diào)整機(jī)構(gòu)30、光固化機(jī)構(gòu)40及對刀機(jī)構(gòu)50；

工件固定機(jī)構(gòu)20，包括電機(jī)支架21、主軸電機(jī)22、聯(lián)軸器23和夾頭24；該電機(jī)支架21設(shè)在底座10左側(cè)的中部；主軸電機(jī)22設(shè)在電機(jī)支架21上；聯(lián)軸器23裝設(shè)在主軸電機(jī)22的輸出軸；夾頭24裝設(shè)在聯(lián)軸器23；待電鍍的工件60裝接在夾頭24，主軸電機(jī)22可帶動工件60旋轉(zhuǎn)；

位置調(diào)整機(jī)構(gòu)30，包括設(shè)在底座10右側(cè)的定位精度為1μm的直線電機(jī)31和設(shè)在直線電機(jī)31的動子的工作臺32，該工作臺32可通過直線電機(jī)31沿左右方向往復(fù)運(yùn)動；

光固化機(jī)構(gòu)40，包括抱箍式的夾具41和紫外線照射頭42；夾具41設(shè)在工作臺32前部，紫外線照射頭42裝接在夾具41，紫外線照射頭42的高度與待電鍍的工件60的高度相對應(yīng)；當(dāng)二者運(yùn)動至在前后方向上并排時，紫外線照射頭42的鏡面與工件60的最佳距離為10mm，使得紫外線照射頭42發(fā)生的光斑能夠?qū)?zhǔn)工件60照射，光斑最好為線型，尺寸以3mm×16mm為宜；

對刀機(jī)構(gòu)50，包括傳感器底座51和傳感器52，傳感器底座51設(shè)在工作臺32的中部，傳感器52設(shè)在傳感器底座51上，且傳感器52應(yīng)位于紫外線照射頭42的右側(cè)；待電鍍的工件60位置與傳感器52位置相對應(yīng)，通過位置調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動對刀機(jī)構(gòu)向工件60行進(jìn)以執(zhí)行對刀，而且工件60與傳感器52對刀成功時，紫外線照射頭42的位置應(yīng)位于工件60的左側(cè)。

本實(shí)用新型的屏蔽層取消設(shè)備尤其適用于需要分段電鍍的工件60，該類工件60沿其軸向分為若干區(qū)段，每個區(qū)段均為回轉(zhuǎn)體，各區(qū)段之間的直徑可以相同或不同，但各區(qū)段的電鍍要求不同。這樣的工件60例如可以為磨頭、防滑手柄、開孔器、砂輪、手動工具、鉆頭等，并不以此為限。工件60的直徑以在3～10mm為宜。

在進(jìn)行分段電鍍之前，先將待電鍍的工件60整體覆蓋上屏蔽層，屏蔽層的原料選用堿溶性光敏樹脂液體，如堿溶性改性環(huán)氧丙烯酸樹脂WDS-1161，該類液體干燥后形成屏蔽層，可溶于顯影液如弱堿溶液；但若屏蔽層經(jīng)紫外線照射后固化，則不溶于顯影液，可溶于剝離液如強(qiáng)堿溶液。

將工件60表面反復(fù)涂覆堿溶性光敏樹脂液體，烘干，直到工件60表面均勻覆蓋一定厚度的屏蔽層，典型的屏蔽層的厚度應(yīng)在0.1～2mm。然后采用本實(shí)用新型的設(shè)備取消屏蔽的方法如下：

a)通過工件固定機(jī)構(gòu)的夾頭24裝夾覆蓋有屏蔽層的待電鍍的工件60，使工件60的軸向沿左右方向(圖1和圖2中的左右方向)布置；

b)通過位置調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動對刀機(jī)構(gòu)向工件60行進(jìn)(圖1和圖2中為由右向左行進(jìn))，執(zhí)行對刀過程，當(dāng)傳感器52與工件60接觸時認(rèn)為對刀成功，以此確定工件60零點(diǎn)；再結(jié)合工件60尺寸，可以得到工件60各區(qū)段的位置參數(shù)；對刀成功時，紫外線照射頭42的位置應(yīng)位于工件60的左側(cè)；

c)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)參考工件60各區(qū)段的位置參數(shù)，將紫外線照射頭42定位至工件60上不需要電鍍的部位；通過主軸電機(jī)22帶動工件60旋轉(zhuǎn)，開啟紫外線照射頭42，對工件60上不需要電鍍的部位進(jìn)行紫外線照射，使該些部位的屏蔽層固化；

d)將紫外照射后的工件60浸入弱堿溶液中，工件60待電鍍部位的屏蔽層沒有被照射，未固化，被弱堿溶解；其他不需要電鍍的部位因屏蔽層固化，不能被溶解而得以保留，由此取消工件60待電鍍部位的屏蔽。

隨后，對工件60進(jìn)行電鍍，待電鍍部位的屏蔽層已被溶解去除，可以電鍍；其余部位有屏蔽層的保護(hù)，不會被電鍍。電鍍完成后，將工件60浸入強(qiáng)堿性溶液中，去除剩余的屏蔽層，清洗干凈即可。

若需要分段電鍍，則可再次將在工件60表面涂覆屏蔽層，重復(fù)上述步驟，即可實(shí)現(xiàn)分段電鍍。

為了更清楚地闡述利用本實(shí)用新型的設(shè)備進(jìn)行分段電鍍的方法，現(xiàn)以磨頭為例說明，典型的磨頭如圖3所示，以箭頭所指的A點(diǎn)作為磨頭的零點(diǎn)，沿磨頭的軸向分為若干區(qū)段，至少有B、C、D三個區(qū)段，每個區(qū)段為直徑相同或不同的回轉(zhuǎn)體，其中B、C兩個區(qū)段需要電鍍且電鍍要求各不相同。對該磨頭進(jìn)行分段電鍍的方法如下：

1)先將磨頭在超聲波清洗機(jī)清洗5min，風(fēng)干；然后用毛刷浸蘸堿溶性光敏樹脂液體，在磨頭的主要電鍍部位上反復(fù)涂覆，并用步進(jìn)電機(jī)帶動磨頭轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為150r/min；然后在烘干機(jī)中，用電機(jī)帶動磨頭旋轉(zhuǎn)表干40min(即在80℃下烘干)；多次重復(fù)涂覆、表干，直到磨頭表面均勻覆蓋足夠厚度的屏蔽層，屏蔽要求是不導(dǎo)電，屏蔽層的最佳厚度應(yīng)在0.1～2mm；

2)通過工件固定機(jī)構(gòu)的夾頭24裝夾覆蓋有屏蔽層的待電鍍的磨頭，使磨頭的軸向沿左右方向(圖1和圖2中的左右方向)布置，且磨頭的零點(diǎn)即A點(diǎn)向右與傳感器52相對；

3)通過位置調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動對刀機(jī)構(gòu)向磨頭的A點(diǎn)行進(jìn)(圖1和圖2中為由右向左行進(jìn))，執(zhí)行對刀過程，當(dāng)傳感器52與磨頭A點(diǎn)接觸時，認(rèn)為對刀成功，以此確定磨頭零點(diǎn)A點(diǎn)的位置；再結(jié)合磨頭尺寸，可以得到磨頭待電鍍的B、C兩區(qū)段的位置參數(shù)；對刀成功時，紫外線照射頭42的位置應(yīng)位于磨頭的左側(cè)；

4)對刀成功后，位置調(diào)整機(jī)構(gòu)回到起始點(diǎn)，然后結(jié)合磨頭各區(qū)段的位置參數(shù)，將紫外線照射頭42定位至磨頭C段等不需要電鍍的位置；通過主軸電機(jī)22帶動磨頭旋轉(zhuǎn)，開啟紫外線照射頭42，對C段等不需要電鍍的部位進(jìn)行紫外線照射，照射時間為50s，使該些部位的屏蔽層固化；

5)將紫外照射后的磨頭浸入3％的碳酸鈉弱堿溶液中5min，磨頭B段的屏蔽層沒有被照射，未固化，被弱堿溶解；其他C段等不需要電鍍的部位因屏蔽層固化，不能被溶解而得以保留，由此取消磨頭B段的屏蔽。

6)將去除B段屏蔽層的磨頭裝夾在電鍍夾具，放入電鍍液中按B段電280#標(biāo)300#的工藝要求進(jìn)行金剛石磨粒的電鍍；由于B段的屏蔽層被刮除，因此可以電鍍；而C段等其他區(qū)段還有屏蔽層的保護(hù)，不會被電鍍；

7)電鍍完成后，將磨頭浸入強(qiáng)堿性溶液中，將屏蔽層完全溶解，清洗干凈。即完成對磨頭B段的電鍍。

8)重復(fù)上述步驟1)～7)，在磨頭表面涂覆屏蔽層后，紫外照射除C段外的其余部位，然后浸入3％的碳酸鈉弱堿溶液中5min，去除磨頭C段的屏蔽層；再對C段按C段電380#標(biāo)400#的工藝要求進(jìn)行CBN(立方氮化硼)磨粒的電鍍，此時由于屏蔽層的保護(hù)，除C段外的其余區(qū)段(包括已電鍍的B段)不會被電鍍；然后將電鍍后的磨頭浸入強(qiáng)堿性溶液中去除剩余的屏蔽層，清洗干凈，即完成磨頭B、C兩區(qū)段不同電鍍工藝的分段電鍍。

上述實(shí)施例以堿溶性光敏樹脂為負(fù)光阻的情況為例進(jìn)行說明，但并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，當(dāng)采用的光敏屏蔽層為正光阻的情況下，經(jīng)紫外光照射后，照射的部分不會固化，可溶于顯影液，而未被照射的部分固化，不可溶于顯影液，能溶于剝離液。在采用正光阻的光敏屏蔽層的情況下，紫外線照射頭應(yīng)照射待電鍍部位，然后通過顯影液將待電鍍部位的屏蔽層去除，即可進(jìn)行電鍍；電鍍完成后再用剝離液將其余部位的屏蔽層去除，即可實(shí)現(xiàn)分段電鍍。在此不加以詳細(xì)贅述。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，利用本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)段相同電鍍工藝不同厚度的分段電鍍，以及不同區(qū)段不同電鍍工藝的分段電鍍，在此不加以詳細(xì)贅述。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。