[發明專利]一種輪轂精密圖案鐳射噴涂工藝

有效

• 申請號: 202010038025.6
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111230413B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 周順定
• 申請（專利權）人: 盛旺汽車零部件（昆山）有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K26/362;B23K26/60;B05B16/00;B05D1/12;B05D3/00;B05D3/02;B05D7/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 胡昌國

1.一種輪轂精密圖案鐳射噴涂工藝，其特征在于，包括：

步驟S1，前處理：取鋁合金輪轂毛坯，輪轂置入脫脂液中進行預脫脂和脫脂，以有效除去輪轂表面的油脂和雜質，常溫水洗兩次后，酸洗一次，純水洗兩次，采用無鉻純化劑進行無鉻處理，三次水洗后，完成前處理；

步驟S2，通過機械手將前處理完成的輪轂轉移至粉底噴房內，采用黑粉在所述步驟S1前處理完成后的鋁合金輪轂毛坯表面進行噴涂底粉，且底粉的厚度為大于等于70μm，將噴涂后的鋁合金輪轂進行第一次烘干；通過機械手將烘干后的輪轂轉移至色漆噴房內，噴涂色漆，噴涂厚度26-30um，將噴涂后的鋁合金輪轂進行第二次烘干；通過機械手將烘干后的輪轂轉移至粉透烤爐，進行第三次烘烤；

步驟S3，對輪轂進行精車加工處理，利用機械拋光對鋁合金輪轂毛坯進行拋光處理，然后采用清洗液對鋁合金輪轂毛坯進行清洗，再進行烘干；

步驟S4，將烘干后的輪轂放上定位冶具，進行圖案鐳射處理，通過激光器對輪轂進行鐳射打標，所述激光器通過獲取各個CCD相機對應的輪轂圖案矩陣，并通過與控制裝置內存儲的圖案預設矩陣比較，確定實時獲取的輪轂圖案矩陣偏差值在預設偏差值范圍內，則確定鐳射處理合格；

步驟S5，圖案鐳射處理完成后，拆除定位冶具；

步驟S6，前處理，將上述步驟S5中圖案鐳射處理完成后的輪轂置入脫脂液中進行預脫脂和脫脂，以有效除去輪轂表面的油脂和雜質，常溫水洗兩次后，酸洗一次，純水洗兩次，采用無鉻純化劑進行無鉻處理，三次水洗后，完成前處理；

步驟S7，通過機械手將烘干后的輪轂轉移至粉透噴房處理，處理完成后通過機械手將輪轂轉移至粉透烤爐內，烘干；

步驟S8，前處理，將上述步驟S7中粉透完成后的輪轂置入脫脂液中進行預脫脂和脫脂，以有效除去 輪轂表面的油脂和雜質，常溫水洗兩次后，酸洗一次，純水洗兩次，采用無鉻純化劑進行無鉻處理，三次水洗后，完成前處理；

步驟S9，通過機械手將前處理完成的輪轂轉移至粉透烤爐內，烘干；烘干后，通過機械手將輪轂轉移至消光噴房，噴涂消光保護漆，噴涂完畢后，轉移至色漆烤爐進行烘干，烘干后，輪轂轉移至粉透烤爐，烘干；進行成品檢查；

所述步驟S4中，采用圖案鐳射裝置對輪轂圖案鐳射處理，所述圖案鐳射裝置包括底板，底板的上下方設置側架，其中，在側架上設置有第一電機，第一電機的輸出軸與一豎直設置的絲桿連接，所述絲桿上設置有一滑塊，滑塊能夠沿絲桿上下移動，并停留在任何位置；在所述滑塊上設置有一水平設置的鐳射油缸，所述鐳射油缸的端部設置有一激光器，用以發射激光，所述激光器能夠在鐳射油缸的帶動下沿水平方向移動；

上側架設置第一CCD相機，下側架設置第二CCD相機，在上下側架之間設置豎向桿，所述豎向桿的下端設置相機油缸，所述相機油缸的上端設置第三CCD相機，并且，第三CCD相機能夠沿上下方向移動；

還包括控制裝置，其控制所述激光器的鐳射過程，所述控制裝置內包括圖案預設矩陣F（a，b，c，E），其中a,表示圖案對應的X軸方向的預設數值，b表示圖案對應的Y軸方向的預設數值，c表示圖案對應的Z軸方向的預設數值，E表示預設三維差值矩陣E（a0，b0，c0），其中，a0表示圖案對應的X軸方向的預設最大偏差值，b0表示圖案對應的Y軸方向的預設最大偏差值c0表示圖案對應的Z軸方向的預設最大偏差值；

在所述激光器對輪轂圖案進行打標時，分別從各個角度對輪轂圖案進行掃描，實時獲取對應的輪轂圖案矩陣，其中，設置在上側架的所述第一CCD相機在激光器打標過程中，獲取第一輪轂圖案矩陣F1（a1,b1,c1）,其中，a1表示第一CCD相機拍攝獲取的圖案對應的X軸方向的實時數值，b1表示第一CCD相機拍攝獲取的圖案對應的Y軸方向的實時數值，c1表示第一CCD相機拍攝獲取的圖案對應的Z軸方向的實時數值；

所述控制裝置獲取該第一輪轂圖案矩陣F1（a1,b1,c1），并通過與圖案預設矩陣F（a，b，c，E）的各個預設值分別進行差值比較，獲取第一輪轂實時差值矩陣E（a1，b1，c1），其中，a1表示第一CCD相機拍攝的實時輪轂圖案與預設圖案數值在X軸方向的實時偏差值，b1表示第一CCD相機拍攝的實時輪轂圖案與預設圖案數值在Y軸方向的實時偏差值，c1表示第一CCD相機拍攝的實時輪轂圖案與預設圖案數值在Z軸方向的實時偏差值；

設置在下側架的第二CCD相機在激光器打標過程中，獲取第二輪轂圖案矩陣F2（a2,b2,c2），并通過與圖案預設矩陣F（a，b，c，E）的各個預設值分別進行差值比較，獲取第二輪轂實時差值矩陣E（a2，b2，c2）；

所述第三CCD相機在位于最底端時，獲取第三輪轂圖案矩陣F3（a3,b3,c3）, 并通過與圖案預設矩陣F（a，b，c，E）的各個預設值分別進行差值比較，獲取第三輪轂實時差值矩陣E（a3，b3，c3）；

所述控制裝置獲取第一輪轂實時差值矩陣E（a1，b1，c1）與預設三維差值矩陣E（a0，b0，c0）的比較值，判定第一輪轂實時差值矩陣E（a1，b1，c1）的數值是否均在預設三維差值矩陣E（a0，b0，c0）的范圍內；同時，所述控制裝置獲取第二輪轂實時差值矩陣E（a2，b2，c2）與預設三維差值矩陣E（a0，b0，c0）的比較值，判定第二輪轂實時差值矩陣E（a2，b2，c2）的數值是否均在預設三維差值矩陣E（a0，b0，c0）的范圍內；同時，所述控制裝置獲取第三輪轂實時差值矩陣E（a3，b3，c3）與預設三維差值矩陣E（a0，b0，c0）的比較值，判定第三輪轂實時差值矩陣E（a3，b3，c3）的數值是否均在預設三維差值矩陣E（a0，b0，c0）的范圍內；

若其中，三組的比較值均在預設差值范圍內，則激光器的打標過程合格，鐳射噴涂工藝合格；

若其中兩組的比較值均在預設差值范圍內，一組的比較值不在預設差值范圍內，則所述相機油缸（31）向上移動行程的一半，獲取第四輪轂圖案矩陣F4（a4,b4,c4）；對獲取的四組數據值分別進行判定，若三組數值均在預設差值范圍內，則此時激光器的打標過程合格，鐳射噴涂工藝合格。

2.根據權利要求1所述的輪轂精密圖案鐳射噴涂工藝，其特征在于，所述前處理過程中，脫脂堿點為pH8-12，酸點pH4-6，無鉻轉化電導率75-150us/cm，Sam槽溫度50-60℃，pH值2.8-3.8，所有壓力均為1.0bar。