一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置及处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置，包括变频风机、空气加热器、间接图像检测组件、摄像头标准校验组件、活性炭推进组件、蒸汽管隔离组件，能够对金属表面发生的涂料脱落进行自诊断，具有较好的推广价值。

A heat treatment device and treatment method for metal surface with self diagnosis function

【技术实现步骤摘要】
一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置及处理方法
本专利技术涉及智能制造加工领域，具体涉及一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置及处理方法。
技术介绍
在金属表面热处理中，空气对流加热是较为常见的一种处理方式。对于一些不便于直接暴露在空气中进行热处理的金属，需要在金属表面涂覆涂料层，才能进行空气对流热处理，因此，热处理过程中需要对涂料层有效进行监控，防止热处理中涂料层脱落导致金属直接暴露造成脱碳等问题。现在的涂料脱落监控手段，主要是直接图像法，即利用摄像头直接获得金属表面图像，利用涂料于金属的颜色差异，通过计算机对比分析涂料的脱落情况，但是这种方法只能在某处涂料已经完全脱落、金属暴露于空气中时才能有效识别并发出报警，此时暴露处的金属可能已经受到损伤，局限性比较大，而且这种方法也无法自动判断导致涂料脱落的具体原因，需要工作人员后期逐一排查，比较麻烦。专利技术人经研究发现，由于热处理工艺中的涂料层一般较厚，在热处理温度变化过程中，涂料某处脱落至金属暴露往往是一个较为缓慢的过程，如果在涂料刚开始脱落时就能发现，可以有效避免金属表面的暴露，减小废品率。在空气压力基本不变的前提下，涂料的脱落主要有以下个原因：1、喷涂工艺不合格或者涂料种类不符合要求，随着温度的变化，涂料颗粒粘附性能下降导致脱落，这时候只能通知工作人员通过加强喷涂工艺或者更换涂料进行处理；2、空气中含水分过大，随着温度的升高，水分对涂料的腐蚀加剧导致脱落，这里面又分为两种情况，一种是环境空气中的水分含量本来就较高，这时一般需要加入活性炭进行干燥；另一种是在配备有蒸汽发生器(一般用于钢材的表面氧化)的热处理装置中，蒸汽发生器供汽管的隔离蝶阀关闭不严，导致空气流动时卷吸了含有较高水分的发生器气体，这时候需要对相关管道进行隔离或者手动校严隔离蝶阀。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置及处理方法。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置，包括：变频风机，用于提供空气循环动力并通过变频维持金属所接受的风压恒定；空气加热器，用于改变循环空气温度；间接图像检测组件，利用玻璃纤维棉捕捉与金属表面换热后空气中携带的涂料颗粒，并对玻璃纤维棉的涂料进行图像识别，以判断金属表面是否发生涂料脱落，该组件采用减小空气阻力的分体式结构；摄像头标准校验组件，当间接图像检测组件判定发生涂料脱落时，向摄像头的摄像区覆盖涂覆有标准图样的标准板，如果摄像头正确识别标准图样，则判定摄像头无异常并进入下一个检测步骤，反之判断为摄像头异常，发出报警一；活性炭推进组件，以循环空气本身作为动力，当确认摄像头标准校验组件无异常后，向进气总管内推入活性炭，推入活性炭后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积仍然继续增加，则判断为喷涂工艺不合格或者涂料种类不符合要求，发出报警二，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积停止增加，则进入下一个检测步骤；蒸汽管隔离组件，以循环空气本身作为动力，当活性炭推进后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积停止增加，将密闭块紧压于接触盘的凹槽中以隔离蒸汽管，并重新退出活性炭，退出活性炭后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积没有重新增加的情况，则判断为蒸汽管隔离不严，发出报警三，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积重新发生增加的情况，则判断为环境空气含水量过大，发出报警四，并推入活性炭。本专利技术的有益效果为：1、该热处理装置采用间接图像判断的方式，能够在涂料刚开始脱落时就迅速发现，克服了直接图像法中必须有金属暴露于空气中时才能发出报警，为故障的处理争取了时间，同时也减低了金属板的废品率；2、采用分体式的第一捕捉盒和第二捕捉盒，在保证了捕捉涂料颗粒全面性的前提下，减低了玻璃纤维棉对循环通道的空气阻力，有利于降低变频风机的能耗；3、采用多步法对涂料脱落的原因逐一排除，具有十分强的自诊断功能，方便工作人员根据报警种类进行针对性的操作，避免了需要人工逐一排除原因的麻烦，提高了工作效率，自动化程度得到大大的提高；4、该热处理装置只有在检测到因为环境空气本身含水量高导致涂料脱落时，才需要一直投入活性炭运行，其它情况均不需要投入活性炭，降低了活性炭的消耗率和更换频率，降低了运行消耗成本，同时活性炭推进组件和蒸汽管隔离组件的动作均是采用空气循环压力集成，避免了单独增设组件动力源的麻烦，有利于降低一次投资成本和系统的复杂性。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是热处理装置的外部视图；图2是热处理装置的内部视图；图3是支架的轴测图；图4是第一捕捉盒相关构件的局部放大图；图5是第一捕捉盒的轴测图；图6是标准板相关构件的轴测图；图7是第二捕捉盒相关构件的局部放大图；图8是第二捕捉盒的轴测图；图9是活性炭推进组件的轴测图；图10是密封块和接触盘相关构件的轴测图；图11是滑动槽的视图；图12是总监控图像示意图。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。请参见如图1-12所示的一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置，包括：变频风机1，用于提供空气循环动力并通过变频维持金属所接受的风压恒定；空气加热器2，用于改变循环空气温度；间接图像检测组件，利用玻璃纤维棉3捕捉与金属表面换热后空气中携带的涂料颗粒，并对玻璃纤维棉3的涂料进行图像识别，以判断金属表面是否发生涂料脱落，该组件采用减小空气阻力的分体式结构；摄像头标准校验组件，当间接图像检测组件判定发生涂料脱落时，向摄像头的摄像区覆盖涂覆有标准图样4的标准板5，如果摄像头正确识别标准图样4，则判定摄像头无异常并进入下一个检测步骤，反之判断为摄像头异常，发出报警一；活性炭推进组件，以循环空气本身作为动力，当确认摄像头标准校验组件无异常后，向进气总管内推入活性炭6，推入活性炭6后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积仍然继续增加，则判断为喷涂工艺不合格或者涂料种类不符合要求，发出报警二，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积停止增加，则进入下一个检测步骤；蒸汽管隔离组件，以循环空气本身作为动力，当活性炭6推进后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积停止增加，将密闭块7紧压于接触盘8的凹槽9中以隔离蒸汽管10，并重新退出活性炭6，退出活性炭6后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积没有重新增加的情况，则判断为蒸汽管10隔离不严，发出报警三，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积重新发生增加的情况，则判断为环境空气含水量过大，发出报警四，并推入活性炭6。间接图像检测组件包括壳体11，壳体11上端连通进气总管12，壳体11下端连通出气管13，壳体11的底壁上固接有支架14，金属板25放置于支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置，其特征是，包括：/n变频风机，用于提供空气循环动力并通过变频维持金属所接受的风压恒定；/n空气加热器，用于改变循环空气温度；/n间接图像检测组件，利用玻璃纤维棉捕捉与金属表面换热后空气中携带的涂料颗粒，并对玻璃纤维棉的涂料进行图像识别，以判断金属表面是否发生涂料脱落，该组件采用减小空气阻力的分体式结构；/n摄像头标准校验组件，当间接图像检测组件判定发生涂料脱落时，向摄像头的摄像区覆盖涂覆有标准图样的标准板，如果摄像头正确识别标准图样，则判定摄像头无异常并进入下一个检测步骤，反之判断为摄像头异常，发出报警一；/n活性炭推进组件，以循环空气本身作为动力，当确认摄像头标准校验组件无异常后，向进气总管内推入活性炭，推入活性炭后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积仍然继续增加，则判断为喷涂工艺不合格或者涂料种类不符合要求，发出报警二，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积停止增加，则进入下一个检测步骤；/n蒸汽管隔离组件，以循环空气本身作为动力，当活性炭推进后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积停止增加，将密闭块紧压于接触盘的凹槽中以隔离蒸汽管，并重新退出活性炭，退出活性炭后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积没有重新增加的情况，则判断为蒸汽管隔离不严，发出报警三，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积重新发生增加的情况，则判断为环境空气含水量过大，发出报警四，并推入活性炭。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置，其特征是，包括：
变频风机，用于提供空气循环动力并通过变频维持金属所接受的风压恒定；
空气加热器，用于改变循环空气温度；
间接图像检测组件，利用玻璃纤维棉捕捉与金属表面换热后空气中携带的涂料颗粒，并对玻璃纤维棉的涂料进行图像识别，以判断金属表面是否发生涂料脱落，该组件采用减小空气阻力的分体式结构；
摄像头标准校验组件，当间接图像检测组件判定发生涂料脱落时，向摄像头的摄像区覆盖涂覆有标准图样的标准板，如果摄像头正确识别标准图样，则判定摄像头无异常并进入下一个检测步骤，反之判断为摄像头异常，发出报警一；
活性炭推进组件，以循环空气本身作为动力，当确认摄像头标准校验组件无异常后，向进气总管内推入活性炭，推入活性炭后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积仍然继续增加，则判断为喷涂工艺不合格或者涂料种类不符合要求，发出报警二，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积停止增加，则进入下一个检测步骤；
蒸汽管隔离组件，以循环空气本身作为动力，当活性炭推进后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积停止增加，将密闭块紧压于接触盘的凹槽中以隔离蒸汽管，并重新退出活性炭，退出活性炭后，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积没有重新增加的情况，则判断为蒸汽管隔离不严，发出报警三，如果间接图像检测组件检测到的涂料面积重新发生增加的情况，则判断为环境空气含水量过大，发出报警四，并推入活性炭。


2.根据权利要求1所述的一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置，其特征是，间接图像检测组件包括壳体，壳体上端连通进气总管，壳体下端连通出气管，壳体的底壁上固接有支架，金属板放置于支架上，出气管内壁固接有第一捕捉盒，第一捕捉盒两侧开设有第一放置槽，第一放置槽中放置有玻璃纤维棉，第一捕捉盒中间开设有矩形的通气孔。第一捕捉盒下方的出气管内壁通过至少两个支杆固接有第二捕捉盒，第二捕捉盒开设有第二放置槽，第二放置槽内置玻璃纤维棉，第二捕捉盒的宽度与两个第一放置槽之间的距离相等；第一捕捉盒上方的两侧出气管壁体分别固定有一个第一摄像头，第一捕捉盒上方的出气管壁体固定有第二摄像头，第一摄像头用于记录两个第一放置槽的图像，第二摄像头用于记录第二放置槽的图像，第一放置槽和第二放置槽构成总监控图像。


3.根据权利要求2所述的一种具有自诊断功能的金属表面热处理装置，其特征是，所述进气总管上设置有压力传感器，变频风机根据压力传感器的数值反馈调节频率，壳体的底壁上设置有温度传感器。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：邓博辉，
类型：发明
国别省市：广东;44