[实用新型]一种材料表面处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动化领域，特别涉及一种材料表面处理装置。

背景技术

随着产品对材料性能要求的逐步提高，材料表面改性技术显得越来越重要，低温等离子体表面处理技术作为一种“干法”表面改性技术，具有处理效率高和节能、环保的特点，其应用越来越广泛。等离子体表面处理设备中，用于激发反应气体产生等离子的电极结构形式对等离子体能量、浓度以及空间分布有很大的影响。目前，市场上的低温等离子体设备均采用的单面平板式平行电极组形式，即将平板金属电极的平行和正、负间隔排列，待处理产品置于正负电极之间，见附图1。这种结构的设备虽然应用普遍，也解决了部分材料表面处理问题，但局限于本身的结构，仍存在以下缺点：

(1)在处理层数较多时，受加工、安装精度以及电场分布的限制，难以保证每层产品处理的均匀性

(2)运行时，由于受到电极板的阻挡，装卸料只能逐层进行，操作麻烦且费时且难以实现自动装卸料

(3)由于受到电极最小间距的限制，等离子体空间的利用率低，单位体积等离子体区的产品处理量小

(4)电极组结构复杂，要求的加工精度高、制作成本高。

另一方面，现有等离子体表面处理设备，在处理过程中，通常需要人工将放置待加工产品的托盘一块一块地上料至工作台或流水线的轨道上，浪费人力、效率低下，同时操作者手部接触产品，容易造成待处理产品的二次污染，不利于后续工序的加工，影响产品质量，也严重影响生产的自动化进程。针对自动化上料，现有技术中也出现了单一产品上料机，但是如果发生故障，则包括上料机的整条生产线必须全部停止运行，等待维修，严重影响生产效率，造成相关设备的极大浪费。

发明内容

针对现有等离子体表面处理设备中单面平板式平行电极存在的产品处理的均匀性差、等离子体空间利用率低、处理量小、装卸料操作麻烦且费时且难以实现自动化以及要求的加工精度高、制作成本高的缺点，本实用新型提出一种由多面、非平行布置的电极板组成的空心阴极结构，该结构不仅处理效果均匀、处理量大且装卸料操作简单易于实现自动化、制作成本低、节约空间、节省人力、提高生产效率、且能适用多种规格的产品自动上料。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种材料表面处理装置，其特征在于：包括机箱、进电结构和П型阴极，通过П型阴极可以在机箱内部形成非隔离的完整等离子空间，能将待处理产品一次性完全放置上述空间内，所述П型阴极是一种由多面、非平行布置的电极板组成的空心阴极结构，上述П型阴极通过固定装置放置于机箱内，与进电结构的连接面和进电结构的轴线呈非平行设置，所述П型阴极和进电结构之夹层采用绝缘材料阻隔，所述绝缘材料与所述П型阴极尺寸配对耦合，且所述П型阴极位于所述绝缘材料内侧面上，上述材料表面处理装置的机箱内为真空腔，由位置盖板进行密封。

所述П型阴极为L型两面空心阴极，两面阴极板呈90°。

优选地，所述П型阴极为三面空心阴极，所述П型阴极为三面空心阴极，由三面阴极板相互垂直构成大致呈U型的结构。

更优选地，所述П型阴极为四面空心阴极，由四块电极板相互垂直构成半封闭六面体结构。

进一步地，所述П型阴极为五面空心阴极，由五块电极板相互垂直构成阴极区域。

更进一步地，所述П型阴极为一端封闭的圆筒形空心阴极。

由多个所述П型阴极构成的组合式П型阴极结构。

一种材料表面处理方法：

将待处理产品输送到送料系统上；

送料系统的上料系统的输出工位对应设置于送料系统的输出工位上方，待处理产品被放置于承重板上从下到上地运输；

待处理产品整体被以无遮挡式方式运送到机箱的底座上，然后上料系统退出；

关闭位置盖板；

抽真空；

进反应气；

接通进电结构；

待处理产品在材料表面处理装置中的由П型阴极与阳极之间形成的等离子区域内进行处理；

结束放电；

放空；

开启位置盖板；

已处理产品被放置于承重板上从上到下地运输；

将已处理处理产品输送到出料系统上。

待处理产品整体被以无遮挡式方式一次性运送到机箱的底座上之前，事先进行摆放，摆放方式包括但不局限于堆叠、挂置；横向层层设置、纵向成排放置；人工摆放、机械手摆放。

所述构成П型阴极的电极板包含但不限于单层板/组合版；或者带有凸状物的平板，或者附有凹坑的成型板，或者镀层异型金属板。