染色装置、染色系统及染色方法与流程

1.本发明涉及染色设备及染色方法技术领域，特别是涉及一种染色装置、染色系统及染色方法。


背景技术：

2.铝阳极氧化可以使铝制件表面形成一层均匀、致密的氧化膜，再经过染色以及封孔，即可使得金属铝的表面着色，其机理是阳极氧化膜是由大量垂直于金属表面的六边形晶胞组成，每个晶胞中心有一个膜孔，并具有极强的吸附力，当氧化过的铝制品浸入染料溶液中，染料分子通过扩散作用进入氧化膜的膜孔中，同时与氧化膜形成难以分离的共价键和离子键。
3.但经染色后的产品往往会存在一些色差，而这些产品往往是作为外观件来使用的，色差的存在使外观件的美观性大打折扣，使产品竞争力大幅下降。为了改善产品染色后的色差情况，需要对产品再次进行染色，以减小产品表面的色差。而目前，现有的阳极线染色设备无法精确计算补加染料的比例，只能根据每杆物料染色后的情况和色差值来进行人工调节，此种方式不仅工作效率极低，人力成本高，且染色效果不稳定，无法达到精准染色的目的，产品表面色差改善效果不佳。


技术实现要素：

4.基于此，本发明提供一种染色装置、染色系统及染色方法，该染色装置及染色系统结构简单，自动化程度高，通过该染色方法进行染色的精确度高，人力消耗少，生产效率得到有效提高。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种染色方法，包括以下步骤：
7.将测得的产品色差数据导入数据处理系统；
8.数据处理系统自动生成染料配比数据；
9.数据处理系统根据所述染料配比数据进行染料调配，并将调配好的染料加入到染色槽；
10.在所述染色槽中投入样品进行试制；
11.试制成功后进行正式生产。
12.对上述技术方案的进一步改进是：
13.所述数据处理系统包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现如下步骤：将产品色差数据输入至预先训练好的色差数据模型中，输出所述染色配比数据，其中，所述色差数据模型基于历史产品色差数据以及所述历史产品色差数据的实际染色配比数据训练得到。
14.所述根据所述染料配比数据进行染料调配具体为：根据染料配比数据在临时存储
槽中加入一定比例的热纯水和所需染料，并混合均匀；其中所述热纯水的温度为80～90℃。
15.所述将调配好的染料加入到染色槽，具体为：所述数据处理系统控制开启染色槽的阀门，调配好的染料进入染色槽中，并在染色槽中进行搅拌。
16.所述在染色槽中进行搅拌后，还包括以下步骤，通过浓度测量仪对染色槽内染料的浓度进行测量，当浓度测量结果达到预设范围值时，在所述染色槽中投入样品进行试制。
17.对试制后的产品进行色差检测，当色差检测结果不满足预设范围时，对所述染色槽中的染料配比进行调节，调节完成后，再次投入样品进行试制，并对试制后的产品进行色差检测，当色差检测结果不满足预设范围时，重复上述步骤，直到色差检测结果达到预设范围时，开始正式生产。
18.本发明还提供一种染色装置，通过上述的染色方法进行染色，包括临时存储装置和浸染装置，所述临时存储装置通过管道与所述浸染装置连接，在所述临时存储装置与所述管道的连接处设有阀门；
19.所述临时存储装置包括临时存储槽、设置在所述临时存储槽内的第一加热装置和第一搅拌装置、分别与所述临时存储槽连接的水管和染料添加装置；
20.所述浸染装置包括染色槽、设置在所述染色槽内的浓度测量仪、第二加热装置和第二搅拌装置。
21.进一步地，所述染料添加装置包括多个染料添加单元，每个所述染料添加单元用于放置一种颜色的染料。
22.本发明还提供一种染色系统，包括上述的染色装置，还包括色差仪和数据处理系统；所述色差仪用于对产品进行色差检测，所述数据处理系统根据能够自动生成染料配比数据；所述染色装置和色差仪均与所述数据处理系统通讯连接。
23.进一步地，所述染料添加装置与所述数据处理系统电连接，所述数据处理系统根据染料配比数据得到需要添加的染料种类及各种染料的加入量的预设值，并根据所述预设值对染料添加装置进行控制，从而实现向所述临时存储槽内加入所述预设值范围内的染料种类及加入量。
24.由本发明的技术方案可知，本发明的染色方法，通过数据处理系统自动生成染料配比数据，其效率高，染料配比数据的精准度也高，可有效提高产品染色的质量。本发明的染色装置其染色槽内设有浓度测量仪，浓度测量仪可对加入到染料槽内的染料浓度再次进行检测，避免因设备故障或系统误差等导致的偏差，使染料配比数据更加准确可靠，提高产品染色的精准度。所述染色槽连接有临时存储槽，欲添加的染料可通过临时存储槽进行预混合，再在染色槽内进行再次混合，使染料混合得更加均匀，避免产生色差。本发明的染色系统，通过色差仪进行产品的色差检测，色差仪将检测数据发送给数据处理系统，数据处理系统接收产品的色差检测数据后，自动生成染料配比数据，并自动添加所需染料至染色槽，整个过程操作非常简单，自动化程度高，提高生产效率的同时，提高了染色的精准度，提高了产品染色的质量，且减少了人工操作，降低了生产成本，避免了人为误差的产生。
附图说明
25.图1为本发明实施例染色系统的结构示意图。
26.图2为本发明实施例染色方法的流程示意图。
27.附图中各标号的含义为：
28.100
‑
色差仪；200
‑
数据处理系统；300
‑
染色装置；301
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开关；302
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水管；303
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临时存储槽；304
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第一加热装置；305
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染料添加单元；306
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染色槽；307
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浓度测量仪；308
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染料添加装置；309
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阀门；310
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电磁阀；311
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第一搅拌装置；312
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第二加热装置；313
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第二搅拌装置。
具体实施方式
29.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
32.实施例1：如图1所示，本实施例提供的染色装置300，包括临时存储装置和浸染装置。
33.所述临时存储装置包括临时存储槽303、设置在所述临时存储槽303内的第一加热装置304和第一搅拌装置311、分别与所述临时存储槽303连接的水管302和染料添加装置308。所述染料添加装置308包括多个染料添加单元305，每个所述染料添加单元305用于放置一种颜色的染料。
34.所述浸染装置包括染色槽306、设置在所述染色槽306内的浓度测量仪307、第二加热装置312和第二搅拌装置313。所述染色槽306通过管道连接有临时存储槽303，在所述染色槽306与所述管道的连接处设有阀门，在本实施例中所述阀门为电磁阀310。
35.所述水管302用于向所述临时存储槽303内添加热纯水，所述热纯水的温度范围为80～90℃。所述临时存储槽303内的第一加热装置304用于对加入其中的热纯水进行保温控制。所述染料添加装置308用于向临时存储槽303内添加所需染料。染料和热纯水按比例添加至临时存储槽303后，通过第一搅拌装置311在临时存储槽303内进行第一次自动搅拌，使染料混合均匀，将临时存储槽303的电磁阀310打开，临时存储槽303内的染料流入染色槽306后，再通过染色槽306内的第二搅拌装置313进行第二次搅拌，以使染料充分混合，并通过第二加热装置312对染色槽306内的染料进行保温，从而提高染料的均匀性，避免产生色差。
36.如图1所示，本实施例还提供一种染色系统，包括上述的染色装置300，还包括色差仪100和数据处理系统200。所述色差仪100用于对产品进行色差检测，所述数据处理系统200根据能够自动生成染料配比数据；所述染色装置300和色差仪100均与所述数据处理系统200通讯连接。所述水管302的开关301上内置有热纯水流量测量装置，用于对流入临时存储槽303中的热纯水来进行计量。
37.所述数据处理系统200包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器
存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现如下步骤：将产品色差数据输入至预先训练好的色差数据模型中，输出所述染色配比数据，其中，所述色差数据模型基于历史产品色差数据以及所述历史产品色差数据的实际染色配比数据训练得到。
38.所述染料添加装置308包括多个染料添加单元305，每个所述染料添加单元305用于放置一种颜色的染料，所述染料添加装置308与所述数据处理系统200电连接，所述数据处理系统200根据染料配比数据得到需要添加的染料种类及其加入量的预设值，根据所述预设值对染料添加单元305进行控制，控制染料添加单元305与临时存储槽303之间的连通与否，并通过刻度线控制染料的加入量，从而实现向所述临时存储槽303内加入所述预设值范围内的染料种类及加入量。由于染料添加装置308的体积大小为固定设置的，因此，根据设置在每个染料添加单元305内的刻度线即可对染料的加入量进行控制，比如一条刻度线格对应的染料分量为n，当需要加入3n分量的染料时，只需控制加入三格刻度线高度对应的染料分量即可。
39.本实施例的染色系统的工作原理如下：色差仪100对经阳极氧化后染色的产品进行色差检测，得到色差检测数据，色差仪100将该色差检测数据发送给数据处理系统200，数据处理系统200接收色差检测数据，并自动进行运算，得到染料配比数据，数据处理系统200按照所述染料配比数据来控制染料的添加，首先，打开水管302的开关301，向临时存储槽303内加入一定比例的热纯水，再根据lab值自动打开需要添加染料的染料添加单元305的阀门309，使染料进入临时存储槽303，所述染料添加单元305内设有刻度装置，数据处理系统200根据刻度装置反馈的数据来控制添加染料的多少，染料添加完毕后，开启临时存储槽303内的第一搅拌装置311，进行第一次搅拌混合，混合均匀后，开启染色槽306和临时存储槽303之间的电磁阀310，染料由临时存储槽303流入染色槽306中，通过染色槽306中的浓度测量仪307对染色槽306中的染料进行浓度检测，如果染料浓度没有达到预设值，则根据测量结果，对染色槽306内的染料浓度进行微调，以使其满足预设要求，当染料浓度满足预设要求后，开启染色槽306中的第二搅拌装置313，对染料进行第二次搅拌混合，混合均匀后即可进行染色操作。
40.如图2所示，本实施例还提供一种染色方法，包括以下步骤：
41.s1、起吊：使用天车等起吊工具将产品吊起，以方便进行色差检测。
42.s2、色差检测：使用色差仪100对吊起的产品进行色差检测，色差仪100感应到产品的具体位置，并打开防护罩，按照产品预设的测量点位自动对产品进行色差检测，得到色差检测数据，并将色差检测数据传输给数据处理系统200。
43.s3、生成染料配比数据：数据处理系统200接收色差检测数据，并自动运算得到染色配比数据，并根据染色配比数据对染色系统进行控制。
44.s3.1、所述数据处理系统200获取至少一个训练样本，其中，所述训练样本包括从历史产品图像中提取的历史产品色差数据和历史产品染色时的实际染色配比数据；将所述训练样本输入至待训练的色差数据模型的策略函数中，得到所述策略函数输出的预测染料配比数据；根据所述预测染料配比数据与对应的所述实际染色配比数据对所述策略函数的参数进行训练，直到所述策略函数收敛，得到训练好的色差数据模型。所述数据处理系统200获取产品色差数据，并调取色差数据模型中的相关数据，从而自动生成产品所需的染料
配比数据。所述染色配比数据包括需要添加的染料种类及加入量、以及热纯水的加入量。
45.s3.2、根据生成的染料配比数据，自动对染色系统进行控制。
46.首先，数据处理系统200根据染料配比数据，生成所需的热纯水及染料配比的预设值，接着，数据处理系统200控制水管302的开关301开启，向临时存储槽303中自动加入一定量的热纯水，加完后自动关闭开关301。数据处理系统200控制染料添加单元305的阀门309开启，并向临时存储槽303中按比例自动加入所需的染料种类，并将染料与热纯水混合均匀。其中所述热纯水的温度控制在80～90℃的范围内，通过临时存储槽303中的第一加热装置304来对热纯水进行保温。
47.其次，所述数据处理系统200根据染料配比数据自动开启需要添加的染料对应的染料添加单元305的阀门309，并通过染料添加单元305内的刻度线控制每种染料的加入量，当某种染料达到数据处理系统200对该染料的预设值时，数据处理系统200控制对应的染料添加单元305的阀门309关闭，每个染料添加单元305的开启与关闭均分别单独进行控制。
48.当染料与热纯水均已添加至所述临时存储槽303后，启动临时存储槽303内的第一搅拌装置311，对临时存储槽303内的液体进行搅拌，使其混合均匀。
49.s4、加入至染色槽：所述数据处理系统200控制染色槽306与临时存储槽303之间的电磁阀310开启，临时存储槽303内调配好的染料自动流入染色槽306中，启动染色槽306中的第二搅拌装置313，对染色槽306内的液体再次进行搅拌，使其混合更为均匀，并通过染色槽306内的第二加热装置312对液体进行保温，使其温度范围控制在80～90℃。
50.s5、产品试制：通过染色槽306内的浓度测量仪307对染色槽306内的染料浓度进行测量，并将测量结果与数据处理系统200的预设范围值进行比对，当测量结果与预设范围相符时，可以进行试制，否则，继续添加所需染料，对染料浓度进行微调，使其测量结果与预设范围相符。试制时，先在染色槽306中投入一件样品进行染色操作。
51.浓度测量仪307不间断地对染色槽306内的染料浓度进行监测，并将监测结果反馈给数据处理系统200，数据处理系统200根据浓度测量装置反馈的信息及时对所需添加的染料进行补充，避免因生产过程中染料消耗不均使生产的产品质量下降。
52.s6、正式生产：第一件试制样品染色结束后，对其进行检测，当检测结果满足预设要求时，即可进行批量的正式生产；当检测结果没有达到预设要求时，则需对染色槽306内的染料配比进行细微的调节，调节完后，再投入第二件试制产品进行试制，试制结束后，对试制产品进行色差检测，重复上述操作，直到试制产品的检测结果达到预设要求时，方可开始正式生产。
53.传统改善产品色差的生产工艺采用如下流程进行生产，先对产品进行染色，再对染色后的产品进行色差检测，根据色差检测结果人工分析判断需要添加哪些颜色的染料，再估算添加各种染料的比例，人工按估算重量称量染料，手动将称量的染料添加至烧杯，再加入一定比例的热纯水，搅拌均匀后，将其倒入至染色槽306。整个工艺流程几乎都是采用人工操作，包括染料的选择及配比，其误差较大，存在较多的人为主观因素，难以对配比进行精准有效地控制，且生产效率低下，染色后的产品色差改善效果不明显。
54.本实施例改善产品色差的生产工艺采用如下流程进行生产，先对产品进行染色，再通过色差仪自动对产品进行色差检测，将色差检测结果传入电脑中，通过电脑中的数据处理系统对导入数据进行分析，计算得到需要添加的染料种类及添加比例，数据处理系统
对染色系统进行控制，自动添加所需染料及热纯水，搅拌均匀后，自动加入到染色槽中。由上述流程可知，本实施例的染色方法多采用自动化操作，其精准度大大提高，减少了人工操作环节，缩短了生产时间，提高了生产效率，使染色后的产品色差得到有效改善。
55.本发明提供的染色装置、染色系统及染色方法能够自动测量产品的色差，记录并存储在数据处理系统中，数据处理系统能够自动进行染料浓度及染料配比的数据分析；能够自动、准确、及时有效地对所需染料进行补充添加，保证产品的染色质量。节约了传统打样色板所需的生产周期，通过该方法可以有效减少不良品的产出，节约返工成本，大大提高了产品的良率，有助于提高产品竞争力。
56.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。