автоматическая линия для химических и гальванических покрытий

Формула изобретения

Автоматическая линия для химических и гальванических покрытий, содержащая процессные ванны и ванны промывки, средство для межоперационного транспортирования обрабатываемых деталей, позиции загрузки и выгрузки, рельсовый путь, датчики, систему вентиляции, устройство программного управления, поддон для сбора капель с транспортируемых деталей, отличающаяся тем, что ванны расположены в два ряда длинными сторонами вдоль гальванической линии, при этом ванны промывки расположены напротив процессных ванн, снабженных крышками со скользящим элементом и секциями системы вентиляции с регулируемыми отверстиями в подкрышечное пространство процессных ванн, средство для межоперационного транспортирования обрабатываемых деталей выполнено в виде транспортного робота с кабиной, снабженного электроприводом движения вдоль гальванической линии и электроприводом для поперечного перемещения кабины, установленной на платформе, на которой смонтирован привод для подъема-опускания деталей внутри кабины, рельсовые пути транспортного робота расположены между рядами процессных ванн и ванн промывки и выполнены в виде двух параллельных швеллеров, жестко закрепленных на платформе, внутри которых расположены четыре ходовых колеса транспортного робота, при этом кабина снабжена расположенным на уровне торца крышки процессной ванны скользящим элементом с возможностью взаимодействия со скользящим элементом крышки процессной ванны, и выступающей рамой захвата крышки процессной ванны, устройство программного управления выполнено в виде бортового контроллера с элементами управления и индикации, расположенного на транспортном роботе, под упомянутым поддоном расположен бак для сбора капель с краном для слива содержимого бака в отдельно стоящую в гальванической линии емкость.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для нанесения химических и гальванических покрытий и может быть использовано практически во всех областях промышленности, связанных с металлообработкой.

В настоящее время существуют большое количество типов конструкций гальванических линий с транспортными средствами консольного, портального, кареточного, подвесного, тельферного типа. По компоновкам линии бывают однорядные, двухрядные, П-образные, замкнутые, при этом ряды соединяются перегрузчиками. Все конструкции имеют большую металлоемкость, размеры, высокую стоимость монтажа и содержания при эксплуатации, требуют больших площадей. Экологичность в линиях поддерживается громоздкими вентиляционными системами, но условия работы остаются вредными для человека из-за агрессивной среды гальванического цеха. Установка на ваннах крышек в известных линиях требует большого количества индивидуальных приводов, что влечет удорожание и уменьшение надежности работы линии.

Известна линия для нанесения гальванопокрытий, описанная в авторском свидетельстве SU № 1397552, кл. C25D 19/00, опубл. 23.05.1988, Бюл. № 19.

Известная линия содержит ряд технологических ванн, автооператоры, командоаппарат, манипулятор и накопитель штанг с подвесками, рельсовую направляющую с размещенной на ней передаточной тележкой и стойкой с приводом поворота и упором одностороннего действия, смонтированным на рельсовой направляющей. Привод поворота выполнен в виде замкнутого гибкого звена с кулачками, установленными на звене с возможностью взаимодействия с упором и с шагом, обеспечивающим поворот стойки на 180°.

Недостатками известной линии являются сложность обслуживания, монтажа, недостаточные производительность и экологичность, громоздкость.

Известна автоматическая линия для гальванической и химической обработки деталей, описанная в авторском свидетельстве SU № 1300042, кл. C25D 19/00, опубл. 30.03.1987, Бюл. № 12.

Линия содержит ряды ванн, расположенные по ходу технологического процесса, автооператор с тормозной лыжей, штангу, механизм загрузки и выгрузки, рельсовый путь, датчики и систему заливки растворов. Линия дополнительно снабжена механизмом переноса штанг, установленным перед механизмом загрузки-выгрузки и выполненным в виде П-образной конструкции с размещенной на ней приводной тележкой с пневмоцилиндром, и автономной маслонасосной станцией, установленной на автооператоре.

Недостатком известной линии является высокая металлоемкость.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату, выбранной в качестве прототипа, является линия для гальванохимической обработки деталей, защищенная патентом РФ № 2080425, Кл. C25D 19/00, C25D 21/04, опубл. 1997.07.25. Линия содержит ванны основной обработки, ванны струйной промывки, сушильную камеру, стойки загрузки-выгрузки, штангу с приспособлением для деталей с транспортными кронштейнами, транспортер приспособлений для деталей с грузозахватами, реверсивными приводами для горизонтального и вертикального перемещения и жестко соединенным с ним колпаком для улавливания испарений, газов и аэрозолей с каналами для отвода уловленных испарений, газов и аэрозолей, устройством для улавливания и слива электролитов и растворов в виде поддона, имеющего возможность поворота и трубопровода с элементами подачи очищающего агента на внутреннюю поверхность поддона, пульт управления. Колпак имеет экранирующий элемент в виде гармошки из кислото-влаго-термостойкого материала, жестко соединенной одним своим концом с фланцем, колпака, а другим своим концом - с расположенным по периметру колпака фланцем с упругим элементом, выполненным из кислото-влаго-термостойкой резины, соединенным с исполнительных органов для вертикального возвратно-поступательного перемещения экранирующего элемента. Трубопровод устройства улавливания выполнен в виде статичного и перемещаемого участков, соединенных гибким шлангом из кислото-влаго-термостойкого материала, перемещаемый участок имеет разъемный элемент трубопровода, соединен с фланцем, расположенным по периметру колпака и выполненным из титана, каждая из ванн струйной промывки имеет трубопровод для подачи очищающего агента с разъемным элементом для контактирования с разъемным элементом перемещаемого участка трубопровода

Недостатками известной линии являются сложность обслуживания, монтажа, недостаточные производительность и экологичность, громоздкость.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - создание компактной экологичной высокопроизводительной автоматической линии для химических и гальванических покрытий.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении производительности, долговечности, экологичности, снижении трудоемкости и обеспечении удобства эксплуатации.

Указанный результат достигается тем, что в автоматической линии для химических и гальванических покрытий, содержащей процессные ванны и ванны промывки, средство для межоперационного транспортирования обрабатываемых деталей, позиции загрузки и выгрузки, рельсовый путь, датчики, систему вентиляции, поддон для сбора капель с транспортируемых деталей, ванны расположены в два ряда длинными сторонами вдоль гальванической линии, при этом ванны промывки расположены напротив процессных ванн, снабженных крышками со скользящим элементом и секциями системы вентиляции с регулируемыми отверстиями в подкрышечное пространство процессных ванн, средство для межоперационного транспортирования обрабатываемых деталей выполнено в виде транспортного робота, снабженного электроприводом движения вдоль гальванической линии и электроприводом для поперечного перемещения кабины, установленной на платформе, на которой смонтирован привод для подъема-опусканияя деталей внутри кабины, рельсовые пути транспортного робота расположены между рядами процессных ванн и ванн промывки и выполнены в виде двух параллельных швеллеров, жестко закрепленных на платформе, внутри которых расположены четыре ходовых колеса транспортного робота, при этом кабина снабжена расположенным на уровне торца крышки процессной ванны скользящим элементом с возможностью взаимодействия со скользящим элементом крышки процессной ванны, и выступающей рамой захвата крышки процессной ванны, а устройство программного управления выполнено в виде бортового контроллера с элементами управления и индикации, расположенного на транспортном роботе, под поддоном расположен бак для сбора капель с краном для слива содержимого бака в отдельно стоящую в линии емкость.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором приведен общий вид линии.

Автоматическая линия для химических и гальванических покрытий состоит из ряда процессных ванн 1 с крышками 2 и секциями 3 системы вентиляции 4 и расположенных напротив процессных ванн 1 ванн промывки 5. Ванны 1 и 5 установлены на платформе 6 и расположены в два ряда длинными сторонами вдоль гальванической линии. Между рядами ванн 1 и 5 расположены рельсовые пути 7 транспортного робота 8. Рельсовые пути 7 выполнены в виде двух параллельных швеллеров 9, жестко закрепленных на платформе 6, внутри которых расположены четыре ходовых колеса 10 транспортного робота 8.

Транспортный робот 8 снабжен электроприводом 11 движения вдоль гальванической линии и электроприводом 12 для поперечного перемещения кабины 13, установленной на платформе 14, на которой смонтирован привод 15 для подъема-опускания деталей внутри кабины 13.

Кабина 13 снабжена расположенным на уровне торца крышки 2 ванны 1 скользящим элементом 16 с возможностью взаимодействия со скользящим элементом 17 крышки 2.

Кабина 13 также снабжена выступающей рамой 8, находящейся выше элемента 16 и дальше элемента 17, для захвата крышки 2.

На кабине 13 расположен также элемент скольжения 19 для скольжения элемента 17. На транспортном роботе 8 расположен бортовой контроллер 20 с элементами управления и индикации.

На транспортном роботе расположены датчики перемещения вдоль ванн линии 21, датчики поперечного перемещения 22 кабины 13 между рядами ванн линии и датчики вертикального перемещения 23 транспортируемых деталей внутри кабины 13.

На транспортном роботе 8 под кабиной 13 расположен поддон 24 для сбора капель с транспортируемых деталей, бак 25 для сбора капель из поддона 24 с краном 26 для слива содержимого бака 25 в отдельно стоящую в линии емкость (не показана) 27.

Положение кабины 13 транспортного робота 8 при его движении вдоль линии по ходовым путям 9, оно же исходное положение кабины 13, симметрично над ходовыми путями 9. Секции системы вентиляции 3 имеют регулируемые отверстия 27 в подкрышечное пространство процессных ванн.

В любом из рядов ванн 1, 5 линии расположены позиция загрузки и разгрузки (не показаны и могут быть совмещены).

Автоматическая линия для химических и гальванических покрытий работает следующим образом.

Транспортный робот 8 по сигналу вызова, поступающего в бортовой контроллер 20 с позиции загрузки, перемещается вдоль линии с помощью привода 11 на четырех колесах 10 под управлением бортового контроллера 20. По команде бортового контроллера 20 и сигналам от датчиков 21 транспортный робот 8 перемещается на позицию загрузки, где кабина 13 по сигналам от датчиков 22 устанавливается приводом 12 непосредственно над позицией загрузки. По команде бортового контроллера 20 и сигналам от датчиков вертикального перемещения 23 электропривод 15 поднимает подлежащую обработке деталь внутрь кабины 13. При этом опрокидыванию робота 8 препятствуют швеллеры 9, в полки которых опираются ходовые колеса 10. Электропривод 12 перемещает кабину 13 на центр робота 8 (над рельсовыми путями 7), перемещается вдоль линии до центра первой для заданного техпроцесса ванны 1, перемещает кабину 13 в положение над процессной ванной, открывая крышку 2, опускает обрабатываемую деталь в ванну 1 с помощью электропривода 15 и возвращает кабину 13 в исходное положение, одновременно закрывая крышку 2 ванны 1. До окончания времени обработки опущенной в ванну детали, транспортный робот 8 свободен для межоперационной транспортировки ранее опущенных в обработку линией деталей.

По окончании операции в данной ванне 1, определяемой бортовым контроллером 20, транспортный робот 8 перемещается на позицию данной ванны, движение кабины 13 с помощью элементов 16, 17, 19 открывает крышку 2, приводом 15 поднимает внутрь кабины 13 обработанную в ванне 1 деталь, движением кабины 13 с помощью рамы 18 закрывает крышку 2, перемещая кабину с обрабатываемой деталью в положение над ванной 5, симметричной ванне 1. При этом капли химических растворов из процессной ванны 1 не попадают никуда, кроме поддона 24 и ванн 1, 5. С помощью привода 15 робот 8 опускает деталь в ванну промывки 5 и возвращает кабину 13 в исходное положение. Далее цикл повторяется над другими ваннами. При этом капли от переносимых деталей стекают в бак 25 и при его переполнении по команде бортового контроллера 20 сливаются с помощью крана 26 в накопительную емкость.

При включении линии внешним вентилятором создается требуемое разрежение в секциях системы вентиляции 4 с регулируемыми отверстиями в подкрышечное пространство, что обеспечивает удаление газов, выделяющихся при обработке деталей в процессных ваннах 1.

Робот 8 собирается из трех стальных рам, на которых крепятся механизмы приводов и датчики перемещений. Кабина 13, поддон 24, накопительный бак 25 изготавливаются из полипропилена. Стальные детали покрываются химически стойкой краской.

Электроприводы представляют из себя стандартные мотор-редукторы. Регулируемые отверстия могут быть выполнены в виде шибера.

Предлагаемая автоматическая линия для химических и гальванических покрытий по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

1. Производительность линии повышается за счет сокращения среднего времени транспортного цикла робота и скорости его перемещения вдоль линии из-за исключения консольных нагрузок.

2. Долговечность линии повышается за счет исключения металлических конструкций для движения транспортного робота.

3. Снижается трудоемкость изготовления оборудования, его монтажа, отладки и повышается удобство в эксплуатации за счет напольной конструкции робота.

4. Повышается экологичность за счет уменьшения испарений с поверхности процессных ванн, закрытых крышками, и уменьшения отсасываемого воздуха.