Распылительное устройство для автоматизированной окраски корпусов стоящих в доке судов

 

1. РАСПЫЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОКРАСКИ КОРПУСОВ СТОЯЩИХ В ДОКЕ СУДОВ, содержащее подвижную стрелу, передвигаемую в процессе работы непрерывно по путям, на которой установлено подвижное относительно трех осей приспособление для крепления одного или нескольких .краскораспылителей, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непрерывности окрасочных работ и постоянства качества окраски, на подвижном приспособлении стороны обрабатываемой поверхности по трем рас-, положенным перпендикулярно друг к другу осям X, у, Z имеется по крайней мере по одному датчику расстояния, выходы которых соединены с соответствующими логическими схемами, выходные сигналы которых подаются к исполнительным органам в качестве управляюшего воздействия. .2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик расстояния состоит из поворотного вокруг центра врашения двуплечего рычага с предварительным натяжением, на одном плече которого расположен подвижно ролик, в то время как второе плечо между центром врашения и точкой приложения усилия предварительного натяжения имеет связь с исполнительным органом. мС 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 8 что в качестве датчика расстояния в каждой (Л из трех осей х, у. z относится пара чувст вительных элементов с выдачей цифровой с информации, и чувствительные элементы одной пары имеют разные параметры сраг батывания. С ОР о сд

(19) (Il) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5 А зло В 63 В 5906

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВМ (89) 153480 ГДР . (21) 7771509/27-11 (22) 25.11.80 (3I) WP В 63 В /217671 (32) 14 12.79 (33) ГДР (46) 15.09.84. Бюл. № 34 (72) Деппе Дитер, Гетте Вольфганг и Хагендорф Эрхард (ГДР) (71) ФЕБ Комбинат Шиффбау (ГДР) (53) 629.12.002.29:667.6 (088.8) (54) (57) 1. РАСПЫЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ

ОКРАСКИ КОРПУСОВ СТОЯЩИХ В ДОКЕ СУДОВ, содержащее подвижную стрелу, передвигаемую в процессе работы непрерывно по путям, на которой установлено подвижное относительно трех осей приспособление для крепления одного или нескольких

:крас кора с пыл ителей, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непрерывности окрасочных работ и постоянства качества окраски, на подвижном приспособлении стороны обрабатываемой поверхности по трем рас-, положенным перпендикулярно друг к другу осям х, y, z имеется по крайней мере по одному датчику расстояния, выходы которых соединены с соответствующими логическими; схемами, выходные сигналы которых подаются к исполнительным органам в качестве управляющего воздействия. . 2. Устройство по п. l, отличающееся тем, что датчик расстояния состоит из поворотного вокруг центра вращения двуплечего рычага с предварительным натяжением, на одном плече которого расположен подвижно ролик, в то время как второе плечо между центром вращения и точкой приложения усилия предварительного натяжения имеет связь с исполнительным органом.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, ф что в качестве датчика расстояния в каждой из трех осей х, у, z относится пара чувствнтельныл элементов с выдачей внфоовой информации, и чувствительные элементы одной пары имеют разные параметры срабатывания.

1»ЗЗО5

1

Изобретение относится к судоремонту, в частности к распылительным устройствам для автоматизированной окраски корпусов стоящих в доке судов.

Известно распылительное устройство для автоматизированной окраски корпусов стоящих в доке судов, содержащее подвижную стрелу, передвигаемую в процессе работы непрерывно по путям, на которой установлено подвижное относительно трех осей приспособление для крепления одного или нескольких краскорасиылителей (заявка ФРГ

¹ 214281, кл. 65 а, 59, 1974).

Недостатком известного устройства является необходимость выдерживания паузы между нанесением очередного слоя краски.

Цель изобретения — обеспечение непрерывности окрасочных работ и постоянства качества окраски, Поставленная цель достигается тем, что в распылительном устройстве для автомати-. зированной окраски корпусов стоящих в доке судов, содержащем подвижную стрелу, передвигаемую в процессе работы непрерывно по путям, на которой установлено подвижное относительно трех осей приспособление для крепления одного или нескольких краскораспылителей, на подвижном приспособлении со стороны обрабатываемой поверхности по трем расположенным перпендикулярно друг к другу осям х, y, z имеется по крайней мере по одному датчику расстояния, выходы которых соединены с соответствующими логическими схемами, выходные сигналы которых подаются к исполнительным органам в качестве управляющего воздействия.

Кроме того, датчик расстояния может состоять из поворотного вокруг центра вращения двуплечего рычага с предварительным натяжением, на одном плече которого расположен подвижно ролик, в то время как второе плечо между центром вращения и точкой приложения усилия предварительного натяжения имеет связь с исполнительным органом, При этом в качестве датчика расстояния к каждой из трех осей х, у, z может относиться пара чувствительных элементов с выдачей цифровой информации, и чувствительныс элементы однои пары имеют разные параметры срабатывания.

На фиг. 1 представлено расположение датчиков; на фиг. 2 — блок-схема; на фиг. 3-. принципиальная схема датчика; на фиг. 4— контактная логическая схема; нг фиг. 5— диаграмма сигналов.

На устройстве (не показано), перемещаемом вдоль дока, установлена подвижная стрела, имеющая на своем свободном конце. направленном в сторону корпуса судна, приспособление для крепления краскораспылителей, Вокруг оси х совершается вращатель ное движение, вокруг оси у совершается

55 та1сже вращательное движение, а вокруг

0cH z -- чрансляционное движение.

Г!одвижное приспособление — - держатель i краскорасиылителей — выполнен с возможностью поворота вокруг трех осей.

На держателе краскораспылителей имеются датчики 2 расстояния, расположенные напротив криволинейной поверхности наружной обшивки судна. На каждой из трех осей вращения имеется по крайней мере один датчик 2 расстояния. На каждой из осей. враьцения может быть расположено большее число датчиков 2 расстояния. Выходы 3 датчиков 2 расстояния подключены к соответствующей логической схеме 4, представляюгцей собой вычислительный прибор для определения численнысх значений и направлений.

Выходные сигналы логической схемы 4 подаются в виде управляющих воздействий к соответствующHM исполнительным органам 5. Сама логическая схема 4 может быть выполнена контактной или бесконтактной.

Исполнение логической схемы целесообразно принять в зависимое-.и от вида выбранных датчиков расстояния.

Сохранение иостояннс>го расстояния между краскорасиылителями и обрабатываемой поверхностью имеет болыиое значение для качества нанесения окраски. Качество окраски определяется в значительной степени равномерностью толщины покрытия. Установка датчиков расстояния Hp должна оказывать на них отрицательного влияния.

В одном из вариантов исполнения датчик 4 расстояния состоит из поворотного вокруг центра 6 вращения дгуплечего рычага 7 с предварительным натяжением, соединенного с исполнительным органом 8 — Нотенциометром. Центр 6 вращения рычага расположен на держателе l краскораспылителей. На одном плече рычага установлен поворотно ролик 9, соприкасающийся с обрабатываемой поверхностью 10 обшивки судна. Для поддержания контакта ролика 9 с наружной обшивкой двуплечий рычаг 7 соединен на другом конце с устройством 11 предварительного натяжения, с помощью которого может быть установлено требуемое и допустимое предварительное натяжение.

Плечо рычага 7 имеет также функциональную связь с иотенциометром 8. Таким образом, изменения расстояния между центром 6 вращения рычага и обрабатываемой поверхностью 10 воспринимаются как отклонения и представляются изменением сопротивления на потенциометре 8. Датчики 2 расстояния расположены на держателе 1 краскораспылителей соответственно трем контролируемым расположенным перпендикулярно друг к другу осям обрабатываемой поверхности 10.

Служащая для оценки логическая схема 4 предсгавляет собой комбинацию нескольких

;мостовых схем 12, в которые введено заданное значение. При этом несколько потенцио111ЗЗО5

3 метров 8 нсск< lhKttx мостовых схем 12 распочожено на общей оси. Для этой цели используются слвоенныс или строенные потенциометры. Г!ри использовании сдвоенных потенциомстров управление по отдельным осям осуществляется последовательно. При использовании жс строенных пот llllHo÷åòров имеется возможность одновременно с регулировкой баланса моста лля одной оси произвести согласование двух других мостов для остальных осей. Выходные сигналы направляются через усилители 13 и подаются к исполнительным органам 14 в виде управляющих воздействий.

Таким образом, обеспечивается нужное положение держателя 1 краскораспылителей относительно обрабатываемой поверхности 10, так как лисбалансы мостовых схем определяют величину и направление управляющего воздействия.

При другом варианте исполнения изобретения предусмотрены датчики 2 расстояния, не имеющие контакта с обрабатываемой поверхностью.

В примере исполнения описано попарное расположение чувствительных датчиков 2 с выдачей цифровой информации. К каждой из осей, расположенных перпендикулярно друг к другу, относится пара чувствительных элементов а и в. Их расположение на держателе 1 краскораcïbtëèòåëåé принято согласно вышеописанному способу. Благодаря попарному расположению чувствительных элементов имеется возможность получения смещенных относительно друг друга точек срабатывания.

Таким образом, диапазон регулировки каждой оси может быть подразделен на частичные диапазоны (поддиалазоны) и,. следовательно, может быть принято решение о направлении воздействия. При этом используется тот факт, что характеристика переключения цифровых чувствительных элементов имеет форму гистерезиса. Так, при несовпадении положения чувствительных элементов относительно данной оси происходит переключение в положительном или отрицательном направлении.

На логической схеме 4, выполненной в этом случае бесконтактной, получаются выходные сигналы, подаваемые на соответствующие исполнительные органы 14 в качестве управляющих воздействий.

Ниже приводится описание принципа действия варианта устройства с использованием чувствительных элементов с выдачей цифровой информации. Последние расположены попарно так, что диапазон их действия совпадает с управляемыми осями.

В результате попа рного использования цифровых чувствительных элементов формируются два цифровых управляющих параметра, на основании которых может быть получена следующая информация.

1О

Частичный диапазон (поллиапазон) А: расстояние между обрабатываемой поверхностьн и чувствительным элементом меньше задаваемого значения.

Частичный диапазон В: расстояние между обрабатываемой поверхностью и чувствительным элементом равно задаваемому хна чс и ик>.

Частичный диапазон С: расстояние между обрабатываемой поверхностью и чувствитсльным элементом больше задаваемого зна чен ия.

Зто означает, что диапазон изменения исполнительного воздействия на одну ось разбит на три характерных поллиапазона сог13cll0 фиг. 5. Для определения трех частичных диапазонов (поллиапазонов) кажлой оси на фиг. 5 показаны состояния пары чувствительных элементов а и в. Геометрическое расположение чувствительных элементов выбрано так, что диапазон лействия па ры на холится на соответствующей оси, выдача сигналов чувствительными элементами происхолит при различных отстояниях от обрабатываемой поверхности.

Далее слелует ожидать выбега, так как булет сказываться свойство движущихся масс в отношении скачкообразного изменения скорости перемещения. При применении гилравлических исполнительных органов следует ожидать дрейфа . С учетом этих обстоятельств частичные диапазоны олной оси и соответствующие направления воздействия исполнительных органов могут быть описаны следующим образом.

Поддиапазон С.1: à A Ь направление воздействия «+», à h Ь направление воздействия « — ».

Подлиапазон С.2: à h Ü направление воздействия «+». а Л b «Стоп».

Поддиапазон В: а Л b «Стоп», à A Ь направление воздействия « — ».

Подлиапазон A: à h Ь направление воздеиствия « — ».

В нижней части фиг. 5 показаны движения (перемещения) в результате положительных и отрицательных воздействий. Стрелками показаны направления движения. Показано также прохождение прелельйых значений (точек переключения) вслелствие инерции массы.

Если аналогично примеру применять в качестве исполнительных органов сервоклапаны, то в соответствии с вышеизложенным по окончании управляемого движения наблюдается дрейф в направлении « ». В данном случае исходили из того, что направление дрейфа предварительно задано. В примере исполнения принят дрейф по оси z в на правлении контура обрабатываемой поверх55. ности 1О

С учетом вышеизложенного краевого условия на фиг. 5 получены следующие характеристики движения.!!!3305 у2 гl у2

zl у2 у2.7 х2 х2 . у2 х2 у2

z1 х1 у2

12 х1

1; Воздействие «+», условие переключения а и Ь, поддиапазоиы С.2 и С,l, 2. Переключение исполнительного органа на «Стоп», условие переключения а А h, поддиапаэон В.

Дрейф в поддиапаэоне В.

Воздействие « †», условие переключения аЛ Ь, поддиапазоны A. В, С.1, С.2.

Дрейф в поддиапазонах С.l и С.2.

Вышеизложенные рассуждения распространяются только на одну ось. Взаимодействие пары чувствительных элементов а и Ь по отношению к трем расположенным перпендикулярно друг к другу осям и получаемые при этом параметры управления приведены в таблице.

На основании вышеизложенного производится выбор подходящей логической схемы 4, собранной на логических элементах конъюнкции и дязъюнкции.

Если, например, рабочая площадка находится в состоянии 8, т. е, Sq = С; S = В;

8» = А, то для перевода в состояние !4 логической схемой должны быть обеспечены по трем осям управляемые движения, необходимые для достижения заданного состояния l4 {S<, Ьх, S указывают иа поддиапазон В).

Указанное заданное состояние достигается путем вращателвного движения относительно оси х (иаправление вращения х ), чувствительйый элемент S> переводится из поддиапаэона А в поддиапазон В; относительно оси у (вра;цательного движения у2 ) чувствительный элемент S переводится

5 из поддиапаэона С в поддиапазон В.

Однако вращательное движение у связано с одновременным переводом чувствительного элемента Sz в поддиапазон С (состояние !3).

Таким образом, начинается следующий

10 цикл управления: трансляционное движение по оси х (направление г,), чувствительный элемент S переводится из поддиапазона С в поддиапаэон В, вращательное движение относительно оси у (направление вращения у ) положение S«вследствие вышеназванно« го движения корректируется. Чувствительный элемент S» переходит в диапазон А (состояние )7).

Начало нового цикла.

Таким образом выдерживается динамика о движения, которой подлежит тело, например держатель краскораспылителей, ориентируемое вдоль обрабатываемой поверхности непрерывно изменяющейся формы без контакта с ней.

Изобретение позволяет проводить окрасочные работы непрерывно с обеспечением постоянства качества.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

f113305

Продолжение таблицы

Параметры управления

Поддиапазоны

Состояние, У

3 2

13

В

В г2 у2

В у! х2

16 х2

18 г2 у2

19 у1 х1

В

21 хl

В

23

В г2

24 х2

25 х2

z2 х2

27 х2

П р и м е ч а н и е: 1 - положительное направление перемещения ("+") относительно контура обрабатываемой поверхности; х,у,z — "Стоп", 2 — отрицательное направление перемещения ("-") относительно контура обрабатываемой поверхности .

У- Achse

Составитель С. Мариина

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Закаэ 6144/! 5 Тираж 455 . Подписней

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., p.. 4/5

Филиал ППП кПатентэ. г. Ужгород, ул. Проектная. 4