Установка для нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности изделий
Владельцы патента RU 2272680:
Закиров Ильдус Мухаметгалеевич (RU)
Акишев Ниаз Ирекович (RU)
Никитин Александр Владимирович (RU)
Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий и может быть использовано при нанесении лакокрасочных и других покрытий пневмораспылением, в том числе электростатическим способом, на сложнорельефные поверхности, например, с зигзагообразными гофрами, как металлических, так и неметаллических изделий. Задачей изобретения является создание установки, способной наносить покрытие на сложнорельефные поверхности. Для этого установка для нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности изделий содержит опоры, размещенную на них станину для изделия с возможностью поворота вокруг оси, транспортер каретки с распылителем с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси поворота, по меньшей мере, на длину изделия. Согласно изобретению станина выполнена в виде рамы с возможностью поворота изделия вокруг горизонтальной оси, по меньшей мере, на пол-оборота. Транспортер каретки расположен над рамой и выполнен в виде штанг, соединенных с опорами посредством поперечин. На штангах смонтирована траверса с возможностью возвратно-поступательного перемещения ее вдоль оси поворота. На траверсе установлена каретка с распылителем с возможностью возвратно-поступательного перемещения их поперек оси поворота по меньшей мере на ширину изделия. Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей автоматического нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности с обеих сторон изделий, в том числе с зигзагообразными гофрами. 19 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий и может быть использовано при нанесении лакокрасочных и других покрытий пневмораспылением, в том числе электростатическим способом, на сложнорельефные поверхности, например, с зигзагообразными гофрами, как металлических, так и неметаллических изделий.
Известно устройство для нанесения покрытия на изделия, содержащее опоры, размещенную на них станину с возможностью поворота изделия вокруг вертикальной оси, цепной транспортер, смонтированный на звездочках в вертикальной плоскости эквидистантно контуру изделия с возможностью возвратно-поступательного перемещения поперек движения изделия, и каретку с распылителями, установленную на ветвях цепи (Авторское свидетельство SU №1273178 А1. Устройство для нанесения покрытия на изделия. - МКИ4: В 05 В 13/00. - Бюл. №44, 30.11.86). Данное изобретение принято за прототип.
Недостатком известного технического решения, принятого за прототип, является низкое качество нанесения покрытий на сложнорельефные поверхности изделий, например плоских изделий с зигзагообразными гофрами поверхностей.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание установки, способной наносить покрытие на сложнорельефные поверхности, например, с зигзагообразными гофрами, как металлических, так и неметаллических изделий.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является расширение технологических возможностей автоматического нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности с обеих сторон изделий, в том числе с зигзагообразными гофрами.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке для нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности изделий, содержащей опоры, размещенную на них станину для изделия с возможностью поворота вокруг оси, транспортер каретки с распылителем с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси поворота, по меньшей мере, на длину изделия, согласно предложенному техническому решению
станина выполнена в виде рамы с возможностью поворота изделия вокруг горизонтальной оси, по меньшей мере, на пол-оборота, а транспортер каретки расположен над рамой и выполнен в виде штанг, соединенных с опорами посредством поперечин, на штангах смонтирована траверса с возможностью возвратно-поступательного перемещения ее вдоль оси поворота, на которой установлена каретка с распылителем с возможностью возвратно-поступательного перемещения их поперек оси поворота, по меньшей мере, на ширину изделия;
траверса и каретка снабжены блочно-тросовыми системами перемещения, приводимыми в движение соответствующими мотор-редукторами;
траверса содержит платформу, установленную на штангах с помощью салазок, и пару направляющих, на последних с помощью роликов смонтирована каретка с распылителем;
опоры снабжены устройствами оперативной установки и снятия рамы;
установка присоединена к системе сжатого воздуха, соединенной с распылителем;
распылитель снабжен электроприводом включения и выключения подачи сжатого воздуха;
на каретке установлена емкость для наносимого покрытия, полость которой сообщена с входом распылителя;
емкость с наносимым покрытием сообщена трубкой с входом распылителя;
установка снабжена высоковольтным блоком напряжения повышенной частоты, соединенным с коронирующим электродом, которым снабжен распылитель, а под рамой размещен экран для электростатического нанесения покрытия на поверхность изделия;
высоковольтный блок напряжения установлен на платформе траверсы;
между опорами натянуты тросы для подвески шланга подвода сжатого воздуха к распылителю и/или кабеля подвода электропитания к коронирующему электроду;
экран выполнен с возможностью опускания относительно оси поворота на расстояние, по меньшей мере, на половину ширины рамы;
экран закреплен на траверсе посредством кронштейнов и изоляторов;
экран выполнен быстросъемным;
на поперечине одной из опор установлены путевые включатели, контактирующие с концевыми упорами, установленными соответственно на траверсе и каретке, фиксирующими исходное положение распылителя;
установка снабжена пультом ручного и автоматического управления перемещением каретки с распылителем;
установка снабжена устройством программного управления движением каретки с распылителем по рельефной поверхности изделия;
одна из опор снабжена мотор-редуктором поворота рамы;
выходной вал мотор-редуктора поворота рамы снабжен захватом для оперативной установки и снятия рамы;
каретка снабжена устройством вертикального перемещения распылителя относительно уровня рельефной поверхности изделия.
Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленной установки для нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности изделий, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
На фиг.1 показан общий вид установки для нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности изделий; на фиг.2 - общий вид каретки с распылителем; на фиг.3 - варианты траектории движения распылителя.
Установка для нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности изделий содержит опоры 1 и 2, на каждой из которых закреплены по две пары поперечин 3 и 4 (Фиг.1). Опоры 1 и 2 соединены между собой штангами 5 посредством поперечин 3. Между опорами 1 и 2 на кронштейнах 6 установлена рама 7 с мотор-редуктором 8 на опоре 1 с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси 9, по меньшей мере, на пол-оборота. На выходном валу мотор-редуктора 8 установлен захват для оперативной установки и снятия рамы 7, последняя снабжена зажимами (условно не показаны) для крепления изделия 10. На штангах 5 смонтирована траверса 11 посредством салазок 12 с возможностью возвратно-поступательного перемещения ее вдоль оси 9, по меньшей мере, на длину изделия 10. Траверса 11 содержит платформу 13 и две направляющие 14, на которых с помощью роликов смонтирована каретка 15 с распылителем 16 с возможностью возвратно-поступательного перемещения их поперек оси 9, по меньшей мере, на ширину изделия 10. Каретка 15 снабжена устройством 17 вертикального перемещения распылителя 16 относительно уровня рельефной поверхности изделия 10 (Фиг.2). Распылитель 16 выполнен с электроприводом 18 включения и выключения подачи сжатого воздуха от системы сжатого воздуха. Траверса 11 и каретка 15 перемещаются по соответствующим штангам 5 и направляющим 14 с помощью блочно-тросовых систем от мотор-редукторов 19 и 20, соответственно снабженных для этой цели барабанами 21. На каретке 15 закреплена емкость 22 для наносимого покрытия, сообщающаяся с входом в распылитель 16 трубкой 23. На платформе 13 траверсы 11 размещен высоковольтный блок 24 для подачи напряжения повышенной частоты на коронирующий электрод распылителя 16 через кабель 25. Между стойками 1 и 2 натянуты тросы 26 и 27, на которых подвешены соответственно шланг 28 для подвода сжатого воздуха к распылителю 16 и кабель 29 подвода электропитания к высоковольтному блоку 24. Для создания электрического поля при нанесении покрытия на изделие 10 под рамой 7 в створе перемещения распылителя 16 по траверсе 11 установлен быстросъемный экран 30, закрепленный на траверсе 11 посредством кронштейнов 31 и изоляторов 32. Фиксирование распылителя 16 в исходном положении осуществляется с помощью включателей 33 и 34, активируемых концевыми упорами 35 и 36, закрепленными соответственно на траверсе 11 и каретке 15, которые увязаны с координатами исходного положения распылителя 16. Управление работой установки осуществляется вручную с пульта управления 37 или в автоматическом режиме от устройства управления 38 по заданной траектории движения распылителя 16 (Фиг.3).
Установка для нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности изделий работает следующим образом.
Подлежащие нанесению покрытия сложнорельефные поверхности, например, с зигзагообразными гофрами с обеих сторон изделия 10, последнее растягивается и с помощью зажимов закрепляется на раме 7. Изделие 10 может быть закреплено в раме 7 как непосредственно на установке, так и вне ее. В последнем случае раму 7 вместе с изделием 10 устанавливают в установку отверстием в одном торце рамы 7 на ось опоры 2, а другим торцом рама 7 крепится в захвате на валу мотор-редуктора 8 на опоре 1. Под рамой 7 размещается быстросъемный экран 30 для электростатического нанесения покрытия, который закрепляется на траверсе 11 посредством кронштейнов 31 и изоляторов 32. Устройством управления 38 задают программу автоматического управления перемещением распылителя 16 по траектории нанесения покрытия с необходимыми технологическими командами, как изменение скорости перемещения распылителя, включение и выключение подачи сжатого воздуха, включение и выключение подачи напряжения повышенной частоты на коронирующий электрод распылителя, поворот рамы на пол-оборота и другие технологические команды. С помощью пульта управления 37 распылитель 16 вручную выводится в исходное положение. Распылитель 16 устанавливается на необходимом расстоянии от рельефной поверхности изделия посредством устройства, выполненного на каретке 15. Пультом управления 37 выдаются управляющие сигналы на мотор-редукторы 19 и 20, которые передают вращение барабанам 21 на этих мотор-редукторах, связанных тросами системы передачи перемещений, соответственно траверсе 11 и каретке 15 с распылителем 16, до контакта включателей 33 и 34 с концевыми упорами 35 и 36, после которого выдается команда о готовности установки к работе в автоматическом режиме. Устройством управления 38 включается программа управления движением распылителя 16, последний по программе сначала перемещается на первую технологическую позицию, на которой по команде от устройства управления 38 производится включение сжатого воздуха из системы по шлангу 28 в распылитель 16 с помощью электропривода 18 и напряжения повышенной частоты на коронирующий электрод распылителя 16 от высоковольтного блока 24 по кабелю 29. Между коронирующим электродом распылителя 16 и экраном 30 устанавливается электрическое поле для электростатического нанесения покрытия на рельефную поверхность изделия 10. В течение 3 с устройство управления 38 выводит установку на заданный режим работы. С этого момента начинается автоматическое движение распылителя 16 по программе от устройства управления 38 по заданной траектории с электростатическим нанесением покрытия последовательно вдоль всех впадин зигзагообразных гофров рельефной поверхности изделия 10, при котором управляющие сигналы выдаются на мотор-редукторы 19 и 20, последние передают вращение барабанам 21 этих мотор-редукторов, и через тросовые системы передачи перемещений соответственно траверсе 11 по штангам 5 посредством салазок 12 и каретке 15 с распылителем 16 на роликах по двум направляющим 14, описывая по рельефной поверхности изделия 10 заданную траекторию движения распылителя 16 с выполнением заданных технологических команд. При этом шланг 28 и кабель 29 перемещаются по тросам 26 и 27 под воздействием движения каретки 15. По окончании нанесения покрытия на одну сторону изделия распылитель 16 выводится из рабочей зоны, выключаются подачи сжатого воздуха и напряжения повышенной частоты на коронирующий электрод распылителя. Затем открепляется быстросъемный экран от кронштейнов 31 на траверсе 11 и по программе управления мотор-редуктором 8 осуществляется поворот рамы 7 с изделием 10 вокруг горизонтальной оси на пол-оборота, после которого экран 30 снова посредством кронштейнов 31 и изоляторов 32 закрепляется ниже рамы 7 на траверсе 11. Далее по той же программе, аналогично описанному выше, производится нанесение покрытия на другую сторону изделия. По завершении нанесения покрытия распылитель 16 автоматически выводится из рабочей зоны в исходное положение, выключаются подачи сжатого воздуха в распылитель и напряжения повышенной частоты на коронирующий электрод распылителя. После этого изделие 10 или рама 7 с изделием 10 снимается с установки в обратном закреплению порядке. На этом цикл нанесения покрытия на сложнорельефную поверхность изделия завершен, и установка готова к нанесению покрытия на другую деталь.
На данную установку разработана конструкторская документация, изготовлен и испытан в работе опытный образец. Испытания показали высокую эффективность установки, способной наносить покрытия на различные сложнорельефные поверхности как металлических, так и неметаллических изделий.
1. Установка для нанесения покрытия на сложнорельефные поверхности изделий, содержащая опоры, размещенную на них станину для изделия с возможностью поворота вокруг оси, транспортер каретки с распылителем с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси поворота, по меньшей мере, на длину изделия, отличающаяся тем, что станина выполнена в виде рамы с возможностью поворота изделия вокруг горизонтальной оси, по меньшей мере, на пол-оборота, а транспортер каретки расположен над рамой и выполнен в виде штанг, соединенных с опорами посредством поперечин, на штангах смонтирована траверса с возможностью возвратно-поступательного перемещения ее вдоль оси поворота, на которой установлена каретка с распылителем с возможностью возвратно-поступательного перемещения их поперек оси поворота, по меньшей мере, на ширину изделия.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что траверса и каретка снабжены блочно-тросовыми системами перемещения, приводимыми в движение соответствующими мотор-редукторами.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что траверса содержит платформу, установленную на штангах с помощью салазок, и пару направляющих, на последних с помощью роликов смонтирована каретка с распылителем.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что опоры снабжены устройствами оперативной установки и снятия рамы.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она присоединена к системе сжатого воздуха, соединенной с распылителем.
6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что распылитель снабжен электроприводом включения и выключения подачи сжатого воздуха.
7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на каретке установлена емкость для наносимого покрытия, полость которой сообщена с входом распылителя.
8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что емкость с наносимым покрытием сообщена трубкой с входом распылителя.
9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена высоковольтным блоком напряжения повышенной частоты, соединенным с коронирующим электродом, которым снабжен распылитель, а под рамой размещен экран для электростатического нанесения покрытия на поверхность изделия.
10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что высоковольтный блок напряжения установлен на платформе траверсы.
11. Установка по п.5 или 9, отличающаяся тем, что между опорами натянуты тросы для подвески шланга подвода сжатого воздуха к распылителю и/или кабеля подвода электропитания к коронирующему электроду.
12. Установка по п.9, отличающаяся тем, что экран выполнен с возможностью опускания относительно оси поворота на расстояние, по меньшей мере, на половину ширины рамы.
13. Установка по п.9, отличающаяся тем, что экран закреплен на траверсе посредством кронштейнов и изоляторов.
14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что экран выполнен быстросъемным.
15. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на поперечине одной из опор установлены путевые включатели, контактирующие с концевыми упорами, установленными соответственно на траверсе и каретке, фиксирующими исходное положение распылителя.
16. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена пультом ручного и автоматического управления перемещением каретки с распылителем.
17. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена устройством программного управления движением каретки с распылителем по рельефной поверхности изделия.
18. Установка по п.1, отличающаяся тем, что одна из опор снабжена мотор-редуктором поворота рамы.
19. Установка по п.15, отличающаяся тем, что выходной вал мотор-редуктора поворота рамы снабжен захватом для оперативной установки и снятия рамы.
20. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каретка снабжена устройством вертикального перемещения распылителя относительно уровня рельефной поверхности изделия.
