Автоматическая линия для химических и гальванических покрытий

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ И ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Хитрун Владимир Николаевич, Бузанов Сергей Викторович (RU) Представитель: Изобретение относится к оборудованию для нанесения химических и гальванических покрытий и может быть использовано практически во всех областях промышленности, связанных с металлообработкой. В автоматической линии для химических и гальванических покрытий, содержащей процессные ванны (1) и ванны промывки (5), средство для межоперационного транспортирования обрабатываемых деталей, позиции загрузки и выгрузки, рельсовый путь, датчики (21, 22, 23),систему вентиляции, поддон (24) для сбора капель с транспортируемых деталей, ванны расположены в два ряда длинными сторонами вдоль гальванической линии, при этом ванны промывки(5) расположены напротив процессных ванн (1), снабженных крышками (2) со скользящим элементом и секциями (3) системы вентиляции (4) с отверстиями в подкрышечное пространство процессных ванн, средство для межоперационного транспортирования обрабатываемых деталей выполнено в виде транспортного робота (8), снабженного 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), рельсовые пути (7) транспортного робота (8) расположены между рядами процессных ванн (1) и ванн промывки (5) и выполнены в виде двух параллельных швеллеров(9), жестко закрепленных на платформе (6), внутри которых расположены четыре ходовые колеса(10) транспортного робота (8), при этом кабина снабжена расположенным на уровне торца крышки процессной ванны скользящим элементом (16) с возможностью взаимодействия со скользящим элементом (17) крышки (2) процессной ванны (1) и рамой (18) захвата крышки процессной ванны, а устройство программного управления выполнено в виде бортового контроллера(20) с элементами управления и индикации, расположенного на транспортном роботе (8), на котором под кабиной (13) расположен поддон (24) для сбора капель с транспортируемых деталей и бак (25) для сбора капель из поддона (24) с краном (26) для слива содержимого бака в отдельно стоящую в линии емкость. Технический результат от использования изобретения заключается в повышении производительности, долговечности, экологичности, снижении трудоемкости и обеспечении удобства эксплуатации. 015069 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 компановкам 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 SU1397552, 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, обеспечивающем поворот стойки на 180 С. 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 SU1300042, 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. 1995.07.25. 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, перемещаемого участок, имеет разъемный элемент трубопровода, соединен с фланцем, расположеннымпо 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-1 015069 с 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-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 ходовые 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 рамой захвата крышки процессной ванны, а устройство программного управления выполнено в виде бортового контроллера с элементами управления и индикации, расположенного на транспортном роботе, на котором под кабиной расположены поддон для сбора капель с транспортируемых деталей и бак для сбора капель из поддона 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 ходовые 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 18, 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 8 расположены датчики 21 перемещения робота 8 вдоль ванн линии, датчики 22 поперечного перемещения кабины 13 между рядами ванн линии и датчики 23 вертикального перемещения 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). Положение кабины 13 транспортного робота 8 при его движении вдоль линии по швеллерам 9, оно же исходное положение кабины 13, симметрично над швеллерами 9. Секции системы вентиляции 3 имеют отверстия 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 электропривода 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 электроприводом 12 непосредственно над позицией загрузки. По команде бортового контроллера 20 и сигналам от датчиков 23 вертикального перемещения 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 перемещает внутрь кабины 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 в ванны 1 и 5. С помощью привода 15 транспортный 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-2 015069 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 моторредукторы. 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. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Автоматическая линия для химических и гальванических покрытий, содержащая процессные ванны(1) и ванны промывки (5), средство для межоперационного транспортирования обрабатываемых деталей,позиции загрузки и выгрузки, рельсовый путь, датчики (21, 22, 23), систему вентиляции и устройство программного управления, отличающаяся тем, что ванны расположены в два ряда длинными сторонами вдоль гальванической линии, при этом ванны промывки (5) расположены напротив процессных ванн (1),снабженных крышками (2) со скользящим элементом и секциями (3) системы вентиляции (4) с отверстиями в подкрышечное пространство процессных ванн (1), средство для межоперационного транспортирования обрабатываемых деталей выполнено в виде транспортного робота (8), снабженного электроприводом (11) движения вдоль гальванической линии и электроприводом (12) для поперечного перемещения кабины (13), установленной на платформе (14), на которой смонтирован привод (15) для подъемаопускания деталей внутри кабины (13), рельсовые пути (7) транспортного робота (8) расположены между рядами процессных ванн (1) и ванн промывки (5) и выполнены в виде двух параллельных швеллеров (9),жестко закрепленных на платформе (6), внутри которых расположены четыре ходовые колеса (10) транспортного робота (8), при этом кабина (13) снабжена расположенным на уровне торца крышки (2) процессной ванны (1) скользящим элементом (16) с возможностью взаимодействия со скользящим элементом (17) крышки (2) процессной ванны (1), и рамой (18) захвата крышки (2) процессной ванны (1), а устройство программного управления выполнено в виде бортового контроллера (20) с элементами управления и индикации, расположенного на транспортном роботе (8), на котором под кабиной (13) расположены поддон (24) для сбора капель с транспортируемых деталей и бак (25) для сбора капель из поддона (24) с краном (26) для слива содержимого бака в отдельно стоящую в линии емкость.