УСТАНОВКА ДЛЯ МОЙКИ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к установкам для мойки деталей от загрязнений и консервирующих покрытий с использованием жидкости и/или пара, в частности к установкам со средствами контроля чистоты поверхности деталей в процессе мойки, и может быть использована на приборостроительных, машиностроительных и ремонтных предприятиях, на транспорте, на предприятиях пищевой и медицинской промышленности.
Известна моечная машина для автоматизированной очистки механических деталей и узлов (патент RU №2348553, МПК B60S 3/04, В08В 3/02, дата публикации 10.03.2009), содержащая взаимосвязанные рабочую камеру, контур циркуляции моющего агента, исполнительные механизмы, блок управления и средство для сушки деталей после мойки. Рабочая камера содержит поворотный стол со средствами для крепления деталей. Контур циркуляции моющего агента содержит средство для подачи моющего агента в рабочую камеру и средство для слива отработанного моющего агента из рабочей камеры, связанное со станцией очистки для ее повторного использования. Средство для подачи моющего агента в рабочую камеру выполнено в виде гидромонитора. Последний выполнен с возможностью перемещения относительно поверхностей деталей в соответствии с заданной программой посредством пневматических цилиндров, соединенных с блоком пневматических распределителей. Блок управления выполнен с возможностью управления исполнительными механизмами в соответствии с заданными режимами мойки в автоматическом и ручном режимах. Контроль чистоты поверхности деталей при мойке осуществляется визуально. Известная машина предназначена для мойки деталей и узлов вагонов на вагоноремонтных заводах и в депо.
Недостатками известной установки являются:
нестабильное качество мойки деталей, обусловленное человеческим фактором при выполнении визуального контроля чистоты их поверхности;
снижение производительности и, соответственно, увеличение эксплуатационных затрат, обусловленные выбором продолжительности режимов мойки при автоматическом управлении без учета информации о чистоте поверхности деталей до и после мойки.
Известна система водяной очистки деталей (патент US №7146991, МПК В08В 3/02, дата публикации 12.12.2006), содержащая взаимосвязанные рабочую камеру, контур циркуляции моющего агента, исполнительные механизмы, средство для контроля параметров процесса очистки деталей и блок управления. Средство для контроля параметров процесса очистки деталей выполнено в виде датчика мутности, состоящего из лазерного датчика, соединенного с контроллером потока жидкости, соединенного, в свою очередь, с персональным компьютером. Упомянутый датчик и контроллер смонтированы в контуре циркуляции моющего агента на линии его слива из рабочей камеры и выполнены с возможностью оперативного измерения загрязненности моющего агента продуктами, смываемыми с поверхности деталей, и передачи этой информации на персональный компьютер. Последний выполнен с возможностью оценки состояния моющего агента и управления процессом мойки в автоматическом режиме с учетом оперативной информации о чистоте поверхности деталей в начале и в процессе мойки. Рабочая камера содержит исполнительный механизм в виде транспортера для перемещения деталей. Контур циркуляции моющего агента выполнен замкнутого цикла и содержит, по меньшей мере, накопительную емкость, средство для подачи моющего агента в рабочую камеру и средство для слива отработанного моющего агента из рабочей камеры с соответствующими исполнительными механизмами. Средство для подачи моющего агента в рабочую камеру выполнено в виде нескольких сопел, закрепленных на исполнительном механизме для их перемещения относительно деталей. Известная установка позволяет существенно снизить влияние человеческого фактора при оценке чистоты поверхности деталей. Установка предназначена для мойки коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания
Недостатками известной установки являются:
ограничение области использования, обусловленное возможностями светочувствительности датчиков мутности по выявлению и достоверному контролю в потоке жидкости продуктов загрязнения разного происхождения;
снижение производительности и, соответственно, увеличение эксплуатационных затрат, обусловленные некоторым увеличением продолжительности режимов мойки при автоматическом управлении вследствие запаздывания информации о чистоте поверхности деталей, определяемой косвенным методом на линии слива моющего раствора из рабочей камеры;
недостаточное удобство обслуживания при эксплуатации, обусловленное сравнительно сложной архитектурой средства для контроля параметров процесса мойки деталей.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции установки для мойки деталей, позволяющей расширить область ее применения для деталей с широким спектром загрязнений продуктами разного происхождения за счет иного выполнения средства для контроля параметров процесса мойки деталей, иного его расположения в установке и иной взаимосвязи с блоком управления.
Технический результат от реализации поставленной задачи заключается в существенном расширении возможностей по выявлению и достоверному контролю продуктов загрязнения разного происхождения на поверхности деталей за счет выполнения контроля непосредственно в рабочей камере в сочетании с повышением светочувствительности средства для считывания информации с поверхности деталей. Указанный технический результат обеспечивается одновременно с повышением производительности установки для мойки и удобства ее обслуживания при эксплуатации за счет использования цифровых методов считывания и обработки информации.
Поставленная задача решается тем, что в установке для мойки деталей, содержащей взаимосвязанные между собой рабочую камеру, контур циркуляции моющего агента, исполнительные механизмы, средство для контроля параметров процесса мойки деталей и блок управления, при этом контур циркуляции моющего агента содержит накопительную емкость, средство для подачи моющего агента в рабочую камеру и средство для слива отработанного моющего агента из рабочей камеры, а блок управления выполнен с возможностью управления исполнительными механизмами с учетом информации от средства для контроля параметров процесса мойки деталей в соответствии с заданными режимами мойки, согласно полезной модели средство для контроля параметров процесса мойки деталей выполнено в виде источника ультрафиолетового излучения и устройства считывания изображения поверхности деталей, расположенных в рабочей камере, и блока обработки информации, соединенного с источником ультрафиолетового излучения, устройством считывания изображения поверхности деталей и блоком управления, при этом источник ультрафиолетового излучения выполнен с возможностью направленной подачи излучения на поверхность деталей, устройство считывания изображения поверхности деталей выполнено с возможностью считывания люминесцентного свечения, блок обработки информации выполнен с возможностью цифровой обработки информации, поступающей с устройства считывания изображения поверхности деталей, и передачи обработанной информации в блок управления, а блок управления выполнен с возможностью синхронизации работы источника ультрафиолетового излучения, устройства считывания изображения поверхности деталей и блока обработки информации и оценки чистоты поверхности деталей в соответствии с заданной программой в автоматическом режиме.
Усовершенствованная конструкция установки для мойки деталей обеспечивает достижение заявляемого технического результата. В частности, выполнение средства для контроля параметров процесса мойки деталей в виде источника ультрафиолетового излучения, а устройства считывания изображения поверхности деталей с возможностью считывания люминесцентного свечения позволяет существенно расширить диапазон выявляемых загрязнений по сравнению с известным косвенным методом контроля. Расположение упомянутых устройств в рабочей камере позволяет осуществлять прямой контроль чистоты поверхности деталей в процессе их мойки, что обеспечивает стабильное качество очистки поверхности деталей с разной степенью загрязнения. Существенные признаки, связанные с выполнением источника ультрафиолетового излучения с возможностью направленной подачи излучения на поверхность деталей, а устройства считывания - с возможностью считывания люминесцентного свечения, также направлены на обеспечение упомянутого технического результата. Выполнение блока обработки информации с возможностью ее обработки и передачи в цифровом виде в блок управления позволяет более оперативно обрабатывать большой объем информации, поступающей с устройства считывания изображения поверхности деталей, и передавать его в блок управления. Указанные признаки в сочетании с выполнением последнего с возможностью синхронизации работы источника ультрафиолетового излучения, устройства считывания изображения поверхности деталей и блока обработки информации, а также оценки чистоты поверхности деталей в соответствии с заданной программой в автоматическом режиме, позволяют повысить производительность установки при одновременном повышении удобства ее обслуживания при эксплуатации.
Заявляемое техническое решение представлено на фигуре, где схематично изображены основные элементы установки для мойки деталей и взаимосвязи между ними.
Установка для мойки деталей состоит из рабочей камеры 1, контура циркуляции моющего агента 2, средства для контроля параметров процесса мойки 3 и блока управления 4. Рабочая камера 1 предназначена для размещения и мойки загрязненных деталей 5. Контур циркуляции моющего агента 2 содержит, по меньшей мере, накопительную емкость 6, средство 7 для подачи моющего агента в рабочую камеру 1 и средство для слива отработанного моющего агента из рабочей камеры 1 (не показано). Исполнительные механизмы представлены на примере гидравлического насоса 8, смонтированного в контуре циркуляции моющего агента 2 между накопительной емкостью 6 и упомянутым средством 7. Гидравлический насос 8 соединен с блоком управления 4. Средство для слива отработанного моющего агента из рабочей камеры 1 соединено со средствами для его очистки и повторного использования (не показаны).
Средство для контроля параметров процесса мойки 3 выполнено в виде машинного зрения, состоящего из источника ультрафиолетового излучения 9, устройства 10 считывания изображения поверхности деталей, выполненного, например, в виде цифровой видеокамеры, и соединенного с ними блока обработки информации 11. Последний выполнен с возможностью цифровой обработки информации, поступающей с упомянутого устройства 10, и передачи обработанной информации в блок управления 4. Источник ультрафиолетового излучения 9 и устройство 10 считывания изображения поверхности деталей расположены в изолированных боксах (не показаны), закрепленных в рабочей камере 1. При этом источник ультрафиолетового излучения 9 выполнен с возможностью направленной подачи ультрафиолетового излучения на поверхность деталей 5, а упомянутое устройство 10 выполнено с возможностью считывания люминесцентного свечения с их поверхности. Блок управления 4 состоит из пульта управления с контроллером 12, выполненным с возможностью синхронизации работы источника ультрафиолетового излучения 9, устройства 10 считывания изображения поверхности деталей и блока обработки информации 11, а также оценки чистоты поверхности деталей 5 до и после их мойки в автоматическом режиме в соответствии с заданной программой.
Представленная на фигуре и в описании конструкция установки для мойки деталей не исчерпывает всех возможных вариантов ее исполнения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата. В частности, установка может быть выполнена со струйным, погруженным или комбинированным видом мойки и/или обезжиривания поверхностей деталей, в т.ч. с последующей их промывкой и/или сушкой. Рабочая камера может быть выполнена камерного или туннельного типа, со средствами механизации и/или автоматизации транспортировки деталей с учетом их массо-габаритных параметров. Контур циркуляции моющего агента может содержать разное количество средств для подачи моющего агента в рабочую камеру, а упомянутые средства могут быть выполнены разного типа и содержать исполнительные механизмы для перемещения относительно поверхности деталей.
Устройство используют следующим образом.
Оператор вручную или с помощью механизмов загружает детали 5 в рабочую камеру 1 и закрывает упомянутую камеру. После этого на пульте управления 4 автоматически или вручную активируется система машинного зрения для оценки загрязнения поверхности деталей перед мойкой. Для этого источник ультрафиолетового излучения 9 вызывает люминисцентное свечение загрязнений на поверхности деталей 5, а устройство 10 считывает изображение этого свечения и направляет в цифровом виде в блок обработки информации 11. Последний обрабатывает цифровое изображение и, в зависимости от заданного алгоритма, отправляет информацию с оценкой исходной загрязненности поверхности деталей 5 в контроллер 12 блока управления 4. В соответствии с заданным алгоритмом блок управления 4 выбирает режим мойки и подает команду на включение соответствующих исполнительных механизмов, в частности, гидравлического насоса 8. После этого моющий агент из накопительной емкости 6 через средство 7 подается в рабочую камеру 1, где осуществляется мойка поверхности деталей 5. В режиме мойки источник ультрафиолетового излучения 9 и устройство 10 считывания изображения поверхности деталей, расположенные в изолированных боксах, автоматически отключаются. Отработанный моющий агент удаляется из рабочей камеры 1 через средство для его слива и направляется для очистки и повторного использования в накопительную емкость 6. По окончании заданного времени мойки система машинного зрения автоматически активируется. Источник ультрафиолетового излучения 9 вызывает люминесцентное свечение загрязнений на поверхности деталей 5 после их мойки, а устройство 10 повторно считывает изображение этого свечения с поверхности деталей 5 и направляет в цифровом виде в блок обработки информации 11. Последний обрабатывает цифровое изображение поверхности деталей 5 и отправляет информацию с оценкой их чистоты в контроллер 12 блока управления 4. Контроллер 12 сравнивает результаты исходной оценки чистоты поверхности деталей с оценкой после мойки и, в зависимости от заданного алгоритма, либо повторяет цикл мойки до достижения требуемого результата, либо выдает сигнал об его окончании. После подачи упомянутого сигнала источник ультрафиолетового излучения 9 и устройство 10 считывания изображения поверхности деталей отключаются. При завершении цикла мойки оператор открывает рабочую камеру 1, извлекает из нее промытые детали 5 и загружает в камеру новую партию загрязненных деталей 5. Мойку новой партии деталей 5 и контроль чистоты их поверхности осуществляют аналогично рассмотренному примеру.
Заявляемое техническое решение прошло апробацию в установках для мойки деталей в промышленных условиях и подтвердило заявленный технический результат. В частности, использование в конструкции установки для мойки средства прямого контроля чистоты поверхности деталей позволяет обеспечить их достоверный контроль и стабильное качество их мойки независимо от степени и вида загрязнения. При этом выполнение средств контроля и управления с использованием цифровых методов обработки и передачи информации позволяет повысить производительность установки и удобство ее обслуживания при эксплуатации.