МОДУЛЬНАЯ ЗАЩИТНАЯ КАБИНА

Полезная модель относится к промышленной индустрии, а именно к устройствам модульных защитных кабин (МЗК) от лазерного излучения (ЛИ), и может быть использовано для производства кабин различных габаритных размеров и функционального назначения, в частности, к производству сборно-разборных МЗК, используемых в промышленных нуждах.
Известна кабина для защиты рабочего места сварщика (Патент СССР №965681, МПК В23К 37/00, 18.03.1981), содержащая каркас с подъемными рамками, обтянутый эластичным материалом.
Известен бокс (Патент RU №40359 U1, МПК Е04Н 1/12, 23.09.2002), содержащий, соединенные между собой и основанием стеновые панели, содержащие металлоконструкцию из четырехугольных профилей, прикрепленным к силовым балкам, и листы профнастила.
Эти сооружения защищают рабочее место от воздействия окружающей среды (ветер, дождь, снег) и окружающую среду от световых импульсов сварки.
Общими конструктивными недостатками таких сооружений являются наличие жесткого каркаса из труб прямоугольного сечения на сварных соединениях всех элементов и индивидуальный набор ограждающих панелей пола, потолка и стен, позволяющих изготавливать специализированные сооружения (кабины, боксы и др.) для конкретных производственных целей. Кроме того, размеры конструкций и их вес создают определенные трудности при их погрузке-разгрузке и транспортировке.
Наиболее близкой по технической сущности и выбранной в качестве прототипа является МЗК (Патент RU №165500 U1, МПК Е04G 21/00, 03.12.2015), в форме восьмигранной призматической оболочки (вертикальный ограждающий контур) и восьмигранной усеченной пирамиды (крыша), объединенных поясами жесткости, выполненных из универсального набора панелей (модулей), изготовленных из листовой стали, имеющих ребра жесткости, полученные путем загиба граней стального листа, соединяемых винтами и болтами.
Конструктивным недостатком этой кабины также является защита производственной среды только от световых импульсов электро- или лазерной сварки.
Техническим эффектом полезной модели является защита окружающей (производственной) среды от прямого (аварийная ситуация) или отраженного ЛИ лазерного роботизированного комплекса (ЛРК), работающего в кабине.
Указанный технический эффект достигается тем, что МЗК в форме восьмигранных призмы (стены ограждающего контура) и усеченной пирамиды (крыша), выполненная из панелей (модулей), связанных между собой поясами жесткости и соединительными элементами с возможностью сборки-разборки, отличающаяся тем, что стеновые модули (СМ) выполнены двухслойными, изготовлены из двух листов металла с ребрами жесткости, полученными путем загиба граней листов, с образованием замкнутых светонепроницаемых камер (СНК), на внутренних поверхностях модулей в СНК устанавливают световые датчики, связанные с системой аварийного отключения ЛИ, вертикальные грани СМ, за счет двойного изгиба под углами 44°, образуют линейные и угловые (135°) стыки, не позволяющие ЛИ пересечь ограждающий контур МЗК без попадания в одну из СНК, геометрическая форма вертикальных стыков СМ обеспечивает возможность изготовления МЗК различных габаритных размеров с использованием двух видов основных СМ.
На фиг. 1 изображены наружная (слева), внутренняя (справа) поверхности и вертикальный разрез СМ, оснащенного фоточувствительными элементами системы безопасности ЛРК, где: 1 и 2 - соответственно, верхний и нижний пояса жесткости; 3 - фоточувствительный элемент; 4 - система управления безопасностью ЛРК; 5 - провода, соединяющие фоточувствительный элемент с системой безопасности ЛРК.
0
1
2
На фиг. 2 схематически изображены поперечные (горизонтальные) сечения основных СМ, образованных листами металла с замкнутыми СНК, где: l - ширина основных CM (M1 и М2); Δ - толщина СМ; Δ=(Δ/2)×sinβ - стыковое перекрытие модулей; β - углы наклона листов металла в стыках СМ; δ и δ - соответственно, толщины листов металла, образующих замкнутую СНК, наружной и внутренней поверхностей МЗК.
На фиг. 3 изображены поперечные сечения линейного (а) и углового (б) стыков СМ, образованных правыми или левыми гранями (ПГ, ЛГ) СМ, где: 6 - возможные направления лазерных лучей. При любом направлении лазерных лучей они неизбежно попадают в СНК и это приводит к «срабатыванию» системы безопасности ЛРК.
На фиг. 4 схематически изображен один из вариантов ограждающего контура МЗК с указанием положения основных СМ (см. фиг. 2), типов стыковых узлов СМ (см. фиг. 3), положением дверных полотен (ДП) для габаритных размеров А×В: А=(3+2×sin45°)×l; В=2×(1+сos45°)×l.
*
На фиг. 4 видно, как линейные узлы (3, 4, 7, 10, 11) образованы либо стыковкой М2 и М2, либо стыковкой (см. фиг. 2) ПГ М2 и ЛГ M1. Угловые узлы (2, 5, 6, 8, 9, 12) образованы либо стыковкой ПГ M1 и ЛГ М2, либо стыковкой ПГ M1 и ЛГ M1. Угловой узел 1 образован стыковкой ЛГ M1 и М3, угловой узел 13 образован стыковкой ПГ M1 и М3.
Унифицированные форма и размеры СМ (табл. 1) позволяют сохранить конструктивный ряд МЗК при 7 типах СМ (в аналоге - их 10) - основные варианты габаритных размеров и соответствующих им наборы СМ представлены в табл. 2.
Таким образом, МЗК обеспечивает защиту производственной среды от прямого или отраженного лазерного излучения ЛРК, позволяет изготавливать экономичные кабины различных габаритных размеров и расширить сферы их эффективного применения.
Модульная защитная кабина