УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СТОЛ ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к обработке металла посредством лазера, предназначенного для удаления следов загрязнений и коррозии с поверхности металлических изделий, а именно для подготовки металлических изделий перед нанесением лакокрасочных материалов.
Из уровня техники известно устройство для лазерной резки (US2007151958 от 2007.07.05), включающее в себя станину, имеющую верхнюю поверхность для размещения на ней листового материала, портал, приспособленный для контролируемого перемещения в первом направлении вдоль станины и сконфигурированный так, чтобы проходить над станиной во втором направлении, которое по существу поперечно первому направлению, каретку, выполненную с возможностью управляемого перемещения по порталу. Станина имеет удерживающее приспособление для удерживания листового материала на указанной верхней поверхности. На каретке расположена лазерная головка. На станине установлен блок управления, лазерный генератор, коллиматор, система охлаждения лазера, источник питания. Недостатком данной конструкции является перемещение только головки лазера, к которой подключены различные проводные системы, которые могут помешать процессу или запутаться.
Наиболее близким по технической сущности является система лазерной абляции (US2019143382 от 2019-05-16), которая содержит объем, сконфигурированный для размещения заготовки, и каретку, выполненную с возможностью перемещения в объеме относительно заготовки. Недостатком данного технического решения является материалоемкая и сложная конструкция устройства.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка устройства для очистки длинномерных металлических изделий.
Данная задача решается тем, что универсальный стол для очистки металлических изделий содержит неподвижную станину с рельсовыми направляющими, каретки, выполненные с возможностью перемещения по рельсовым направляющим по оси X, на каретках установлен модуль линейного перемещения по оси Y и опорная площадка с зажимами для крепления устройства лазерной очистки, модуль линейного перемещения по оси Y содержит модуль линейного перемещения по оси Z, содержащий крепежные скобы с теплосъемными гребенками с двух сторон для крепления лазерной головки и пистолета лазерной установки, каретки и модули перемещения выполнены с механической передачей движения через шарико-винтовую передачу закрытого типа с сервоприводом.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является сокращение времени очистки металла и увеличении качества очистки при использовании устройства для лазерной очистки.
Чистка длинномерных металлических изделий вызывает затруднения, такие как сложность перемещения персонала вокруг детали при ручной очистке изделия, что увеличивает сроки выполнения работ, а также качество очистки недостаточно высокое.
Заявленное техническое решение осуществляет очистку металлических изделий, поданных в зону воздействия лазерного пучка (лазера), удаляя, таким образом, следы загрязнений и коррозии металлических изделий перед нанесением лакокрасочных покрытий. При этом сокращаются сроки выполнения работ.
Универсальный стол содержит неподвижную станину, каретки для перемещения модуля линейного перемещения и опорной площадки, на которых размещается устройство лазерной очистки.
Неподвижная станина имеет продольные рельсовые направляющие, выполненные с возможностью перемещения по ним кареток по оси X, и поперечные планки. Поперечные планки выполнены с возможностью удержания на них металлических изделий, предназначенных для обработки. Длина продольных направляющих может достигать до 5,6 м.
Каретки служат для перемещения модуля линейного перемещения и опорной площадки для оборудования лазерной установки по оси X. Линейное движение по оси X осуществляется за счет модуля с механической передачей движения через шарико-винтовые передачи (ШВП) закрытого типа, в состав которого входит актуатор с сервоприводом со встроенным логистическим контроллером. Данный тип передачи выбран в связи с необходимостью перемещения тяжелого оборудования.
На каретках установлен модуль линейного перемещения для перемещения оборудования по оси Y, длина хода которого составляет 0,5 м.
В качестве оборудования используется устройство лазерной очистки F-Clean, включающее ручной пистолет и лазерную головку, которая обеспечивает фокусировку (выставление оптимального расстояния между линзой прибора лазерной чистки металла и очищаемой поверхностью). Данные устройства объединены в единую систему, обеспечивающую настройку и работу оборудования.
Модуль линейного перемещения по оси X имеет площадку (модуль перемещения по оси Z), на которой закрепляются пистолет от устройства лазерной очистки и лазерная головка. Данная площадка имеет возможность перемещения по оси Z, с максимальным ходом 0,3 м. Движение по оси Z (вертикальное движение) осуществляется посредством модуля с механической передачей движения через шарико-винтовую передачу закрытого типа, установленного на модуле линейного перемещения. Установка и крепление модулей между собой осуществляется известными из уровня техники способами.
Сама установка лазерной очистки размещается на опорной площадке, закрепленной на каретке снаружи станины. Оборудование удерживается на опорной площадке с помощью механического зажима с вертикальной ручкой. Оборудование также включает блок управления, получающий данные с лазерной головки о расстоянии до очищаемой поверхности и осуществляющий управление всеми перемещениями модулей по осям X, Y и Z. Выставление необходимой мощности лазерного пучка осуществляется оператором, исходя из загрязнения детали.
На модуле вертикального перемещения (площадке для перемещения по оси Z) с помощью крепежной скобы с теплосъемными гребенками с двух сторон установлен пистолет прибора лазерной очистки металла, а также размещается лазерная головка с системой датчиков автофокуса. Система датчиков автофокуса осуществляет автоматическое выставление оптимального расстояния между линзой прибора лазерной чистки металла и очищаемой поверхностью. Установка в паре пистолета и лазерной головки по оси Z позволяет достигнуть поставленной задачи автоматического выставления оптимального расстояния между линзой пистолета и очищаемой поверхности металла. На модуле устанавливается пистолет лазерной установки и лазерная головка, а сама установка размещается за модулем по оси Z.
Благодаря возможности вертикального (по оси Z) перемещения лазерной головки выставляется оптимальное расстояние между линзой пистолета (прибора лазерной чистки металла) и очищаемой поверхностью.
Все перемещения модулей по осям X, Y и Z осуществляются с помощью сервоприводов и ШВП. Сервоприводы устанавливаются на каждом модуле отдельно. Таким образом, комплекс модулей позволяет решить любые задачи по многоосевому перемещению.
Станина и каретки с модулем линейного перемещения образовывают единую нераздельную конструкцию.
Устройство работает следующим образом.
Детали, предназначенные для очистки, располагаются на столе между продольными рельсовыми направляющими и закрепляются посредством тисков (под собственным весом) в нескольких точках. Лазерная установка закреплена на опорной площадке. Пистолет с лазерной головкой закреплены на модуле линейного перемещения. С помощью лазерной головки определяется необходимое положение линзы пистолета и производится его перемещение по оси Z. Далее каретки перемещают оборудование лазерной установки, как саму установку, так и пистолет с лазерной головкой, вдоль детали (по оси X), а модуль линейного перемещения перемещает площадку поперек детали, т.е. перпендикулярно оси X (по оси Y), очищая, таким образом, деталь. Степень загрязнения металла, скорость очистки поверхности, мощность фокусируемого потока, позволяющего менять параметры облучения, определяются и настраиваются оптическим приводом и выставляются автоматически.
Предпочтительные размеры стола составляют
по оси X до 4,6 м
по оси Y до 0,5 м
по оси Z от 0,1-0,3 м.