Установка для погружения корпусных деталей
INSTALLATION FOR SUBMERSION OF BODY PARTS

Настоящее изобретение относится к установке для обработки корпусных деталей методом погружения, в частности корпусных деталей автомобилей и т.п.
Из уровня техники известны системы, используемые для обработки кузовов автомобилей методом погружения с целью выполнения, например, антикоррозионной и катафорезной предварительной обработки. Указанные установки, как правило, имеют один или более баков, содержащих технологические жидкости, и конвейер, который обеспечивает перемещение кузовов, установленных на специальных салазках или платформах, вдоль установки и над баками. Системы погружения расположены напротив баков и могут обеспечивать, например, переворот кузова внутри бака.
Для выполнения операции переворота кузов может быть подхвачен специальными средствами, которые поднимают указанный кузов с переносной платформы, либо сама платформа может иметь работающие от привода поворотные валы. Зачастую известные системы погружения являются сложными, дорогостоящими и громоздкими и требуют проведения частого технического обслуживания.
Более того, окончательное качество обработки методом погружения в значительной степени зависит от способа погружения обрабатываемой детали. Например, необходимо предотвратить наличие остающихся после обработки воздушных пузырьков, захваченных в процессе погружения, или, с другой стороны, образование более толстого слоя жидкости после повторного погружения. Трудности, возникающие при достижении удовлетворительных результатов, приводят к тому, что известные устройства становятся еще более сложными, поскольку имеют, например, более сложную систему управления перемещениями при погружении, временем нахождения в жидкости и операцией извлечения из жидкости. Например, известные технологии предполагают использование платформ, на которых установлены системы погружения, что требует сравнительно сложной кинематической конструкции и установки электродвигателей на платформе, а это значительно увеличивает стоимость указанной платформы. Учитывая, что каждый кузов, расположенный вдоль маршрута перемещения, опирается на платформу, общая стоимость установки резко возрастает до очень высокого значения. Для устранения указанной проблемы также были предложены системы перемещения, которые закреплены в полу вблизи баков, и платформы, с которыми не связаны системы погружения. Системы перемещения, закрепленные в полу, обеспечивают снятие кузова с платформы или зацепляют платформу с кузовом и перемещают внутрь бака, а затем помещают кузов или всю платформу обратно в конвейерную систему по ходу конвейерного маршрута. Таким образом, системы погружения указанной конструкции все равно имеют сравнительно сложное устройство и, чтобы обеспечить точную и надежную работу, требуют использования технически сложных электронных систем управления. В результате, стоимость и сложность всей установки в очередной раз еще более увеличиваются, что в любом случае отрицательно сказывается на надежности.
Основной задачей настоящего изобретения является создание малогабаритной и недорогой установки для обработки методом погружения, обеспечивающей высокую степень технологической гибкости и оптимальное качество обработки.
С учетом поставленной задачи возникла идея создания, в соответствии с настоящим изобретением, установки для обработки кузовов автомобилей методом погружения, содержащей по меньшей мере одну платформу, предназначенную для поддержания обрабатываемого кузова, по меньшей мере один бак с технологической жидкостью, линию для транспортировки платформы над баком, средство для переворачивания и погружения, внутрь бака, кузова, установленного на платформе, которая располагается над баком посредством конвейерной линии, при этом указанная установка отличается тем, что платформа содержит основную часть, обеспечивающую опору и перемещение вдоль конвейерной линии, и поддерживающую часть для поддержания кузова, при этом поддерживающая часть опирается на основную часть с возможностью поворота посредством поворотного вала, ось которого расположена поперек направления перемещения платформы по конвейерной линии, так что поддерживающая часть может поворачиваться между первым верхним положением и вторым положением для погружения кузова внутрь бака, причем платформа дополнительно содержит зубчатое колесо, которое кинематически соединено с валом для обеспечения управляемого поворотного движения указанного вала, и рядом с баком выполнено по меньшей мере одно поворотное исполнительное устройство, содержащее зубчатую рейку, предназначенную для взаимодействия с зубчатым колесом для обеспечения поворотного движения поддерживающей части платформы путем перемещения платформы вдоль участка конвейерной линии в области зубчатой рейки.
Платформа предпочтительно содержит управляемое блокирующее/разблокирующее устройство для блокирования/разблокирования свободного поворота вала, которое преимущественно установлено в положение разблокирования путем взаимодействия между его пусковой колодкой и по меньшей мере одной приводной поверхностью, расположенной рядом с баком.
Далее для лучшей иллюстрации инновационных принципов настоящего изобретения и его преимуществ по сравнению с известным уровнем техники, далее, со ссылкой на сопроводительные чертежи, приведено описание типичного варианта, выполненного на основе указанных принципов. На чертежах
фиг. 1 изображает схематическую вертикальную боковую проекцию станции проведения обработки, входящей в состав предложенной установки,
фиг. 2 изображает схематическую горизонтальную проекцию станции, представленной на фиг. 1, в другом рабочем положении,
фиг. 3 изображает схематический увеличенный вид части платформы предложенной установки,
фиг. 4 и 5 иллюстрируют два разных этапа работы предложенной установки,
фиг. 6 изображает схематическую вертикальную боковую проекцию возможного варианта выполнения станции обработки, входящей в состав предложенной установки,
фиг. 7 изображает схематическую вертикальную боковую проекцию варианта выполнения, представленного на фиг. 6, но с противоположной стороны, в ходе другого рабочего этапа,
фиг. 8 изображает частичный схематический вид в разрезе по линии VIII-VIII, показанной на фиг. 7,
фиг. 9 изображает схематическую горизонтальную проекцию секции установки согласно изобретению, включающей элементы установки, изображенные на предшествующих чертежах.
На фиг. 1 схематически изображен первый пример секции установки или станции для обработки кузовов методом погружения, в целом обозначенной номером 10 позиции и выполненной в соответствии с настоящим изобретением.
Установка 10 содержит по меньшей мере одну платформу 11, предназначенную для поддержания обрабатываемого кузова 12. Обычно платформы состоят из группы платформ, двигающихся по замкнутому контуру вдоль установки, причем на каждой платформе установлен соответствующий кузов, подлежащий обработке.
Установка содержит конвейерную линию 13, обеспечивающую последовательный перенос платформ вдоль установки и над баками. Конвейерная линия может содержать пути, расположенные параллельно с двух сторон баков. Например, конвейерная линия может содержать ряд работающих от привода роликов, на которых стоят и перемещаются друг за другом платформы.
Как изображено на фиг. 2, платформы могут содержать боковые элементы или боковые направляющие 14, опирающиеся на конвейерную линию 13, например, выполненные с работающими от привода роликами, расположенными в два параллельных ряда с двух сторон пути и снаружи боковых поверхностей баков установки.
Все работающие от привода ролики конвейерной системы могут быть соединены с одним двигателем, например, посредством цепной системы, которую легко представит себе специалист в данной области техники.
Другие секции конвейерной системы также могут работать от привода независимым друг от друга образом, обеспечивая асинхронное перемещение платформ, которые в таком случае могут перемещаться с разной скоростью и/или останавливаться около разных секций.
Кроме того, установка 10 содержит по меньшей мере один известный бак 15 с технологической жидкостью, в который должен быть погружен кузов, например, для проведения антикоррозионной и катафорезной предварительной обработки. Ниже будет сделана ссылка на один бак, но понятно, что в одной установке может быть несколько баков, что зависит также от количества и типа необходимых видов обработки, как очевидно специалистам.
Платформа предпочтительно содержит основную часть 16, перемещаемую вдоль конвейерной линии, и поддерживающую часть 17 для поддержания кузова, выполненную с возможностью поворота вокруг поперечно направленной оси 18 поворотного вала 19, поддерживаемого основной частью.
Как более ясно видно на фиг. 2, рама основания платформы предпочтительно может иметь Н-образную форму на виде сверху, при этом боковые части этой Н-образной формы образованы элементами или направляющими 14, а поперечная часть соединяет друг с другом указанные элементы или направляющие 14 и содержит или образована поворотным валом 19 и взаимосвязанными с ним элементами 20, установленными на раме. Помимо прочего, данная форма способствует повороту кузова вокруг оси 18.
Рама предпочтительно имеет такой поперечный размер, что направляющие расположены снаружи баков.
Как хорошо видно на фиг. 1, опорная или верхняя часть платформы может содержать опорные элементы, которые предпочтительно имеют V-образную форму, проходят от поворотного вала и направлены кверху в обычном положении транспортировки, изображенном на фиг. 1, чтобы поддерживать и блокировать кузов по месту при помощи известных средств фиксации, при необходимости вместе с опорной поверхностью 21, расположенной между ними. Платформа 11 также содержит поворотный механизм 22, работающий посредством вала 19 и обеспечивающий перевод кузова из обычного положения транспортировки, изображенного на фиг. 1, в перевернутое положение погружения, изображенное на фиг. 4.
Поворотный механизм 22 содержит зубчатое приводящее колесо 23, которое кинематически связано с валом 19, возможно посредством трансмиссии с соответствующим передаточным отношением (как станет понятно из дальнейшего описания), например, образованной цепочкой зубчатых колес 24, 25, 26, первое из которых жестко соединено с приводящим колесом 23, а последнее жестко соединено с валом 19. Трансмиссия между колесом 23 и валом 19 предпочтительно может быть выполнена таким образом, что указанные колесо и вал поворачиваются в одном направлении и предпочтительно с уменьшением количества оборотов.
В соответствии с фиг. 1 и 2, установка также содержит поворотное исполнительное устройство 32, которое расположено рядом с баками вдоль установки в каждом положении, в котором необходимо выполнить управляемый поворот кузова вокруг оси 18 платформы.
Как хорошо видно на фиг. 1 и 2, устройство 32 содержит зубчатую рейку 33, расположенную вдоль направления перемещения платформ по конвейерной линии 13. Зубчатая рейка 33 имеет форму, подходящую для взаимодействия указанной рейки с зубчатым колесом 23 для приведения колеса во вращательное движение при его перемещении вдоль зубчатой рейки в результате движения платформы вдоль конвейерной линии.
Кроме того, платформа предпочтительно поддерживает устройство 27, предназначенное для блокирования/разблокирования свободного поворота вала 19. В частности, как более отчетливо видно на фиг. 3, данное устройство предпочтительно взаимодействует с приводящим колесом 23 и предпочтительно образовано рамой 28, с возможностью поворота установленной на платформе в точке 29, и выполнено с зацепляющим элементом 30 и пусковой колодкой 31. В исходном положении зацепляющий элемент 30 находится в зацеплении с колесом 23, и взаимное положение на раме зацепляющего элемента 30, колодки 31 и поворотного механизма таково, что подъем колодки приводит к смещению зацепляющего элемента в положение расцепления.
Таким образом, под действием веса рамы в исходном положении (изображенном пунктиром на фиг. 3) зацепляющий элемент 30 предпочтительно находится в зацеплении с колесом 23, блокируя указанное колесо. Блокирующее действие может быть деактивировано путем подъема колодки 31 (как станет понятно далее) со смещением рамы вокруг оси шарнира и, таким образом, с отцеплением зацепляющего элемента 30 от колеса 23 (как изображено сплошными линиями на фиг. 3). Как станет понятно из последующего описания, колодка обычно перемещается посредством приводной поверхности, расположенной рядом с баком. В частности, приводная поверхность может быть взаимосвязана с устройством 32, обеспечивающим поворот платформы.
Как изображено на чертежах, зубчатая рейка предпочтительно может представлять собой роликовую рейку, а колесо 23 может представлять собой соответствующим образом сегментированное колесо, для того чтобы сегменты колеса последовательно зацеплялись с роликами. Это обеспечивает безопасное, надежное и сравнительно бесшумное зацепление.
Более того, ролики могут образовывать указанную поверхность для приведения колодки 31 в поднятое положение. В альтернативном варианте может быть выполнена независимая поверхность для приведения в движение колодки, расположенная параллельно зубчатой рейке и рядом с ней.
Положение зубчатой рейки вдоль ее продольного направления предпочтительно может регулироваться, например, посредством системы 34 регулировки с винтом.
Более того, также предпочтительно можно обеспечить регулируемое перемещение исполнительного устройства 32 между поднятым или рабочим положением зацепления с колесом 23, изображенным сплошными линиями на фиг. 1, и опущенным или нерабочим положением (изображенным пунктиром), в котором колесо может проходить вдоль зубчатой рейки, не взаимодействуя с ней. Перемещение может быть выполнено, например, посредством шарнирного механизма в виде параллелограмма, приводимого в действие двигателем 38.
Если по какой-либо причине платформу необходимо транспортировать над баком, не выполняя поворот указанной платформы, достаточно переместить исполнительное устройство по направлению к нерабочему положению. Например, это может быть целесообразным, когда обработку некоторых кузовов необходимо проводить в одних баках, а других кузовов - в других баках, расположенных вдоль одной конвейерной линии.
Как можно видеть на фиг. 4, в обычном состоянии перемещения вдоль конвейерной линии колодка 31 не имеет никаких препятствий, и платформа может продолжать транспортировку кузова в верхнем положении, как если бы это была обычная жесткая платформа.
На фиг. 5 хорошо видно, что когда платформа достигает исполнительного устройства 32, приводится в действие блокирующее/разблокирующее устройство платформы, с тем чтобы обеспечить свободный поворот вала при зацеплении колеса с зубчатой рейкой, выполняемый для обеспечения поворота кузова.
Освобождение колеса и зацепление зубчатой рейки предпочтительно синхронизированы для одновременного выполнения, так чтобы вал 19 никогда не работал вхолостую, исключая нерегулируемые повороты, и, с другой стороны, чтобы не возникало заклинивания вала. Для достижения этого положение зубчатой рейки можно регулировать.
Длину зубчатой рейки можно установить таким образом, чтобы обеспечить половину оборота вала или полный оборот вала, либо поворот вала на любой заданный угол.
В частности, в начале длинного бака может быть выполнена зубчатая рейка такой длины, которая обеспечивает выполнение половины оборота вала, чтобы полностью перевернуть кузов и полностью погрузить его внутрь бака. Затем платформу можно перемещать вдоль бака вместе с погруженным кузовом.
В конце бака может быть выполнена вторая зубчатая рейка, имеющая такую длину, которая обеспечивает выполнение другой половины оборота вала, чтобы полностью поднять кузов в обычное положение транспортировки вперед.
В альтернативном варианте, например, в случае использования коротких баков, может быть выполнена одна зубчатая рейка, имеющая такую длину, чтобы обеспечить выполнение полного оборота кузова в ходе продвижения вперед платформы.
Кроме того, при необходимости платформа может быть остановлена, когда кузов полностью погружен в бак, оставляя его в жидкости на протяжении всего времени, которое необходимо для выполнения конкретной обработки.
Более того, можно предусмотреть возможность выполнения нескольких поворотов кузова с его погружением и извлечением на поверхность путем использования соответствующей, более длинной зубчатой рейки или нескольких зубчатых реек, расположенных последовательно, либо выполнения операций лишь частичного переворота, например, для удержания погруженного кузова под наклоном, для того чтобы обеспечить удаление пузырьков воздуха.
Предпочтительно могут быть предусмотрены дополнительные моторизованные приводящие средства 35 (например, моторизованные приводящие ролики), устройство которых будет обеспечивать взаимодействие с платформой, когда зубчатая рейка взаимодействует с колесом, обеспечивая дополнительную приводную мощность в процессе приложения усилия для поворота кузова. Например, моторизованные ролики 35 могут быть расположены с опорой на верхнюю часть одной из направляющих 14 платформы, выполненной с соответствующей верхней поверхностью. Ролик 35 предпочтительно может опираться на направляющую, расположенную на боковой поверхности зубчатой рейки, чтобы исключать возможный подъем направляющей в результате приложения усилия для поворота кузова, оказываемого зубчатой рейкой на приводящее колесо.
Исходя из вышеизложенного, понятно, как путем соответствующего приведения в действие конвейерной линии и любых приводящих роликов 35 можно обеспечить переворот кузова в соответствии с предварительно заданным и комбинированным диапазоном перемещений и скорости.
На фиг. 6 представлен возможный вариант выполнения установки в соответствии с настоящим изобретением, в которой (предпочтительно вдоль бака в местоположении после исполнительного устройства 32) предусмотрено устройство 36 для разблокирования поворота вала 19, а не для взаимодействия с поворотным колесом 23.
Это устройство предпочтительно имеет конструкцию, подобную конструкции исполнительного устройства 36, но при этом зубчатая рейка заменена на приводную поверхность 37, конфигурация которой обеспечивает приведение в действие устройства 27 для выполнения разблокирующего поворота. В частности, поверхность 37 может иметь начальный участок с наклоном кверху, центральный горизонтальный участок и конечный участок с наклоном книзу, чтобы обеспечивать перемещение колодки 31 в положение разблокирования.
Кроме того, данное устройство 36 предпочтительно может выполнять регулируемое вертикальное перемещение, передвигаясь между рабочим положением (изображенным на фиг. 6) и нерабочим положением, в котором указанное устройство не взаимодействует с колодкой 31. При этом, если расцепление выполнять не нужно (например, в случае, когда платформа должна только проходить над баком), достаточно сместить указанное устройство в его нерабочее положение. Очевидно, что по причинам безопасности устройство 36 должно обеспечивать расцепление только когда кузов находится в уже полностью перевернутом положении, так чтобы в данном случае кузов мог находиться в подвешенном состоянии, но не мог продолжать нерегулируемый поворот книзу.
Устройство, обеспечивающее регулируемый поворот кузова вокруг оси, предпочтительно может быть объединено с устройством 36 для разблокирования поворотного движения.
На фиг. 7 и 8 представлен предпочтительный вариант выполнения такого устройства, в целом обозначенного номером 40 позиции.
Устройство 40 предпочтительно расположено на стороне бака, противоположной стороне расположения устройства 36 для разблокирования, и содержит направляющий и поворотный канал 41, расположенный вдоль бака, при этом внутрь канала входит и выполняет перемещение каретка 42, жестко соединенная с валом 19.
Каретка 42 предпочтительно имеет колеса 43, которые перемещаются по противоположным стенкам канала 41 и расположены со смещением относительно оси вала 19, для того чтобы обеспечивать предпочтительное плечо поворота вала. Канал образован с заданным изгибом, проходя вдоль бака таким образом, что при смещении платформы вдоль бака каретка 42 обеспечивает соответствующие повороты вала вокруг оси и, таким образом, движения кузова вокруг оси.
Очевидно, что длина и положение канала должны совпадать по меньшей мере с центральным участком поверхности 37 устройства 36 для разблокирования, так что движение каретки 42 вокруг оси имеет место при разблокированном состоянии вала 19.
Кроме того, вдоль участка движения платформы при повороте кузова могут быть предусмотрены дополнительные приводящие средства 35 (например, моторизованные приводящие ролики), если поворотное движение вокруг оси требует приложения увеличенного осевого усилия по сравнению с усилием, которое может быть передано платформе конвейерной линией 13.
Как видно на разрезе, изображенном на фиг. 8, направляющий канал 41 (имеющий, например, С-образную форму) предпочтительно выполнен с возможностью перемещения между рабочим положением, в котором в указанный канал может входить каретка 42, и нерабочим положением, в котором каретка может проходить, не взаимодействуя с каналом. Например, для выполнения данного движения направляющий канал может быть установлен на переворачивающейся раме 50, которая может быть наклонена вокруг оси 51 с помощью исполнительной системы 52, расположенной между рабочим положением (изображенным сплошными линиями) и нерабочим положением (изображенным пунктиром).
При этом, если не требуется выполнение поворота переносимого кузова, канал может быть отодвинут в нерабочее положение. Это необходимо, например, если соответствующее устройство 36 для разблокирования находится в нерабочем положении.
С учетом вышеизложенного специалисты в данной области техники поймут очень простые и технологически гибкие способы возможного комбинирования разных частей установки, выполненной согласно изобретению, с целью обеспечения заданных продвижений кузовов вдоль линии.
На фиг. 9 представлен схематический пример возможной конфигурации установки 10 в соответствии с настоящим изобретением.
В данном варианте выполнения первое поворотное исполнительное устройство 32, второе устройство 36 для разблокирования, выполненное вместе с взаимосвязанным устройством 40, обеспечивающим управляемый поворот, и второе поворотное исполнительное устройство 32 расположены последовательно на соответствующем расстоянии друг от друга вдоль длинного бака 15.
При этом, по достижении бака, платформой 11 управляет первое устройство 32, переворачивая кузов внутрь бака и погружая его в технологическую жидкость, затем кузов поворачивают вокруг оси и вдоль предварительно заданной траектории посредством направляющей 41 поворотного устройства 40, и наконец, посредством второго устройства 32 кузов поднимают обратно в его обычное положение транспортирования, чтобы он мог продолжить свое движение вдоль установки.
Теперь, в свете вышеизложенного, становится понятно, как решены поставленные задачи.
На чертежах хорошо видно, что размер бака, применяемого для выполнения обработки, может быть также немного больше размера обрабатываемых в нем кузовов, предусматривая наличие всего лишь небольшого зазора в боковом направлении между стенками бака и боковыми стенками кузова, а спереди и сзади наличие пространства, обеспечивающего движение для переворачивания кузова и, при необходимости, перемещение с погруженным кузовом. Таким образом, количество технологической жидкости может быть минимальным (например, примерно на 15% меньше по сравнению с большинством обычных систем). Более того, установка в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает уменьшение пространства по ширине, которое может составлять, например, около 25% по сравнению с установками, выполненными с механическими манипуляторами и/или подъемниками для погружения кузовов.
Платформы по существу представляют собой как средство транспортировки, так и средство для переворачивания кузова и, следовательно, не используются применяемые в известном уровне технике классическая платформа и классическая транспортирующая каретка.
Платформы могут быть выполнены с использованием только механических элементов (например, без применения электрических или электронных устройств) и, соответственно, могут быть использованы для транспортировки кузовов не только в установке для выполнения предварительной обработки и катафореза, но и при последующей сушке на воздухе и в полимеризационных сушильных камерах.
Более того, система для транспортировки и переворачивания остается расположенной полностью снаружи вертикальной плоскости бака и может быть легко защищена от контакта с технологическими жидкостями.
Поскольку конвейерная система не расположена внутри вертикальной плоскости бака, может быть исключено любое загрязнение жидкости, вызванное какими-либо посторонними включениями, которые переносятся установкой или могут попадать из конвейерной системы в результате износа движущихся частей.
Помимо прочего, система является очень простой, имеет небольшое количество движущихся частей, и предполагает низкие производственные расходы и затраты на ремонт и техническое обслуживание.
Понятно, что представленное выше описание варианта выполнения, основанного на инновационных принципах данного изобретения, приведено в качестве примера указанных принципов и, следовательно, не должно рассматриваться как решение, ограничивающее объем правовой охраны, заявленный в данном документе.
Например, система переноса платформы может относиться к любому другому известному типу, особенно вдоль участков, которые не совпадают с технологическими баками. Кроме того, можно легко понять, каким способом описанные разные варианты выполнения и устройства могут быть объединены друг с другом в любом количестве для обеспечения возможности выполнения комплексных обработок и/или при погружении кузова в последовательные технологические баки.
Кроме того, конвейерная линия может быть выполнена с другими системами, отличающимися от роликов, работающих от привода, и обеспечивающих опору и перемещение платформ. Например, можно применять другие системы, такие как линейные двигатели или фрикционные валы и т.д., которые, с учетом вышеизложенного, могут легко представить себе специалисты в данной области техники. Можно легко обойтись без использования работающих от привода роликов 35, если взаимодействие между платформой и конвейерной линией обеспечивает соответствующую передачу движущей силы для выполнения операций переворота (например, при использовании достаточно мощной системы цепного конвейера).