СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ГРАНУЛАМИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА

Полезная модель относится к области систем управления, а именно к системам управления очисткой поверхностей с помощью гранул диоксида углерода (сухой лед).
Известна система для очистки поверхностей гранулами диоксида углерода (сухого льда) (см. патент РФ №2343066, опубл. 10.01.2009), состоящая из насадки с направляющим соплом, установленной на трехкоординатном манипуляторе. Сопло связано гибким пневмопроводом с дозатором гранул, содержащим регулятор расхода, подключенный к выходу программатора. Датчики степени загрязнения, т.е. параметров очищаемой поверхности, например микрогеометрии, оптического отражения, массы, установлены на трехкоординатном манипуляторе и подключены ко входу программатора.
Применяемая система обладает недостатком: во время работы устройства не обеспечивается постоянство зазора между соплом и очищаемой поверхностью. При величине зазора больше оптимального снижается кинетическая энергия потока, вследствие чего снижается качество очистки; величине зазора меньше оптимального уменьшается диаметр пятна воздействия, вследствие чего возрастает время, затрачиваемое на обработку и возникает перерасход гранул сухого льда.
Наиболее близким техническим решением является система, осуществляющая подачу гранул диоксида углерода в импульсном режиме в струе несущего газа под избыточным давлением на обрабатываемую поверхность (см. патент РФ №93726, опубл. 10.05.2010). Система состоит из сопла с насадкой, установленного на трехкоординатном манипуляторе, связанного гибким пневмопроводом с дозатором гранул, источником избыточного давления, снабженных регуляторами расхода, соединенными управляющими связями с программатором, к которому подключены датчики степени загрязнения, дополнительно установлен датчик позиционирования, двухпороговый компаратор и усилитель мощности, таким образом, что датчик соединен со входом компаратора, выход которого подключен через усилитель мощности ко входу трехкоординатного манипулятора.
Применяемая система обладает недостатком: система в силу своих конструктивных особенностей не может обрабатывать изделия сложной формы, вследствие чего возникает необходимость доочистки изделий вручную, что приводит к увеличению временных затрат на обработку деталей, а также к повышенному расходу гранул сухого льда.
Цели полезной модели:
- повышение качества очистки;
- сокращение времени на очистку;
- сокращение расхода гранул.
Поставленные цели достигаются тем, что устройство для очистки поверхностей сложной формы гранулами диоксида углерода, содержащее сопло и насадку, установленные на трехкоординатном манипуляторе и связанные гибким пневмопроводом с дозатором гранул, первый датчик расстояния и блок управления, к которому подключен датчик степени загрязнения, дополнительно снабжено вторым датчиком расстояния, первым и вторым двигателями, управляемыми первым и вторым приводами, соответственно первым и вторым датчиками положениями и поворотным столом для закрепления на нем очищаемой детали, при этом сопло соединено с насадкой гофрированным рукавом и закреплено с помощью шарнирного соединения, обеспечивающего поворот сопла относительно очищаемой детали посредством первого двигателя, при этом первый датчик положения выполнен с возможностью контроля угла поворота первого двигателя, второй двигатель выполнен с возможностью задания скорости вращения поворотного стола, второй датчик положения выполнен с возможностью контроля скорости вращения поворотного стола, при этом первый и второй датчики положения, первый и второй датчики расстояния подключены к входам блока управления, к выходам которого подключены первый и второй приводы и трехкординатный манипулятор, причем первый и второй датчики расстояния закреплены симметрично с двух сторон относительно сопла.
На фиг.1 изображен внешний вид системы, на фиг.2 показан внешний вид сопла с датчиками расстояния и гофрированным рукавом.
Структурная схема устройства показана на фиг.3.
Рассмотренная система содержит направляющую насадку Н, закрепленную на трехкоординатном манипуляторе ТКМ, соединенную гофрированным рукавом ГР с соплом С, закрепленной посредством шарнирного соединения ШС. Сопло С может совершать вращательное движение вокруг оси шарнира с помощью электродвигателя M1, управляемого приводом ПР1, угол поворота насадки определяется датчиком положения ДП1. Насадка Н связана гибким пневмопроводом ПП с дозатором гранул ДГ. Вблизи крайнего среза сопла установлены датчики расстояния ДР1 и ДР2, закрепленные симметрично относительно направляющего сопла, непосредственно на сопле С датчик степени загрязнения ДСЗ. Датчики подключены ко входу блока управления БУ.
Перемещение насадки с соплом осуществляется трехкоординатным манипулятором, подключенным к выходу блока управления БУ.
Поворотный стол ПС приводится во вращение двигателем М2, управляемым приводом ПР2, подключенным к выходу блока управления БУ. Скорость вращения поворотного стола ПС считывается вторым датчиком положения ДП2, закрепленным на оси двигателя и подключенным ко входу блока управления БУ, при этом скорость вращения поворотного стола ПС определяется выходным сигналом датчика степени загрязнения ДСЗ, а также зависит от величины разности показаний датчиков расстояния ДР1 и ДР2, симметричность расположения которых относительно сопла позволяет отслеживать изменение траектории профиля обрабатываемой детали ОД.
В случае, если поверхность обрабатываемой детали относительно сопла неперпендикулярна и выходные сигналы первого и второго датчиков расстояния ДР1 и ДР2 различаются, то первый двигатель M1 изменяет угол между соплом и насадкой таким образом, чтобы обеспечить перпендикулярность между соплом и очищаемой поверхностью и тем самым обеспечить максимальную производительность и эффективность процесса очистки поверхности.
Внедрение предложенного устройства позволит сократить временные затраты на обработку поверхностей, повысит качество очистки, позволит сократить расход гранул, затрачиваемых на очистку.