Устройство для нанесения лаковых покрытий Советский патент 1992 года по МПК B05C5/02 G06F15/46 

Изобретение относится к технике нанесения жидких лаков методом налива на плоские поверхности и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности.

Известно устройство для нанесения лаков, содержащее станину, подающий и приемный транспортеры, привод, емкость с насосной установкой и дозатор Лака,

Недостатком устройства является низкое качество наносимых покрытий, сложность конструкции и неудобство в работе.

Известно также устройство для нанесения лаковых покрытий (лаконаливная маши на), содержащее станину, привод, подающий и приемный транспортеры, устройство для подачи и налива лака и датчики контроля наличия изделия.

Недостатком устройства является невысокое качество покрытий, так как при попадании деталей с повышенной влажностью под отделку лаком, последний после полимеризации растрескивается. Кроме того, устройство допускает повышенный расход лака вследствие отсутствия возможности регулирования скорости приемного транспортера в зависимости от состояния отделываемой поверхности детали.

Цель изобретения - улучшение качества формирования покрытий и экономия лака.

ч|

ю ся чэ

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено механизмом сбрасывания детали сдатчиком влажности, блоком разделения светового потока с оптическими анализаторами шероховатости поверхности детали, толщины лакового покрытия и базы покрываемой поверхности, каждый из которых соединен с соответствующим блоком согласования, выходы которых соединены с вторым, третьим и четвертым входами микропроцессора, причем блок согласования анализатора базы покрываемой поверхности соединен с вторым входом микропроцессора через блок задержки, а датчик влажности соединен через блок согласования с первым входом микропроцессора, выходы которого подключены к входам корректирующих блоков, а их выходы через соответствующие, регуляторы, сое- динены с приводами механизма сбрасывания и приемного транспортера.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема формирователя логических сигналов; на фиг. 3 - схема согласующего устройства; на фиг. 4 - схема блока управления,

Устройство содержит станину 1, подающий 2 и приемный 3 транспортеры с приводами 4 и 5 соответственно, лаконаливное устройство 6 с щелевым дозатором, насосной установкой 7 и емкостью 8, устройство снабжено блоком 9 разделения светового потока, содержит источник 10 света, диафрагмы 11 и объективы 12, оптические анализаторы 13 толщины лакового покрытия, шероховатости поверхности детали 14 и базы покрываемой поверхности 15, последние снабжены объектами 16 и зеркалами 17 и 18, причем упомянутые анализаторы соединены своими выходами соответственно с блоками 19-21 согласования, выходы которых подключены к второму, третьему и четвертому входами микропроцессора 22, причем в цепь второго входа микропроцессора включен блок 23 задержки, а датчик 24 влажности соединен с блоком 26 согласова- .ния, выход которого подключен к первому входу микропроцессора, оба выхода которого подключены соответственно к входам корректирующих блоков 26 и 27, выходы которых соединены через соответствующие блоки 28 и 29 управления с приводами механизма 30 сбрасывания детали и приводом транспортера 5. На чертеже также показана обрабатываемая деталь 31.

Устройство работает следующим обра- ом.

Подлежащая обработке деталь 31 укладывается на подающий транспортер 2, движущийся от привода 4. Датчик 24

влажности, выполненный, например, в виде изолированного барабана с нанесенными по его образующей через равные интервалы проводящими кольцами, контактирует с поверхностью детали и передает электрический сигнал, пропорциональный влажности, который через блок 25 согласования поступает на первый вход микропроцессора 22, где он сравнивается с заданным и в случае

превышения допустимого значения влажности формируется управляющий сигнал, который через согласующий блок 26 и блок 28 управления поступает на привод механизма 30 сбрасывания детали, который сталкивает

ее с транспортера.

При соответствии заданной влажности детали насос 7 подает лак из емкости 8 в щелевой дозатор лаконаливного устройства 6 и включается в работу блок 9 разделения

светового потока.

Блок 9 разделения светового потока состоит из ламп 10 накаливания, конденсаторов (не показано), щелевых диафрагм 11, объективов 12 и образует два плоскопараллельных световых потока I и II одинаковой ширины, которые направляются под углом на щитовую деталь.

На поверхности детали изображение щелевых диафрагм 11 спроектируется в виде светящихся индексов определенной ширины (Bi), которое воспринимается . анализатором 15 изображения.

Световой поток I, проходя последовательно через объектив, полупрозрачное зеркало 17 и конденсаторную линзу, попадает на чувствительный элемент, выполненный на базе фоточувствительной схемы с зарядовой связью, входное отверстие которого расположено перпендикулярно к изображению светового индекса. Так как увеличение оптической системы анализатора 15 равно Vi, то величина изображения светового индекса в плоскости фоточувствительной схемы с зарядовой связью будет определяться

следующим соотношением:

B2 Vi Bi,

(1)

где В2 - величина светового индекса после прохождения оптической системы анализатора 1.5 изображения;

Vi - линейное увеличение оптической системы анализатора изображения;

Bi - величина светового индекса на по- верхности щита.

Между толщиной щита hi и положением изображения светового индекса ha в плоскости чувствительного элемента анализатора 15 изображения будет взаимно однозначмая зависимость, определяемая из равенства

hi

cos a

Vi

(2)

где i - положение светового потока в плоскости чувствительного элемента анализатора 15 изображения;

hi - толщина щита;

а- угол наклона светового потока I , отсчитываемого от перпендикуляра к плоскости детали, в месте падения светового потока I;

Vi - линейное увеличение оптической системы анализатора 15.

Часть светового потока I , отразившись от полупрозрачного зеркала 17 и 18, пройдя оптическую систему 16, попадает в плоскость чувствительного элемента анализатора 14 изображения, выполненного также на базе фоточувствительного элемента с зарядовой связью. Величина искривления изображения светового индекса в плоскости чувствительного элемента анализатора 14 изображения определяется из равенства

HMdKC 2hMaKcV2Vl- | |y

где Ьмакс величина максимальной шероховатости поверхности щита;

Нмакс - величина искривления изображения в плоскости чувствительного элемента анализатора 14 изображения;

V2 - линейное увеличение оптической системы анализатора изображения;

Vi - линейное увеличение объектива оптической системы анализатора 15 изображения;

а и ( углы наклона оптических систем соответственно к щиту и к зеркалу.

Световой поток It , вышедший из блока 9, попадает на покрытую лаком поверхность щита 31. Как и в предыдущем случае на поверхности щита будет изображение щелевой диафрагмы 11 в виде светящегося индекса шириной (Bi), так как щелевые диафрагмы одинаковы по величине. Пройдя оптическую систему анализатора 13 изображения, внутри которой установлен оптический клин для уравнивания интенсивностей световых потоков ; и II , вследствие потерь на полупрозрачном зеркале 17 анализатора 15 изображения, в плоскости чувствительного элемента, выполненного также на фоточувствительной схеме с зарядовой связью, будет изображение светящегося индекса шириной (Ва), положение которого

Ьз по отношению к чувствительному элементу анализатора 13 изображения будет однозначно связано с толщиной щита, покрытого лаком, с зависимостью.аналогичной форму- ле (2).

Толщина лака на поверхности щита определяется из равенства

Дп Ьз- h2.

10

где Ьз - положение изображения светового индекса на чувствительном элементе 13 анализатора;

П2 - положение изображения светового

15 индекса на чувствительном элементе анализатора 15;

Причем и преобразование информации о положении световых индексов, а также о шероховатости щита происходит в фоточув20 ствительной схеме с зарядовой связью, рас- положенной в фокальной плоскости оптических систем анализаторов 13-15 изображения.

Блок 19, как и аналогичные блоки 20 и

25 21 представляют формирователь логических сигналов управления DA 5, преобразо- ватель уровня DA 4, а также схему формирования потенциалов D 1-D 8 со стабилизатором напряжения DA 6, согласую30 щие усилители сигналов гашения и синхронизации DD 1, видеоконтрольные устройства DA 1, VT 1 и выходных элементов VT2nDA2.

Формирователь логических сигналов

35 DA 5 управления фоточувствительной схемой с зарядовой связью содержит мультивибратор, частоту -которого можно устанавливать подключением конденсаторов С 8 и С 9 к внешним входам интеграль40 ной микросхемы или задавать от внешнего генератора. Сигналы управления фоточувствительной схемы с зарядовой связью формируются для двух режимов развертки с различными периодами строчной разверт45 ки. В одном случае частота сигналов управления выходным регистром составляет f i во втором f2, кроме того DA 5 в автономном режиме работает как синхронизатор, обеспечивая накопление зарядов под первой фа50 .зой секции накопления фоточувствительной схемы с зарядовой связью в нечетных полях и под второй фазой в четных. В этом случае нерабочие связи находятся в режиме аккумуляции, чем обеспечивается пространст55 венное черезстрочное фотоэлектрическое преобразование изображения в плоскости фоточувстаительного участка фоточувстви- . тельной схемы с зарядовой связью.

Кроме сигналов управления фоточувствительной схемой с зарядовой связью интегральная микросхема DA 5 формирует сигналы гашения и синхронизации для тракта обработки видеосигнала и индикаторного устройства. Преобразователь уровней DA 4 обеспечивает преобразование логических сигналов в двухуровневые, которые подаются на электроды выходного регистра и секции хранения, а также в четырехуровневые, подаваемые на электроды секции накопления.

Девять усилителей преобразователя уровней DA 4 формируют сигналы фазных электродов фоточувствительной схемы с зарядовой связью, а два - задают изменение уровней сигнала фазных электродов секции накопления. Тактовая помеха фильтруется фильтром-пробкой L 1, С 1, а коррекция частотной характеристики обеспечивается элементами коррекции L 1,- С 2, С 1:

Полученный видеосигнал усиливается до уровня, который необходим для получения его на видеоконтрольном устройстве. DA Т и VT 1. Выходные элементы VI 2 и DA 2 обеспечивают привя-зку видеосигнала по уровню черный, а также необходимы для введения сигналов гашения и согласования выхода с нагрузкой входов 3 и 4 микропроцессора 22, а также с входом блока 23 задержки, служащего для компенсации транспортного запаздывания, возникающего при последовательном прохождении обрабатываемой детали из зоны видимости анализатора базы покрываемой поверхности 15 в зону видимости анализатора толщины лакового покрытия 13 и запуска микропроцессора 22.

Блок 25 представляет собой согласующий усилитель для согласования выхода датчика 24 влажности с нагрузкой входа 1 микропроцессора 22. Блоки 26 и 27 согласования также представляют собой согласующие усилители, только с той разницей, что на входе у них стоят транзисторы, чтобы не нагружать Вых. 1 и Вых. 2 микропроцессоров 22 и обеспечить необходимую величину сигнала на входе регулятора 28 и 29.

Блоки 28 и 29 - регуляторы с релейными выходами, состоящие из одного каскада усилителя на транзисторах VT 1 и триггере Шмидта на транзисторах VT 2 и VT 3.

Питание первого каскада осуществляется от параметрического стабилизатора, выполненного на базе стабилизатора VD 2 и резистора R 5. Транзистор VT 1 работает в ключевом режиме. Триггер Шмидта собран на транзисторах VT 2 и VT 3. Обмотка реле К 1 включена в коллекторную цепь транзистора VT 3.

К контактным группам блоков 28 и 29 подключены исполнительные механизмы: к

блоку 28.- сбрасыватель 30 через промежуточное реле (не показано), а к блоку 29 - микродвигатель, на оси которого укреплен задатчик тиристорного.привода 5 (не показано),

Второй световой луч (П), отразившись от лакового покрытия, попадает через объектив в анализатор 13, который формирует электрический импульс, пропорциональный

толщине полученного лакового покрытия и передает его через блок 19 согласования на четвертый вход микропроцессора 22, в котором осуществляется запоминание полученной информации и осуществляется расчет

скорости приемного транспортера 3 по формуле

(Нмакс ).

где V - скорость приемного транспортера, м/с 1;

К - коэффициент пропорциональности;

НМакс высота неровности, мкм;

д-толщина лакового покрытия, величиНа которой вводится в память машины перед началом работы, мкм, после чего с .микропроцессора обратной связью подается команда в блок 23 задержки.

С анализатора 13 поступает информация о фактической толщине лакового покры- тия и в микропроцессоре определяет разность значения толщины лакового покрытия между заданной и фактически полученной с учетом шероховатости поверхности. Если разность значений больше нуля, то с выхода 2 микропроцессора 22 через согласующее (корректирующее) устройство 27 и блок 29 управления поступает

команда на привод приемного транспортера 3 об увеличении скорости, если разность значений меньше, то поступает команда на ее уменьшение, в случае отсутствия отклонения скорость не уменьшается.

Таким образом микропроцессор 22 работает с анализатором 15 в диалоговом режиме блока 23 задержки, а информация о шероховатости поверхности, поступающая

с анализатора 14, через блок 20 согласования, записывается в оперативном запоминающем блоке 22 микропроцессора.

Оптические анализаторы 13-15 могут быть выполнены на линейной фоточувствительной схеме с зарядовой связью типа К1200ЦЛ2, блоки 19, 20 и 21, 25 согласования, а также блоки 26 и 27 коррекции - на микросхемах типа К140УД 14А. блок 23 задержки - на базе микросхемы 1006ВИ1.

Микропроцессор 22 может быть применен типа КТМК-01, а управляемые приводы транспортера. 5 и механизма 30 сбрасывания детали могут быть типа ТПЗ, блоки 28 и 29 управления могут быть применены типа И 1730.

Использование предлагаемого изобретения позволит улучшить качество обработки, уменьшит брак, а также позволит экономно расходовать лак.

Формула изобретения Устройство для нанесения лаковых покрытий, содержащее, станину, подающий и приемный транспортеры, емкость со щелевым дозатором лака, насосную установку и привод, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества формирования покрытий и экономии лака, устройство снабжено микропроцессором, механизмом сбрасывания детали с датчиком влажности, блоком разделения светового потока с оптическими анализаторами шероховатости поверхности детали, толщины лакового покрытия и базы покрываемой поверхности, каждый из которых соединен с соответствующим блоком согласования, выходы которых соединены с вторым, третьим и

0 четвертым входами микропроцессора, причем блок согласования поверхности соединен с вторым входом микропроцессора через блок задержки, а датчик влажности соединен через блок согласования с первым

входом микропроцессора, выходы которого подключены к входам корректирующих блоков, а их выходы, через соответствующие регуляторы соединены с приводом механизма сбрасывания и приемного транспортера.

Изобретение относится к технике нанесения покрытий методом налива и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности. Цель изобретения - улучшение качества покрытия и экономия лака. Для этого устройство снабжено микропроцессором, механизмом сбрасывания детали с датчиком влажности и блоком разделения светового потока с оптическими анализаторами шероховатости поверхности детали, толщины лакового покрытия и базы покрываемой поверхности, каждый из которых соединен с соответствующим блоком согласования, выходы которых соединены с вторым, третьим и четвертым входами микропроцессора. При этом блок согласования анализатора базы покрываемой поверхности соединен с вторым входом микропроцессора через блок задержки, а датчик влажности соединен через блок согласования с первым входом микропроцессора, выходы которого подключены к входам корректирующих блоков, а их выходы через соответствующие блоки управления соединены с приводами механизма сбрасывания детали и приемного транспортера. 4 ил.

////////

//7/////

Фт1

И Ь П