Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства

Категория:
Автоматизация сварочного производства


Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства

При выполнении многих заготовительных операций на универсальном оборудовании основное (машинное) время составляет небольшую часть штучного времени. Большую часть занимает вспомогательное время на установку и перемещение заготовок в процессе их обработки, на уборку деталей и отходов. Вспомогательное время в особенности велико при изготовлении деталей из крупногабаритных тяжелых заготовок, когда операции выполняются двумя или тремя рабочими. Кроме того, для выполнения таких операций постоянно требуется общецеховой мостовой кран, условия труда рабочих тяжелые. Комплексная механизация заготовительных работ обеспечивает резкое сокращение вспомогательного времени, высвобождение общецеховых кранов и значительное облегчение труда рабочих. Комплексная механизация осуществляется по двум направлениям: оснащение универсального технологического оборудования средствами механизации вспомогательных приемов и внедрение механизированных и автоматических линий, охватывающих ряд технологических операций по изготовлению деталей.

Рис. 1. Рабочее место правки

Средства механизации к универсальному технологическому оборудованию. Средства механизации созданы применительно к многовалковым листоправильным машинам, листовым ножницам с наклонным ножом, ножницам для резки фасонного материала, трубоотрезным станкам, листогибочным валковым машинам, листогибочным и штамповочным прессам.

Средства механизации к многовалковым листоправильным машинам включают листоукладчики, подающий и приемный рольганги и стеллажи. Подлежащие правке листы краном укладывают пачкой на стеллаж. Листоукладчик 5, оснащенный траверсой с электромагнитными или вакуумными захватами, поднимает лист из пачки, перемещает и укладывает его на подающий рольганг. Рольганг перемещает лист в листо-правйльную машину. По окончании правки лист поступает на приемный рольганг, после чего листоукладчик укладывает выправленный лист на стеллаж. Рольганги имеют рабочую скорость, равную скорости правки листа в правильной машине, а также маршевую скорость. Рабочее место обслуживает один рабочий. Управление работой листоукладчиков, рольгангов и листоправильной машины осуществляется с центрального пульта.

Листоукладчики имеют также индивидуальные пульты управления. Грузоподъемность листоукладчиков и рольгангов зависит от размеров листов, выправляемых на листоправильной машине. На рис. 2 показано рабочее место правки с использованием листоукладчиков полукозлового типа.

Рис. 2. Рабочее место правки с листоукладчиками полукозлового типа:
1 — рольганг; 2 — листоукладчик; 3 — траверса в электромагнитными захватами; 4 — листоправильная машина

Средства механизации к листовым ножницам с наклонным ножом включают портальный манипулятор для переноски и укладки листов, тележки для подачи листов под ножи, тележку для уборки нарезанных деталей и сталкиватель отходов Подлежащие резке листы пачкой мостовым краном укладывают на один из стеллажей. Портальный манипулятор магнитными захватами, имеющими регулировку грузоподъемности, поднимает лист со складочного места и устанавливает его на самоходную тележку — рольганг при поперечной резке или на тележку при продольной резке. На портале манипулятора установлена тележка с поворотной колонной и траверсой, на которой смонтированы электромагнитные захваты. Перемещение тележки, подъем и разворот траверсы обеспечивают требуемое перемещение листа.

Рис. 3. Схема рабочего места резки листовыми ножницами с наклонным ножом

Портальный манипулятор перемещается по рельсовому пути. При поперечной резке манипулятор укладывает лист на холостой рольганг тележки, которая перемещается к ножницам по рельсовому пути. Тележка оснащена механизмом выравнивания листа перпендикулярно режущим кромкам кожей. Подача листа осуществляется механизмом подачи, который перемещает лист по роликам тележки и подводит его под ножи ножниц. При резке по упору подача листа отключается автоматически при соприкосновении листа с упором. При резке по разметке поворот листа по мере необходимости выполняется портальным манипулятором вращением траверсы. Передвижная тележка откатывается от ножниц при продольной резке или резке мелких заготовок при их ручной установке. При продольной резке лист укладывается на тележку и прицепные тележки, поддерживающие его концы. Подача листа под ножи в поперечном направлении осуществляется ходовыми винтами тележки специальными каретками с захватами. Продвижение листа вдоль ножей обеспечивается движением тележки по рельсам. Удаление нарезных заготовок из-под ножей выполняется тележкой, а обрезные отходы сталкиваются механизмом в бункер. В последних образцах средств механизации портальный манипулятор заменен листоукладчиком полукозлового типа.

Рис. 4. Схема рабочего места резки пресс-ножницами

Средства механизации для резки фасонного проката включают подающий рольганг с приводом, перегружатель с приводом, сбрасыватель отходов, приемный рольганг с приводом ГО, механизм мерной резки, сбрасыватель, бункер для мелких деталей, стеллажи. Перед началом резки партии деталей устанавливают упор механизма мерной резки на заданную длину детали. Механизм мерной резки состоит из семи жестко соединенных между собой кареток с установленными на них упорами-рычагами, расстояние между которыми равно 1000 мм. Подъем и опускание упоров осуществляется от пневмоцилиндров. Каретки перемещаются по направляющим вдоль рольганга в пределах 1000 мм. Размер на заданную длину устанавливают по мерной линейке, которая штангой соединена с первой кареткой. Для установки требуемого размера опускается один из упоров, а затем включается привод кареток и по линейке устанавливается точный размер детали.

Угловой прокат пачкой укладывают краном на стеллаж-склиз, откуда перегружатель поштучно передает его на подающий рольганг. Уголок по рольгангу через направляющее устройство проходит окно пресс-ножниц и по приемному рольгангу доходит до выставленного упора механизма мерной резки, затем оператор включает линию на автоматический режим работы. Автоматически отключаются приводы рольгангов и включаются механизмы зажима уголка и резки. По окончании операции резки автоматически подается импульс на разжим уголка, остановку ножниц в верхнем положении ножа и подъем упора механизма мерной резки. Затем включается привод приемного рольганга и отрезанная заготовка перемещается до конечного упора рольганга. По достижении упора включается привод сбрасывателя, который убирает заготовку с приемного рольганга на стеллаж. После опускания рычага сбрасывателя включается привод рольганга, уголок вновь подается, и процесс повторяется до тех пор, пока не будет полностью разрезан уголок. Отрезанные детали небольшой длины по склизу поступают в бункер. Отходы уголка возвращаются до исчезающего упора, сбрасыватель перемещает отход уголка па стеллаж.

Оборудование работает в автоматическом цикле, при единичных заготовках предусмотрена возможность ручного управления всеми операциями с пульта. Оборудование рассчитано на резку углового проката сечением от 25 X 25 до 160 X 160 мм, длина отрезаемых деталей 30—8000 мм. Скорость перемещения уголка по подающему рольгангу 14,1 м/мин, по приемному рольгангу — 40 м/мин. Максимальная масса углового проката 900 кг. Аналогичные средства механизации применяются для резки деталей из швеллеров и двутавров, а также при резке труб на трубоот-резных станках.

Листогибочные трех- и четырехвалковые машины оснащаются комплексом устройств, которые обеспечивают механизацию подачи листа, поддержание изгибаемой заготовки в процессе гибки, сталкивание обечайки на приемный стол. Листогибочные и лнстоштамповочные прессы оснащаются листоукладчиками и подъемными столами для листов.

А1еханизированные и автоматические линии изготовления деталей. Линии для изготовления деталей сварных конструкций разделяются по виду выполняемых на них работ, по номенклатуре изготовляемых заготовок, по признаку непрерывности технологического процесса, по схеме компоновки и системе управления.

Линия раскроя рулонного проката предназначена для резки проката на прямоугольные и трапецеидальные заготовки. Рулон, подлежащий раскрою, устанавливают козловым краном на загрузочную тележку, тележка, перемещаясь по рельсам, подвозит рулон к рулоннице. Далее рулон поднимают гидроподъемником до уровня центрирующих разжимных колодок, надевают на колодку и закрепляют. Свободный конец рулона заправляют в правильно-захватывающие приспособления и затем в валковую подачу. Между валковой подачей и правильно-подающим устройством расположен бетонированный колодец для образования петли с целью запаса материала перед валковой подачей. Величина петли регулируется с помощью фотоэлементов, расположенных на вертикальной стенке колодца: верхние фотоэлементы дают сигнал на включение рулонницы, а нижние — на ее выключение.

Рис. 5. Рабочее место гибки на листогибочных трех- и четырех-валковых машинах

Для предотвращения дефектов на поверхности материала при заходе в колодец и выходе из него предусмотрены специальные роликовые рольганги. Подача материала к ножницам осуществляется валковой подачей. Отрезанная заготовка подается на ременный транспортер, с которого она захватывается магнитным роликовым конвейером и доставляется к соответствующей тележке штабелирующего устройства. После заполнения одной грузовой тележки заготовками (до высоты 600 мм) передача их автоматически переводится на другую тележку, а наполненная выдвигается из-под штабелирующего устройства. Одновременно с противоположной стороны под штабелирующее устройство подводится свободная грузовая тележка. После наполнения второй грузовой тележки цикл повторяется. С тележки нарубленные заготовки убираются вилочными погрузчиками и доставляются на штамповочные линии или склад нарубленных заготовок.

Рис. 6. Схема линии резки прямоугольных и трапецеидальных заготовок из широкорулонной стали (фирма «Schuler», ФРГ),
а, б— начало и продолжение линии: 1 — загрузочная тележка; 2 — двухсторонняя рулонннца; 3 и 4 —« правильно-захватывающие приспособления; 5 — валковая подача; 6 — ножницы; 7 — ременный транспортер; 8 — магнитный роликовый конвейер; 9 — тележка штабелирующего устройства

Линия многономенклатурная, с непрерывным технологическим процессом, с последовательным расположением сблокированных рабочих мест, автоматическая. В аналогичной линии для вырубки фасонных заготовок взамен ножниц установлен пресс простого действия.

Линии очистки горячекатаного листового и фасонного проката предназначены для дробеметной очистки и грунтовки проката. Наносимый после очистки грунт предохраняет прокат от ржавления. Линия очистки состоит из камер подогрева, дробеметной очистки, грунтовки и сушки, соединенных транспортной системой для перемещения проката в процессе обработки. Подогревают и сушат прокат в электрических камерах, работающих на токах промышленной частоты, очищают — в дробеметных камерах.

Рис. 7. Схема линий очистки и грунтовки листового и фасонного проката:
1, 4, 22, 25 — рольганги; 2, 10, 12, 16, 26 — поворотные рольганги; 3 — накопитель профиля; 5 — рольганг для массива профиля; 6 — камера нагрева; 7, 19 — дробеметные камеры; S — установка грунтовки профиля; 9, 17 — камеры сушки; 11, 13, 21 — рольганги вертикальные; 14, 24 — кантователи; 15 — стол; 18 — установка грунтовки листа; 20 — камера нагрева листа; 23 — расходный склад; 27 — козловый кран

Листовой прокат очищается в камерах в вертикальном положении. На поверхность листа из дробеметных головок под действием центробежной силы выбрасывается с большой скоростью дробь, которая, ударяясь о металл, удаляет имеющиеся на нем загрязнения, ржавчину и окалину. Лист очищается одновременно с двух сторон. Дробь, отраженная от поверхности очищаемого листа, скатывается по стенкам и наклонному полу камеры в загрузочный бункер элеватора, поднимается элеватором и проходит воздушный сепаратор, который очищает ее от осколков и частиц окалины. Далее дробь через расходный бункер вновь поступает в дробеметные аппараты. Пыль отсасывается вентилятором; для очистки от пыли воздух перед входом в атмосферу пропускают через циклон с водяной пленкой. Грунтовка проката производится краскораспылителями, смонтированными на каретках с автоматическим управлением. Линии имеют следующие технические данные:

Рис. 8. Установка для дробеметной очистки листа:
1 — дробеметная камера; 2 — дробеметный аппарат; 3 — элеватор; 4 — сепаратор; 5 — расходный бункер; 6 — очищаемый лист; 7 — механизм передвижения листа; 8 — загрузочная воронка; 9 — вытяжной трубопровод; 10 — вентилятор; 11 — циклон

Линии многономенклатурные, с последовательным расположением сблокированных рабочих мест, автоматические.

Линия термической вырезки деталей из листового проката предназначена для маркировки, вырезки и сортировки фигурных деталей. Линия состоит из двух рядов газорезательных портальнцх машин, маркировочных машин, подъемных столов, электромагнитного сортировщика, раскроечных рам, приемника-питателя и транспортной системы.

Разрезаемый лист из питателя с горизонтальным шагом поступает на трансбордер листа, который доставляет лист к кантователю-погрузчику. Кантователь поворачивает лист из вертикального положения в горизонтальное и укладывает его в раскроечную раму. Раскроечная рама с листом подается трансбордером к первой или второй ниткам линии. Далее раскроечная рама подающим рольгангом, расположенным под маркиро-ровочными и резательными машинами, подается под ту или иную машину и поднимается гидравлическими домкратами стола в рабочее положение для маркировки или резки. При этом рольганг окажется свободным для перемещения раскроечных рам.

Рис. 9. Схема линии термической резки

Первая технологическая операция — маркировка деталей выполняется маркировочной машиной с цифровым программным управлением. После маркировки раскроечная рама с листом подается к одной из газорезательных портальных машин с фотокопировальным или с числовым программным управлением. По окончании резки раскроечная рама с деталями поступает по рольгангу на трансбордер, который доставляет раму к поворотной секции возвратного рольганга. Секция выставляет детали в необходимое положения для их приема электромагнитным сортировщиком, имеющим программное управление. Электромагнитный сортировщик раскладывает детали на транспортные рольганги, обеспечивающие их передачу на участки дальнейшей технологической обработки или непосредственно на участки комплектации. Свободная раскроечная рама перемещается по возвратному рольгангу к кантователю-погрузчику.

Линия многономенклатурная, без накопителей, с параллельным расположением рабочих мест, механизированная.

Линия изготовления деталей из углового проката изображена на рис. 10. На линии производится пробивка отверстий в обоих полках уголка при помощи четырех агрегатных головок и отрезка уголка требуемой длины ножницами. Линия работает по программе, записанной на перфоленте. На отечественных судостроительных заводах работают линии, созданные на базе специализированного пресса с программным управлением модели ПГА—200/250. На линии в автоматическом режиме выполняются следующие операции: подача заготовки под отрезное устройство, отрезка конца заготовки, подача заготовки под штампы пресса, вырубка фигурных отверстий, подача заготовки под отрезное устройство, отрезка детали на заданную длину, подача детали под маркировочный автомат, маркировка детали, сортировка деталей по длине. В линию входят: система программного управления; пресс с подающим, вырубным и отрезным устройствами; насосная станция; клеймильный автомат и отводной рольганг. Программа для пресса записывается на перфокарте. Для смены штампов применен быстродействующий блок роторного типа. В течение 1 ч на прессе обрабатывается до 100 м профильного проката. Линии имеют следующую техническую характеристику;

Рис. 10. Схема линии изготовления деталей из углового проката (фирма «Peddinghaus», ФРГ):
1 — стеллаж для разрезаемого материала; 2 — устройство для поперечного транспортирования материала; 3 — подающий конвейер; 4 и 8 — валковое подающее устройство; 5 — контрольный диск; 6 — пробивные головки для одной полки уголка; 7 — пробивные головки для второй полки уголка; 9 — ножницы; 10 — приемный конвейер; 11 — гидростанция; 12 — шкаф управления

Линия многономенклатурная, с последовательным расположением сблокированных рабочих мест, автоматическая.

Линия резки и зачистки концов труб позволяет производить резку труб на заданную длину, зачистку наружной поверхности концов на длине 215 мм и внутренней поверхности на глубине 10 мм. Линия состоит из механизированного бункера, двух отрезных автоматов, двух автоматов для зачистки наружных поверхностей, контейнера для готовых труб, контейнера для отходов и транспортной системы линии.

Рис. 11. Схема линии резки и очистки концов труб

Трубы загружают мостовым краном в загрузочный бункер, который поштучно подает трубы на рольганг. Прейдя через полый шпиндель первого отрезного автомата до упора, труба автоматически зажимается в патроне, подводятся отрезные резцы и первый конец трубы отрезается. Затем по промежуточному рольгангу труба проходит через полый шпиндель второго отрезного автомата и поступает на приемный рольганг, доходит до упора, установленного на заданной длине, и зажимается в патроне. Подводятся резцы, отрезающие второй конец трубы. Остаток трубы, поддерживаемый специальным захватом, автоматически отходит назад и сбрасывается в контейнер. Далее отрезная труба по рольгангу проходит через полый шпиндель первого зачистного автомата до упора, зажимается в патроне, включается привод ее вращения и привод наклона шлифовальной бабки с лентой.

К обрабатываемой поверхности подводится зачистная лента для зачистки наружной поверхности первого конца на длине 200—215 мм. По окончании этой операции лента отводится, отключается вращение шпинделя, труба освобождается и автоматически подается на рольганг, доходит до упора первого автомата внутренней зачистки. После зажима трубы и подвода инструмента зачищается внутренняя поверхность первого конца трубы на глубине до 10 мм. Затем инструмент автоматически отводится, труба освобождается и сбрасывается рычагами в накопитель поперечной подачи. Отсюда трубы автоматически по одной подаются на рольганг и затем зачищается наружная поверхность второго конца трубы на автомате. Далее по рольгангу труба подается до упора автомата, на котором зачищается внутренняя поверхность второго конца трубы. Обработанная труба сбрасывается в контейнер. Линия оснащена счетчиком, который ведет учет готовой продукции. Линия имеет следующие технические данные:

Линия многономенклатурная, с последовательным расположением сблокированных рабочих мест, автоматическая.

Анализ линий заготовительного производства позволяет отметить следующие их особенности:
1) большинство линий характеризуется многономенклатурным выпуском, что позволяет максимально повысить коэффициент загрузки и использовать их как в крупносерийном, так и в серийном и мелкосерийном производствах;
2) небольшое число операций по изготовлению деталей позволяет компоновать линии по наиболее экономичной схеме — со сквозным потоком без накопителей у рабочих мест — и максимально сэкономить производственную площадь, упростить конструкцию оборудования, снизить стоимость линий и трудоемкость изготовляемых на них деталей;
3) в зависимости от объема и вида выполняемых работ линии могут иметь последовательное или параллельное расположение рабочих мест;
4) большинство линий — автоматические, что обеспечивает резкое снижение трудоемкости и облегчение условий труда в заготовительном производстве;
5) наиболее прогрессивную форму непрерывного технологического процесса имеют линии изготовления деталей из рулонного материала.

Механизация работ на складах комплектации деталей. В крупных заготовительных цехах мелкосерийного производства детали сварных конструкций хранят в контейнерах, установленных в стеллажи. По мере необходимости контейнеры снимают со стеллажей и передают на сборочные участки. Для механизации установки контейнеров в стеллажи и съема применяют краны-штабелеры.

Кран-штабелер состоит из моста, перемещающегося по рельсовому пути крановой тележки, на которой укреплена поворотная колонна с подвижной траверсой и вилочным захватом. На тележке смонтированы механизмы передвижения тележки, подъема груза и поворота колонны. Для автоматической остановки захвата против каждого яруса стеллажа установлены конечные выключатели Управление краном-штабелером осуществляется при помощи подвесного пульта управления.

Рис. 12. Склад комплектации

Для установки контейнера в ячейку мост и тележку подводят к контейнеру, опускают траверсу и заводят захват в окна контейнера, затем перемещают кран к нужной секции стеллажа, поднимают контейнер до необходимого яруса; в случае необходимости поворачивают колонну и, перемещая тележку, устанавливают контейнер в ячейку.

В цехе комплектации Уралмашзавода используются 15 кранов-штабелеров, обслуживающих 15 П-образных секций пятиярусных ячейковых стеллажей. Каждая секция имеет 145 ячеек. Техническая характеристика кран-штабелера приведена ниже:


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум