Файл: Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 193
Скачиваний: 3
к охвату механизацией большего комплекса технологических опе раций или даже всего технологического потока, что характеризу ется коэффициентом охвата т.
Табл. 16 и график, приведенный на рис. 31, весьма убедительно свидетельствуют о преимуществах комплексных агрегатов перед обычными, например, сборочно-сварочных станков по сравнению с обычными сварочными, поточных линий по сравнению с отдель ными агрегатами и т. д.
4. Предложенная классификация сварочного и сборочно-сва рочного оборудования (единичного и агрегатного) может служить основой для систематизации и первичной оценки этого оборудова ния с точки зрения его технико-экономической эффективности и уровня комплексной механизации и автоматизации сварочного производства.
Ниже рассмотрены типичные примеры оборудования каждого класса, характеризующие современное состояние комплесиой механи зации и автоматизации сварочного производства.
Оборудование первых двух классов с точки зрения комплексной механизации не представляет особого интереса, так как устройства I и II классов используются в сварочном производстве лишь как отдельные элементы комплексной механизации и поэтому не имеют самостоятельного значения. Однако они приобретают важное зна чение в сочетании с оборудованием других классов, образующем аг регаты комплексной механизации, и именно с этой точки зрения и будут рассматриваться.
§ 13. МЕХАНИЧЕСКОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Общая классификация вспомогательного и механического обо рудования и перечень его основных функций приведены в табл. 15. Наибольший интерес представляет оборудование для механизации вспомогательных и транспортно-подъемных работ при сборке и свар ке изделий, а также для механизации некоторых основных свароч ных операций, например рабочего движения изделия относитель но электрода. В связи с этим следует отметить неточность термина «вспомогательное» оборудование, так как оно выполняет не только вспомогательные, но и некоторые основные функции. Многие пред почитают называть его «механическим сварочным» оборудованием в отличие от электротехнического, с помощью которого осуществ ляется собственно сварочный процесс. Однако и этот термин не сов сем точен, так как некоторые виды оборудования этого класса, в ча стности сборочное и транспортно-подъемное, едва ли можно отне сти к категории сварочного оборудования.
186
Независимо от принятой терминологии, все механические уст ройства, объединенные этим классом оборудования, по сути явля ются элементами комплексной механизации цеха.
Поскольку эти устройства применяют в любом сварочном про изводстве и вследствие этого они приобрели достаточно широкое рас пространение в промышленности, возникла необходимость в их уни фикации и типизации, без чего было бы невозможно организовать их централизованное серийное изготовление. В настоящее время все устройства вспомогательного и механического оборудования I клас са объединены типажом, разработанным ИЭС им. Е. О. Патона, ВПТИтяжмаш, ВИСП и др.
Рекомендуемый типаж охватывает около 150 типов — моделей — механического сварочного оборудования и средств механизации, с по мощью которых можно компоновать разнообразные механизиро ванные рабочие места (см. § 14, рис. 58). Его можно также встраи вать в механизированные поточные линии.
Многие модели этого оборудования, в свою очередь, скомпонова ны из унифицированных типовых узлов и механизмов, также вы пускаемых в централизованном порядке (см. табл. 24 и 25).
Типаж охватывает главным образом универсальное оборудова ние общего назначения: типовые сварочные манипуляторы, пози ционеры, вращатели, двухстоечные кантователи, тележки и др. Специализированное же оборудование, назначение которого огра ничено каким-либо одним типоразмером выпускаемой массовой продукции, проектируется и изготовляется в индивидуальном по рядке.
Рассмотрим главнейшие типы и модели универсального обору дования I класса, имеющие наибольшее распространение в промыш ленности.
МАНИПУЛЯТОРЫ И ПОЗИЦИОНЕРЫ
Сварочный м а н и п у л я т о р — это такое механическое уст ройство, с помощью которого осуществляются повороты, наклон и вращение изделия со сварочной скоростью при автоматической и полуавтоматической сварке круговых швов или при наплавке ци линдрических и конических поверхностей. Манипулятор выпол няет также функции кантователя для установки изделия в положение, удобное для сварки всех швов «в лодочку» или в го ризонтальном положении.
Конструкции всех сварочных манипуляторов сходны между собою. Манипулятор, снабженный крепежной планшайбой или пли той, имеет две взаимноперпендикулярных оси, вокруг которых
187
планшайба с закрепленным на ней изделием может поворачиваться или наклоняться. Одна из них является собственной осью вращения планшайбы, а другая — горизонтальная и ей перпендикулярная — является осью наклона планшайбы на угол до 90°— 135°. Привод планшайбы обеспечивает регулирование числа ее оборотов в необ ходимых для сварки пределах, т. е. сварочное вращение изделия
Л*
Г\ Ң Л 1 >
Рис. 32. Сварочный манипуля тор Т-25М:
/ — станина; 2 — механизм накло на; 3 — поворотная траверса с чер вячным редуктором и шпинделем; 4 — планшайба; 5 — механизм вра щения планшайбы.
яри сварке круговых швов с заданной скоростью. В приводе — преду смотрено также переключение на маршевую — установочную—ско рость вращения.
В качестве примера можно привести распространенный в про мышленности сварочный манипулятор Т-25М (рис. 32), обеспечи вающий вращение планшайбы со скоростью сварки от 0,3 до 1,0 м/мин при диаметрах изделия от 0,25 до 0,9 м, а также наклон
•планшайбы на угол до 90°.
Схемы рабочих положений типового манипулятора (УСМ-5000) яриведены. на рис. 33.
188
П о з и ц и о н е р ы в отличие от манипуляторов не рассчита ны на сварочное вращение изделия и служат только для установки и поворота (кантовки) изделия в удобную для сварки позицию. Их можно было бы отнести к категории двухосных кантователей, поскольку поворот (кантовку) изделия можно производить относи тельно двух взаимно перпендикулярных осей.
Рис. 33. Схемы рабочих положений типового сварочного манипулятора УСМ-5000:
/ — станина; 2 — поворотно-подъемный кронштейн; 3 — планшайба; I, II, III, IV позиции манипулятора.
В конструктивном отношении позиционеры отличаются от мани пуляторов главным образом тем, что в них отсутствуют устройства для регулирования скорости вращения планшайбы. Повороты во круг обеих осей позиционера осуществляются только с установоч ной — маршевой — скоростью. В связи с этим электросхема и привод позиционера значительно проще, чем привод манипулятора, осо бенно если учесть, что при автоматической сварке на манипулято ре егоелемросхема и привод вращения планшайбы должны быть
189
Т иповы е м ан ипуляторы
Модель |
Грузо |
|
|
|
|
|
|
подъем |
|
|
ность (но |
манипуля |
позицио |
миналь |
тора |
нера |
ная), Т |
Допустимый грузо вой момент, кГ • м
относи |
относи |
Диаметр |
круговых |
||
тельно |
тельно оси |
швов, м |
плоскости |
вращения |
|
планшай |
планшай |
|
бы |
бы |
|
Наибольшие габари
ты свариваемых из делий, м
диаметр длина
М-0,08 |
П-0,08 |
0,08 |
10 |
6 |
0,05—0,5 |
1,0 |
0,6 |
М-0,12 |
П-0,12 |
0,12 |
25 |
іб |
0,08—0,8 |
1,2 |
0,7 |
М-0,25 |
П-0,25 |
0,25 |
63 |
40 |
0,1— 1,0 |
1,6 |
0,8 |
М-0,5 |
П-0,5 |
0,5 |
160 |
100 |
0,1— 1,0 |
2,4 |
0,7 |
М-1,0 |
П-1,0 |
1,0 |
400 |
250 |
0,3—1,7 |
3,0 |
1,0 |
М-2,0 |
П-2 |
2,0 |
1000 |
600 |
0,5—2,0 |
3,3 |
1,2 |
М-4 |
П-4 |
4,0 |
2500 |
1600 |
0,3—3,5 |
3,5 |
1,3 |
М-8 |
П-8 |
8,0 |
6300 |
4000 |
1,0-5,0 |
7,0 |
1,5 |
М-16 |
П-16 |
16,0 |
16 000 |
8000 |
— |
6,0 |
2,0 |
М-32 |
П-32 |
32,0 |
40 000 |
16 000 |
0,6—6,0 |
8,0 |
2,5 |
М-63 |
П-63 |
63,0 |
100 000 |
32 000 |
0,8—8,0 |
10,0 |
3,0 |
М-125 |
П-125 |
125,0 |
250 000 |
63 000 |
1,0—10,0 |
12,0 |
4,0 |
сблокированы со сварочной аппаратурой и органами управления всей сварочной установки, что не требуется для позиционеров.
С точки зрения комплексной механизации существенное пре имущество манипуляторов перед позиционерами заключается в их более высокой степени механизации, так как манипуляторы выпол няют не только вспомогательные операции по кантовке изделия, но и одну из основных сварочных операций — вращение изделия во время сварки круговых швов.
Рекомендуемый типаж манипуляторов и позиционеров (табл. 17) предусматривает 12 моделей грузоподъемностью от 0,08 до 125 т.
Для сварки изделий максимального поперечного габарита, ука занного в табл. 17, манипуляторы и позиционеры следует устанав ливать на подставках или у края приямка, глубина которого долж на быть достаточна для проворачивания свариваемого изделия. При наличии соответствующего приямка или подставки попереч ный габарит изделий молено не ограничивать величинами, заданны ми в табл. 17, особенно для позиционеров. Необходимо лишь не вы ходить за пределы допустимых значений грузовых моментов и гру зоподъемности.
Любой из манипуляторов, указанных в табл. 17, может быть использован в качестве приводной передней бабки центрового вра щателя, подобного токарному станку. В этом случае необходима под вижная задняя бабка или люнет, а также соответствующая станина или фундамент. Такая компоновка центрового вращателя обычно
190
и позиционеры |
|
|
|
Таблица 17 |
|||
|
|
|
|
|
|||
Скорость вращения план |
|
Вес, |
т |
Ориентировочная сто |
|||
|
шайбы, об/мин |
Ориентировочные |
|
|
имость. тыс. руб |
||
|
|
|
габариты манипу |
|
|
|
|
рабочая сва |
|
лятора или пози |
манипу |
позицио |
манипу |
позицио |
|
маршевая |
ционера, м |
||||||
рочная |
|
лятора |
нера |
лятора |
нера |
||
0,1 2 |
— 3,15 |
6 |
1 ,2 X 1 ,0 X 0 ,8 |
0,6 |
0,6 |
1,7 |
1,5 |
0 ,1 |
— 2,5 |
4 |
1 ,2 x 1 ,1 X 0 ,8 |
0,9 |
0,8 |
2,3 |
1,9 |
0,0 8 — 2,0 |
4 |
1 ,3 X 1 ,2 X 0 ,8 |
0,9 |
0,8 |
2,5 |
2,0 |
|
0,08 |
— 2,0 |
--- |
2 ,3 x 1 ,4 X 1 ,1 |
1,2 |
1.0 |
2,6 |
2,0 |
0,04 |
— 1,0 |
— |
1 ,7 X 1 ,6 X 1 ,0 |
1,8 |
1,7 |
3,0 |
2,4 |
0,0 4 — 0,9 |
— |
1 ,9 X 1 ,9 Х І , 2 |
2,7 |
2,7 |
3,7 |
з.о |
|
0,0 1 — 0,5 |
— |
2 ,7 x 2 , 7 x 1 , 3 |
4,7 |
4,3 |
4,7 |
3,5 |
|
0,01 |
— 0,5 |
|
3 ,6 x 1 ,6 X 1 ,1 |
7,0 |
6,5 |
6,3 |
5,0 |
0,0 2 |
— 0,4 |
0,6 |
._ |
|
, 4 |
►—і |
|
0 ,1 2 — 0,3 |
0,5 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
0,0 1 |
— 0,25 |
0,4 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
бывает целесообразна для автосварки длинных цилиндрических изделий, грузовой момент которых в случае консольного закрепле ния на планшайбе манипулятора выходит за пределы допустимого.
Аналогичным образом может быть использован и позиционер, который в сочетании с задней (неприводной) бабкой образует двух стоечный центровой кантователь, подобный указанным в табл. 19.
СВАРОЧНЫЕ ВРАЩАТЕЛИ
Сварочные вращатели — это механические устройства для вра щения изделия со скоростью сварки вокруг какой-либо одной по стоянной оси — горизонтальной, вертикальной или наклонной. В отличие от манипуляторов они являются одноосными вращателями.
Как и манипуляторы, вращатели обычно используются в комп лексных сварочных установках для автосварки круговых швов или для наплавки цилиндрических и конических поверхностей. Однако вращатели по сравнению с манипуляторами обладают меньшей универсальностью вследствие отсутствия второй оси поворота. По этому их рекомендуется применять в более специализированных установках, где не требуется менять позицию изделия в процессе
сварки или наплавки. |
|
|
В зависимости от положения |
оси вращения планшайбы, |
сто |
ла или шпинделя различают два |
типа вращателей. Первый |
тип |
(рис. 34) — вращатели с вертикальной или наклонной осью враще ния ВВ (вращатель вертикальный). Эти вращатели иногда назы
|
вают карусельными по аналогии |
|
|
с токарными карусельными стан |
|
|
ками. |
|
|
Вращатели второго типа ВГ |
|
|
имеют горизонтальную ось вра |
|
|
щения и, как правило, комп |
|
|
лектуются задней |
неприводной |
|
бабкой и люнетом, образуя та |
|
|
ким образом станок, подобный |
|
|
токарному (рис. 35). Следова |
|
|
тельно, типовый горизонтальный |
|
Рис. 34. Сварочный вращатель с вер |
вращатель ВГ состоит из трех |
|
основных узлов: |
передней при |
|
тикальной осью вращения: |
водной бабки 1, т. |
е. собственно |
/ — планшайба; 2 — станина с механизмом |
||
вращения. |
вращателя с планшайбой 2, зад |
|
|
ней передвижной |
бабки 3 с ие- |
приводной планшайбой 2 и промежуточного люнета в виде регули руемой роликоопоры.
Рис. 35. Сварочные вращатели и кантователи с горизонтальной осью вращения:
/ — передняя приводная бабка (вращатель типа ВГ); 2— планшайбы; 3 — задняя бабка; 4 — механизм выдвижения пинолн; 5 — тележка задней бабкн; 6 — стопор тележки.
Электроприводы всех типовых вращателей, как и манипулято ров, обеспечивают плавное, бесступенчатое регулирование скорости вращения в необходимых для автоматической сварки пределах.
192