Файл: Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства.pdf

с 9-й на левой позиции и др. При проектировании сборочно-свароч- ных агрегатов (машин, линий) построение подобных циклограмм сильно облегчает поиск путей возможного совмещения операций, которое является одним из средств существенного повышения про­ изводительности машин и труда.

В соответствии с циклограммой (табл. 28) производительность станка составляет 65 стоек в час при скорости сварки до 1,7 м/мин.

Этот станок в отличие от автомата для сборки и сварки шаров (рис. 99) в качестве органа автоматического управления имеет не программный командоаппарат с жесткой циклограммой, а систему путевых и конечных переключателей с релейной и электромагнит­ ной аппаратурой. В таких рефлекторных системах последователь­ ного управления окончание предыдущей операции служит импуль­ сом для начала последующих. В связи с этим общая продолжитель­ ность рабочего цикла не может быть постоянной, жесткой величиной, так как она зависит от случайных колебаний времени отдель­ ных операций и скорости срабатывания исполнительных механиз­ мов. Подобные гибкие системы автоматического управления не всег­ да можно рекомендовать для многооперационных машин, встраи­ ваемых в автоматические поточные линии, так как они склонны накапливать неточности при выполнении отдельных операций и этим нарушать заданный ритм и синхронность потока. Такие автоматы не обладают, следовательно, жесткой стабильностью ритма. Чтобы стабилизировать их ритм, приходится искусственно увеличивать продолжительность рабочего цикла машины за счет добавочных межоперационных пауз, компенсирующих возможные неточности цикла, и, следовательно, за счет снижения производительности ма­ шины. В такой компенсации нет никакой необходимости, если ма­ шина работает автономно — вне линии, либо в автоматической ли­ нии с буферными межоперационными накопителями.

Некоторые из рассмотренных выше сборочно-сварочных станков VI и VII классов сконструированы так, что все рабочие операции (сборка, сварка и др.) выполняются на одной и той же позиции. Так построен, например, станок для сварки канистр (VI класс, рис. 91), станок для сварки шаров (VII класс, рис. 99) и пр. Не­ которые построены так, что отдельные операции рабочего цикла вы­ полняются на разных позициях и с этой целью станок снабжается многопозиционным устройством в виде многоместного поворотного

скольку на них последовательным потоком выполняется ряд разно­ родных операций (сборка, сварка и др.) на различных позициях, многоместного поворотного стола или конвейера, вмонтированного в машину. Таким образом, многопозиционные машины VI класса

326

являются прототипом механизированных линий VIII класса, а мно­ гопозиционные машины-автоматы VII класса являются прото­ типом автоматических линий IX класса.

Типичными представителями подобных машин VII класса могут служить многопозиционные станки-автоматы, применяющиеся в ав­ томобиле- и тракторостроении.

С т а н о к У-54 (рис. 101) предназначен для сборки и электро­ дуговой сварки под флюсом кольцевых швов картеров мостов авто­ мобилей ЗИЛ. Станок состоит из сварочного вращателя 1, трехместно­ го поворотного стола 4, двух сварочных головок.?, флюсовой аппара­ туры для подачи и отсоса флюса и несущей металлоконструкции 2.

Поворотный стол имеет три позиции: сборочную, сварочную и разгрузочную. На первой позиции производится сборка балки кар­ тера с колпаком и усилительным фланцем, расположенными по обе стороны картера. Затем стол поворачивается на 120° и собранное из­ делие переходит на вторую позицию, где производится сварка одно­ временно двух швов двумя сварочными головками. После сварки изделие разжимается и поворачивается со столом на третью пози­ цию, где происходит выгрузка изделия и выдача его на поток для производства дальнейших операций.

При каждом повороте стола на 120° в позиции сварки автомати­ чески подключается вращатель /, который вместе с очередным зажимным устройством стола образует механическую систему из двух бабок: передней (приводной) 1, расположенной на станке стационарно, и задней (холостой), снабженной зажимным устрой­ ством и расположенной на поворотном столе.

'Все операции сборки и зажатия изделия, передачи его с одной позиции на другую, сварки, разгрузки полностью автоматизиро­ ваны, что позволяет установить станок в поточной линии для про­ изводства картеров мостов.

Производительность станка У-54 при скорости сварки 0,75 м/мин составляет 30—35 мостов/ч.

Р о т о р н ы й с т а н о к - а в т о м а т У-95 (рис. 102) пред­ назначен для сборки и сварки под флюсом опорных катков трак­ тора С-100. Каток собирается из двух симметричных ободов 8, ко­ торые затем свариваются между собой сплошным кольцевым швом. Этот станок имеет некоторые особенности: сварочные вращатели имеют горизонтальную ось вращения и представляют собой комп­ лекты из двух бабок, приводной 2 и холостой 7, которые одновремен­ но выполняют и функции зажимного сборочного устройства; на стан­ ке У-95 производятся не только сварочные операции, но и сбороч­ ные. Таким образом, в отличие от обычных однороторных автоматов в этом автомате выполняются на одном и том же роторе fte одна, а несколько операций.

328

В сварочном производстве вполне возможно и целесообразно применение комбинированных многооперационных роторов, где на каждом роторе выполняется не одна, а несколько последователь­ ных операций, например сборка, сварка одного шва, затем друго­

го, зачистка швов и др. В этом случае часть позиций ротора, т. е. часть его кругового пути, выделяется для выполнения сборочных операций, другая часть'— для сварочных и т. д. Число позиций для каждой из этих операций определяется необходимым для их выполнения машинным временем и заданной производительностью автомата.

В принципе можно создать однороторный автомат, выполняющий любое количество различных операций. Однако при этом каждое

329

из гнезд ротора должно быть оснащено полным комплектом рабочих инструментов и механизмов для выполнения всех намеченных опера­ ций. При вращении ротора эти инструменты и механизмы включа­ ются поочередно для работы в заданной группе позиций. Для всех других позиций они являются балластом, усложняющим как кон­ струкцию роторного автомата, так и его эксплуатацию. По этим соображениям вместо сложных многооперационных роторов пред­ почитают создавать роторные линии, скомпонованные из нескольких однооперационных роторов.

Если комплекс выполняемых на машине операций можно огра­ ничить только сборкой двух несложных деталей и сваркой одного шва, например кольцевого, то в этом случае задача решается сравнительно просто с помощью одного ротора, так как краткосроч­ ную операцию сборки можно совместить с операцией закладки дета­ лей во вращатель. Следовательно, в этом случае ротор достаточно дополнить лишь одним гнездом для загрузки, сборки и выгрузки изделия на одной позиции ротора. На всех остальных позициях ротора будет производиться сварка. Именно такие условия созданы для роторного сборочно-сварочного автомата У-95 (рис. 102), пред­ назначенного для сборки и сварки тракторных катков из двух по­ ловин.

Ротор автомата 1 оборудован четырехместной планшайбой с че­ тырьмя устройствами для сборки, закрепления и вращения катка вокруг своей оси. Над каждым из этих устройств (роторных гнезд) на роторе закреплена сварочная головка 6 с катушкой электродной проволоки 3 и флюсоподающей ссыпной трубкой 5. Планшайба с зажимными устройствами и сварочными вращателями, кольцевая обойма со сварочными головками 6 и флюсосборник с трубами смон­ тированы на общем вертикальном шпинделе, образуя таким образом ротор, который во время работы непрерывно и равномерно враща­ ется вокруг оси шпинделя со скоростью 0,8 об/мин. В верхней час­ ти ротора смонтировано токораспределительное устройство для под­ вода электрического тока к сварочным головкам и вращателям.

Автомат работает следующим образом. Специальный автоопера­ тор принимает из питающего лоткового устройства одновременно две заготовки и, следуя за планшайбой, на ходу подает их в за­ жимное (сборочное) устройство, где обе заготовки взаимно центри­ руются, закрепляются во вращателе и приводятся во вращение вокруг своей оси. Затем включается сварочная головка, автомати­ чески возбуждается дуга, подается флюс и начинается процесс свар­ ки. При этом и ротор, и изделие вращаются вокруг своих осей. Сле­ довательно, свариваемое изделие одновременно вращается вокруг двух осей: собственной оси (для сварочного движения по окружно­ сти кольцевого шва) и оси ротора (для транспортного движения

330

по окружности ротора). Сварка осуществляется одновременно тре­ мя головками. После того, как свариваемый каток совершит полный оборот вокруг своей оси и 0,75 оборота вокруг оси ротора, сварка прекращается. Зажимное устройство освобождает сваренное изде­ лие, и оно в определенном положении ротора (в заданной позиции) выгружается на ходу.

Подача флюса в верхние бункеры, питающие зону сварки через ссыпные трубы 4, осуществляется с помощью многоковшевого эле­ ватора. Оставшийся нерасплавленный флюс поступает самотеком

внижний флюсоприемник, откуда после сепарации снова подается

вверхние бункеры.

Производительность автомата— 150 шт/ч при скорости сварки до 1 м/мин и числе оборотов ротора п — 0,8 об/мин.

О б щ и е у с л о в и я ц е л е с о о б р а з н о с т и п р и м е ­ н е н и я р о т о р н ы х м а ш и н в с в а р о ч н о м п р о и з ­ в о д с т в е можно сформулировать следующим образом:

1.Так как роторные машины обладают свойством независимо­ сти ритма, а следовательно, и производительности машины от дли­ тельности операционного цикла, то применять их целесообразно главным образом для производственных процессов с большой про­ должительностью технологических операций, в частности опера­ ций дуговой сварки или наплавки. При этом можно обеспечить лю­ бую производительность машины соответствующим подбором числа гнезд в роторе.

Всоответствии с этим использование роторных машин для вы­ полнения быстропротекающих сварочных процессов, имеющих им­ пульсный характер, например для точечной сварки (контактной, ультразвуковой и пр.), нецелесообразно.

2.По технико-экономическим соображениям и показателям экономической эффективности применение роторных машин может быть оправдано лишь в массовом производстве однотипных изделий, когда требуется весьма высокая штучная производительность ма­ шины. В противном случае оказываются более выгодными обычные многопозиционные машины.

3. По конструктивным соображениям применение роторных машин целесообразно для сборки и сварки сравнительно несложных малогабаритных изделий, так как при больших размерах изделий чрезмерно возрастает громоздкость и сложность машины (особенно многооперационной), а следовательно, падает степень ее надежнос­ ти, повышается стоимость и эксплуатационные расходы.

Совокупность перечисленных трех условий определяет область рационального применения роторных машин-автоматов в свароч­ ном производстве. Это относится к р о т о р н о м у оборудова­ нию трех классов: сварочным станкам-автоматам V класса,

331