книги из ГПНТБ / Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства

Таблица IS

Классификация и характеристика оборудования для комплексной механизации и автоматизации сварочного производства

С в а р о ч н о е о б о р у д о в а н и е

со швами сложной конфигурации. Применяется в крупносерийном производстве

С б о р о ч н о - с в а р о ч н о е о б о р у д о в а н и е

184

При определении средних значений коэффициентов т учитыва­ лись также данные о технологической трудоемкости сварочного производства, приведенные в § 1 (табл. 1—4). При разработке ра­ бочих проектов механизации и автоматизации значения коэффици­ ентов пг необходимо уточнять в зависимости от конкретного содер­ жания данного технологичес­

оборудованию с наибольшим возможным уровнем комплексной автоматизации сварочного производства, т. е. автоматическимлиниям, имеющим значение У2 = 83% 100%.

2. Местный локальный уровень механизации У2л не характери­ зует значение данного оборудования в комплексной механизации производственного потока.

3. Изменение локального уровня механизации У2л не всегда сопровождается соответствующим однозначным изменением уровня комплексной механизации У2, например, при переходе от сварочных станков-автоматов V класса к сборочно-сварочным неавтоматизиро­ ванным станкам VI класса, несмотря на резкое падение локальной степени механизации Угл, показатель комплексной механизации У2 продолжает расти. Точно так же переход от сборочно-сварочных автоматов VII класса к механизированным, т. е. неавтоматическим линиям VIII класса, сопровождающийся падением величины У2л, вызывает в то же время резкое повышение уровня комплексной механизации У2. Это легко объясняется тем, что совершается пере­ ход к более широкому — комплексному — решению задачи, т. е..

185

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

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

(рис. 34) — вращатели с вертикальной или наклонной осью враще­ ния ВВ (вращатель вертикальный). Эти вращатели иногда назы­

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