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

трубков и последующей прошивки отверстий в ленте.' ’«Летучая» машина 6 состоит из двух сварочных головок, укрепленных на ста­ нине и перемещающихся во время сварки. Каждая головка позво­

Работает машина следующим образом. Концевой выключатель от соответствующего выступа на движущейся ленте дает команду на сцепление сварочной головки с лентой. Срабатывает специаль­ ное зажимное устройство и сварочная головка совместно с лентой перемещается по направляющим на станине. Относительное распо­ ложение сварочной головки и ленты в это время не меняется. Во вре­ мя движения головки происходит автоматическая подача одновре­ менно двух патрубков на ленту и приварка их к ленте методом контактной сварки оплавлением.

По окончании сварки через отверстия в нижних электродах ма­ шины выдвигаются два пуансона, которые прошивают отверстия заданного диаметра в ленте и развальцовывают лишний металл по стенкам патрубков. Чтобы при этом не уменьшилось проходное сечение патрубков, в них предварительно выполнены специальные проточки. После окончания сварки и прошивки сварочная головка расцепляется с лентой и специальным механизмом быстро возвра­ щается в исходное положение.

Для обеспечения высокой надежности линии на станине уста­ новлены две сварочных головки, каждая из которых может рабо­ тать как независимо, так и совместно с другой.

В отечественной и зарубежной практике аналогов такой машины не существует.

После приварки патрубков ленты накладываются одна на дру­ гую и совместно подаются специальным тянущим устройством валкового типа 7 в многоэлектродную контактную сварочную ма­ шину 8 для соединения между собой обеих штампованных лент в промежутках между каналами. Как и в предыдущей сварочной опе­ рации, задача осложняется необходимостью производить сварку на движущейся ленте. Следовательно, и здесь необходимо исполь­ зовать «летучую» машину.

Машина 8 состоит из четырех подвижных сварочных блоков, укрепленных на станине, и механизма зачистки электродов. Блоки могут качаться вокруг горизонтальной оси перпендикулярно на­ правлению движения ленты. Каждый сварочный блок состоит из рамы, на которой укреплены четыре сварочных трансформатора, соединенные гибкими токоподводами с электродными устройствами, и механизма для сцепления рамы со свариваемой лентой на время сварки. Электродные устройства укреплены на раме с возможностью

397

•поворота на заданный угол вокруг горизонтальной оси для перио­ дической зачистки электродов по мере их износа.

Машина может производить сварку одновременно двух рядов точек в то время, как два других сварочных блока находятся в по­ ложении зачистки электродов. Включение электродных узлов в ра­ боту и поворот их на зачистку осуществляется автоматически с по­ мощью специального электронного устройства.

Машина 8 обеспечивает сварку семи точек в ряду при минималь­ ном шаге между рядами 40 мм на панельной ленте, движущейся со скоростью до 2 м/мин. Команду на включение сварочного блока машина получа'ет от движущейся ленты при прохождении соответ­ ствующего выступа под конечным выключателем. При этом свароч­ ный блок специальным устройством жестко сцепляется с лентой и перемещается с ней во время сварки. По окончании сварки ряда точек блок автоматически расцепляется с лентой и под действием пневмопривода быстро возвращается в исходное положение.

После выполнения заданного программой числа сварок электрон­ ное устройство дает команду на разворот электродных блоков в по­ ложение «Зачистка» и включение зачистных устройств. В это время автоматически в положение «Сварка» разворачиваются два других сварочных блока, находившихся до этого в положении «Зачистка». Так обеспечивается непрерывная работа машины без остановок на зачистку электродов. Установленная мощность машины 1820 кѳа и вес — 11 т .

По окончании точечной сварки межканальных промежутков панельная лента через приводную валковую клеть 7 подается в кон­ тактную роликовую машину 9 для роликовой сварки одновременно двух продольных швов по кромкам панельной ленты. По своей конструкции она весьма проста, так как представляет собой две пары холостых электродных роликов с соответствующим пунктом пита­ ния. Сварка продольных швов производится непрерывно со ско­ ростью продвижения ленты. Машина установлена стационарно и не имеет «летучих» блоков.

Последняя сварочная операция по ходу непрерывного движения панельной ленты — сварка поперечных швов радиатора. Эта за­ дача значительно сложнее предыдущей, так как направление швов не совпадает с направлением движения ленты, а перпендикулярно ему. Следовательно, машина 10 должна быть снабжена «летучими» сварочными каретками, выполняющими сварку поперечных швов на ходу (см. § 19, рис. 105).

После сварки всех швов панельная лента радиатора через оче­ редной валковый привод 7 поступает на летучие гильотинные нож­ ницы И, которыми лента разрезается на отдельные радиаторы. Далее через подводящий транспортер 12 радиаторы попадают в

3 9 8

гильотинные ножницы 13 для обрезки продольных кромок. Полу­ ченные таким путем готовые радиаторы подаются в многопозицион­ ный пресс 14 для гидравлических испытаний. Изделия, прошедшие испытания, по отводящему транспортеру 15 поступают в отделение покраски и сушки, а затем — на склад готовой продукции.

Тянущие валковые приводы 7 захватывают панельную ленту лишь по ее продольным кромкам, так как середина занята гофрами.

Производительность автоматической линии — 500 000 радиа­ торов в год. Ее обслуживают только два оператора-наладчика. Мощ­ ность сварочных машин: установленная — 3360 ква\ потребляемая одновременно — 1540 та. Суммарная установленная мощность электроприводов прочего оборудования— ПО квт. Скорость дви­ жения ленты, а следовательно, и производительность линии может регулироваться в пределах 1,5—2,0 м/мин. Экономический эффект от внедрения этой линии составляет около 1 млн. руб. в год. Такой высокий эффект достигнут благодаря применению непрерывной формовки в валках, вместо обычной прерывистой штамповки в прес­ сах; непрерывности и совмещению многих операций сборки и свар­ ки; замене операции разрезки полосы на отдельные плоские элемен­ ты операцией разрезки готовой панельной ленты в конце линии; и, наконец, вследствие полной автоматизации всего технологиче­ ского процесса, включая и операции управления.

Описанная технология автоматического производства может най­ ти применение не только для изготовления панельных радиаторов, но и многих аналогичных штампосварных изделий из рулонной стали, например, охладителей силовых трансформаторов, стальных секций водогрейных котлов, элементов автомобильных кузовов и вагонов (люков, гондол) и пр.

Л и н и я д л я п р о и з в о д с т в а р е б р и с т ы х т р у б . Трубы с продольными ребрами являются элементами теплообмен­ ных аппаратов, котельных экранов и различных радиационных устройств. Конструкция оребренной трубы состоит из центральной гладкой трубки и приваренных к ней шести корытообразных двой­ ных ребер, образующих в сечении звезду с двенадцатью лучами — ребрами (рис. 118, б).

Исходным материалом являются мерные трубки -диаметром 40 мм и рулонная полосовая сталь, из которой формуются корыто­ образные ребра. В состав линии, на которой автоматически произ­ водятся все операции по изготовлению ребер, их сборке и сварке с трубкой, входят следующие устройства и агрегаты (рис. 118): питатель трубок /, подающий рольганг 2, контактная шестироли­ ковая сварочная машина 5, поворотный барабан с тремя поочередно работающими шестиместными магазинами револьверного типа 7, летучие ножницы 8 для разрезки ребер, профилирующая формовочт

399

ная машина 9, контактная стыкосварочная машина 10 для соедине­ ния концов рулонов, устройство для разматывания рулона с катуш­ кой 11 и различные вспомогательные и транспортные устройства.

Линия работает следующим образом. После нажима на кнопку «Пуск» срабатывает электромагнитный отсекатель питателя трубок 1

Рис. 118. Автоматическая линия производства ребристых труб.

и очередная освободившаяся трубка скатывается из питателя на подающий рольганг 2, который передвигает трубку по направлению к магазину 7. В этот момент на трубку опускается ролик прижимно­ го механизма 4, трубка вдвигается в магазин и путевым контактом включает формовочную многороликовую машину 9.

Стальная лента по мере ее профилирования ведущими роликами формовочной машины 9 подается в дежурный магазин 7 справа на­ лево, т. е. встречным движением. После профилирования мерного отрезка ленты включаются летучие ножницы 8 и производят отрез­ ку профиля; зажим протягивающего механизма 6 захватывает профиль и передвигает его в магазин до упора. Затем привод револь-

4 0 0

верного магазина поворачивает его на такой угол (60°), чтобы сле­ дующий профиль мог попасть в очередное гнездо магазина. Набран­ ный таким образом комплект профилей (6 шт.) поворотом всего магазинного барабана на 120° подается на линию сварки, располо­ женную рядом, параллельно линии загрузки. При этом следую­ щий магазин становится на место предыдущего — под загрузку оче­ редного комплекта профилей и трубки.

Таким образом, комплектовочное магазинное устройство состо­ ит из трех шестиместных магазинов револьверного типа, смонти­ рованных на поворотном барабане. Каждый комплектовочный магазин может поворачиваться относительно двух параллельных

Когда загруженный магазин попадает на линию сварки, специ­ альный подающий механизм захватывает весь набор профилей вместе с центральной трубкой и подает его через направляющие фильеры под ролики сварочной машины 5 и далее в эксцентриковые захваты тянущего устройства 3.

В сварочной роликовой машине специальной конструкции К-217 производится одновременная приварка шести ребер к трубке. Ма­ шина (рис. 119) состоит из станины 4 с закрепленными на ней шестью радиально расположенными контактными роликами 3, соединенными с кольцевым сварочным трансформатором 1. Каждый ролик во время сварки входит внутрь корытообразного профиля и плотно прижимает его к центральной трубке. Прижим роликов осуществляется пневмоцилиндрами 2. Ролики не имеют собственно­ го привода вращения и катятся по изделию за счет естественной силы сцепления с движущимся изделием.

После приварки ребер по всей их длине выключается сварочный ток, отводятся ролики сварочной машины и оребренная трубка опу­ скается на сбрасывающий механизм. Эксцентриковый захват тя­

401

цом старой. Вся линия обслуживается одним оператором. При скорости сварки 10 м/мин производительность линии — 20 трубок/ч.

В области строительной промышленности образцом автомати­ ческих линий IX класса могут служить линии для массового изго-

Рис. 119. Шестироликовая контактная машина для приварки ребер к трубам.

товления арматурных сеток и каркасов на заводах железобетонных конструкций. Эти линии построены на базе многоэлектродных кон­ тактных машин, осуществляющих рельефную сварку пересекаю­ щихся стержней, например на базе автоматизированных машин ти­ па АТМС-14 X 75-4.

Автоматическая линия (рис. 120) предназначена для изготовле­ ния плоских арматурных сеток шириной до 2350 мм из продольных проволок или прутков диаметром от 3 до 12 мм и поперечных — от 3 до 8 мм. Расстояние между осями проволок — продольных или по­ перечных ■— может быть любым в пределах от 100 до 300 мм. Наи­ большее число продольных проволок — 24 (на рис. 120 условно изображено 12).

На этой линии из намотанных на барабаны продольных прово­ лок, а также из выправленных и нарезанных на заданную длину

сварочной машины, сетка автоматически разрезается на отрезки 8

4 0 2

заданной длины. Кроме этого, в линии установлены пневматиче­ ские ножницы, которыми можно разрезать готовую сетку по ширине на две части (продольным резом).

Продольные проволоки поступают в машину непрерывными нитями из барабанов 1, проходя через пятироликовые правильные устройства 2. Поперечные проволоки (стержни) по одной штуке специальными автоматическими механизмами захватываются из бункера-питателя 9, подаются в зазор между сварочными электро­ дами и укладываются перпендикулярно продольным проволокам. После этого штоками пневмоцилиндров 5 опускаются верхние сва­ рочные электроды, которые зажимают поперечную проволоку во всех ее пересечениях с продольными проволоками.

Сварка осуществляется либо одновременно во всех пересечениях, либо в две очереди последовательно. Подвод сварочного тока (од­ носторонний) производится к нижним (неподвижным) электродам от двенадцати сварочных трансформаторов (к двум электродам от каждого трансформатора). Количество включаемых трансформато­ ров зависит от числа продольных проволок в сетке. Включение и выключение первичных обмоток сварочных трансформаторов про­ изводится игнитронными контакторами.

Поперечная проволока после сварки ее с продольными прово­ локами захватывается крюками каретки 6, которая двумя пневмоцилиндрами 4 перемещает поперечную проволоку вместе со всеми приваренными к ней продольными проволоками на заданный шаг. Следовательно, эти цилиндры вместе с кареткой выполняют функ­ ции шагового транспортера. При этом тяговое усилие цилиндров обеспечивает протаскивание всех продольных проволок через правйльные устройства 2 с одновременным разматыванием катушек 1.

Для сварки сеток с ячейками различных размеров в машине

4 0 3

предусмотрена возможность плавного изменения расстояния между электродами, а также хода каретки подачи свариваемой сетки и, следовательно, расстояния между поперечными проволоками.

Таким образом, на линии автоматически и в определенной по­ следовательности выполняются следующие операции: захват из магазина-бункера одной поперечной проволоки и подача ее в прием­ ное устройство машины; подача поперечной проволоки в зазор меж­ ду сварочными электродами; зажатие поперечной проволоки со всеми продольными проволоками в местах пересечений; включение сварочного тока и сварка всех пересечений; перемещение сетки на заданный шаг, равный расстоянию между поперечными проволока­ ми в сетке; отсчет количества приваренных поперечных проволок и подача команды для отрезки сетки гильотинными ножницами.

Поперечные проволоки из бункера 9 захватываются электромаг­ нитными устройствами и подаются в приемное устройство сварочной машины роликовым механизмом, приводящимся в движение двумя электродвигателями. Продольные проволоки поступают в зазор между сварочными электродами под действием тяговой каретки 6 с пневматическим шаговым двигателем 4. Точное их направление в зазор под электроды обеспечивается установленной перед машиной стальной пластиной с направляющими втулками в ней 3.

Все остальные механические операции осуществляются пневма­ тическими цилиндрами с автоматическим управлением. Длитель­ ность прохождения сварочного тока определяется электронным ре­ гулятором времени.

Установленные в машине (рис. 121) 12 сварочных трансформа­ торов мощностью по 75 ква включаются в трехфазную сеть. При сварке сеток из проволок максимального диаметра (8 + 12 мм) с наибольшим числом продольных проволок (24 шт.) потребляемая мощность составляет около 900 ква.

Последовательность срабатывания отдельных механизмов и вы­ держка времени их работы обеспечивается системой конечных вклю­

4 0 4

кJ3

3*g

я S

«Г*

о) э

Q.

CJ QJ

3

=о а

С н

а* я

5 с

о 3

о 3

н я

й»S» 4 о

fО- Otо

Ус

5 о

Сс

S'* а-..

о s

2 *

0)аз 4)Н

а о.

с

сч «J.

d

я g

г | ЯС

X3m*я

яО»

ЯЕС

*5 £ *

В і

ff 1 S'*

так как командоаппарат не исключает необходимости в многочис­ ленных автоблокировках, которые при рефлекторной системе осу­ ществляются попутно теми же конечными выключателями, т. е.

•без добавочной аппаратуры.

Аналогичные принципы автоматизации производства сеток при­ меняются и в сельскохозяйственном машиностроении.

Для автоматизации производства сварных профильных балок — тавров, двутавров, швеллеров — и создания для этой цели поточ­ ных линий непрерывного действия весьма перспективен принцип вальцесварочных комбайнов, реализуемый с помощью валковых

•сборочно-сварочных станов (рис. 122). Принцип их действия в зна­ чительной мере аналогичен принципу действия трубосварочных станов непрерывного действия (см. § 21 и 22).

Основное достоинство этих станов заключается в том, что они

резко повысить уровень комплексной автоматизации производства. Кроме того, валковые станы обеспечивают локализацию сборочно­ го давления в зоне сварки, благодаря чему достигается плотность

•сопряжения свариваемых деталей в этом месте, а следовательно, и стабильность качества шва. Однако, если стан предназначен для сварки плавлением, в частности для электродуговой сварки, то вал­ ковую сборочно-сварочную клеть необходимо конструировать так, чтобы в процессе сварки и особенно во время кристаллизации швов ■была полностью исключена возможность какого бы то ни было взаимного смещения свариваемых кромок, так как из-за него мо­

рочной скоростью и автоматическая сварка обоих швов осущест­ вляется одновременно. Прижатие стенки к поясу, плотность их со­ пряжения на время сварки и кристаллизации швов обеспечивается валковой клетью, состоящей из опорных, направляющих и прижим­ ных валков, образующих своего рода роликовый фильер.

Стенка к поясу прижимается пневматическими или гидравличе­ скими цилиндрами либо пружинными вставками с регулируемым усилием, действующим на верхние прижимные ролики 6. Опорны­ ми — стационарными—роликами могут быть также верхние, а при­

406