Поточные механизированные и автоматизированные линии

Поточной механизированной сборочно-сварочной линией называ­ется комплекс оборудования, расположенного в порядке последова­тельности технологического процесса и обеспечивающего механи­зированное выполнение операций изготовления сварного изделия.

Схема поточной механизированной линии изготовления скребков шахтных транспортеров показана на рис. 4.23. Полосовой металл подается со склада на поточную линию к прессу /, на котором поло­сы режутся на заготовки необходимых размеров. Затем на прессе 2 производится гибка полос, после чего они передаются на правильную плиту 3 и после правки складываются в ящики 4. Выправленные де­тали собирают в приспособлениях с клиновыми зажимами на двух поворотных столах 5 (на каждом столе имеется по четыре таких при­способления). За каждым поворотным столом работают двое рабо­чих: один собирает скребок и освобождает его после прихватки, а второй осуществляет прихватку собранных деталей.

Собранный скребок устанавливают в поворотное приспособле­ние для автоматической сварки его под флюсом. На линии имеются два сварочных конвейера. Рабочий-сварщик вручную продвигает те­лежку к первой сварочной головке 6, где накладывается наружный сварной шов. После этого автосварщик поворачивает приспособле­ние на 180°, ссыпает флюс и передвигает тележку ко второй свароч­ной головке 7, на которой другой рабочий выполняет внутренний сварной шов, вынимает скребок из приспособления и передает его на плиту 8, где производится зачистка от шлака.

Освободившаяся тележка по наклонному пути под действием соб­ственного веса перекатывается к началу конвейера. Для проверки качества сварки предусмотрен контрольный пункт 9. Дефекты свар­ных швов устраняют на рабочем месте 10.

Рис. 4.23. Схема поточно-механизированной линии (а) изготовления скреб­ков шахтных транспортёров (б)

 

Автоматической сборочно-сварочной линией называется комплекс технологического и подъёмно-транспортного оборудования, выпол­няющего операции подготовки, сборки и сварки без непосредствен­ного участия человека в определённой технологической последова­тельности и с определённым тактом.

 

Сварочные роботы

Термин «робот» ввёл чешский писатель Карел Чапек в 1920 г. в своей фантастической пьесе «РУР» («Россумские универсальные роботы»). Этим словом были названы механические рабочие, пред­назначенные для замены людей на тяжёлых физических работах. Далее многочисленное семейство роботов получило развитие на стра­ницах научно-фантастических романов. Но не прошло и сорока лет, как робот вышел из стен научных лабораторий и начал применяться на производстве.

Согласно ГОСТ 25686-83 промышленный робот - это автомати­ческая машина, представляющая собой манипулятор с перепрограм­мируемым устройством управления для выполнения в производствен­ном процессе двигательных и управляющих функций, заменяющих аналогичные функции человека при перемещении предметов произ­водства и (или) технологической оснастки.

Промышленный робот для сварки - это манипуляционная систе­ма, оснащённая техническими средствами ведения сварочного про­цесса, с программным управлением координатами сварочного инструмента и изделия и параметрами режима сварки. Робот имеет под­вижную руку и шарнирную кисть с захватом, которые обладают сво­бодой пространственных перемещений, в какой-то степени имити­руя руку человека. В захвате кисти закрепляют сварочную головку (сварочные клещи при контактной сварке). Большинство сварочных роботов имеют пять движений (степеней свободы): три движения «руки» и два движения «кисти» (рис. 4.24).

При работе сварочных роботов оператор становится в известной степени руководителем специализированного сварочного поста, в обязанности которого входят:

- выполнение несложных заданий по программированию;

- управление и контроль всех процессов в пределах роботизиро­ванного сварочного поста;

- контроль качества деталей, сваренных роботом;

- устранение неполадок при незапланированных остановках ро­бота;

- выполнение дополнительных сварочных работ, недоступных для робота;

- заполнение магазинов для заготовок и присадочных материалов;

- очистка и замена изношенных деталей, например, сопел горелок;

- работа в контакте с ме­ханиками по обслуживанию и ремонту, а также с мастерами и технологами.

В состав робототехнологи­ческого комплекса могут вхо­дить, например: сварочный робот (рис. 4.25) со шкафом и пультом управления, а так­же программирующим уст­ройством; оборудование для установки и перемещения за­готовок; сварочное оборудо­вание; технологическая осна стка робота (например, устройство очистки и смазки горелки, защи­ты её от поломки).

В промышленно развитых странах серьёзные стимулы роста ин­вестиций в производство и применение промышленных роботов сле­дующие:

— непрерывное снижение стоимости промышленных роботов на фоне роста стоимости рабочей силы (так, с 1990 по 1999 г. средняя цена промышленных роботов на рынке США снизилась н 40 %, в то время как стоимость рабочей силы повысилась на 38-39 %);

— недостаток квалифицированной рабочей силы;

— освобождение работающих на производстве от тяжелого, ин­тенсивного и монотонного труда;

— возможность улучшения экологической обстановки на произ­водстве.

Применение роботов для автоматизации процессов дуговой сварки целесообразно при одновременном выполнении следующих условий:

— изделие выпускают мелкими и средними партиями;

— швы сварных соединений конструкции - сложной формы либо короткие и различным образом ориентированы в пространстве;

— к швам сварных соединений предъявляют повышенные требо­вания стабильности качества (от изделия к изделию) с минималь­ным влиянием «человеческого фактора»;

— разработка, изготовление и обслуживание специального свароч­ного автомата дороже применения серийно выпускаемого промыш­ленного робота;

— высокая культура заготовительного и сварочного производства, наличие на предприятии соответствующих технических служб по наладке и ремонту робототехнологических комплексов;

— создание на предприятии благоприятных условий (как мораль­ных, так и материальных) для обслуживающего робот персонала, сти­мулирующих бесперебойность работы комплекса.

 

 

Рис. 4.24. Схемы роботов с перемещением руки в сферической (а) и прямо­угольной (б) системе координат

 

 

Рис. 4.25. Роботизированная сва­рочная система серии ARC MATE