Поточная линия для обработки металлоконструкций Советский патент 1985 года по МПК B23K37/04 

Изобретение относится к сварке, а именно к конструкции поточной линии для обработки металлоконструкций, преимущественно для сборки и сварки мостов комбайнов. Цель изобретения - повьшение пр изводительности путем обеспечения независимой работы рабочих мест. На фиг.. 1 изображена поточная линия, вид сверху (шкафы системы управления условно не показаны), на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (стрелками указаны направления перемещения механизмов), на фиг.З вид по стрелке Б на фиг. 2. Поточная линия для обработки металлоконструкций, преимущественно мостов сельскохозяйственных комбайнов, содержит входной шаговьй накопитель 1 труб, участок 2 сборки и прихватки фланцев с трубой из двух рабочих мест, участок 3 для двухслойной сварки собранных стыков из двух роботизированных рабочих мест (на каждом установлено по два сварочных робота для повышения производительности сварки), участок 4 дпя сборки и прихватки элементов кронштейнов в трубе из трех рабочих мест, часток 5 для сварки основным швом всех элементов кгонштейнов меж ду собой и с трубой, содержащий пять роботизированных рабочих мест (на каждом установлено по два сварочных робота), выходной накопитель 6 и межоперационные накопители 7-9 расположенные по направлению технологического потока. Вне рабочей зоны 10 участков 2-5 установлен основ ной транспортер, расчлененньй на участки 11-14, Длина участков основ ного транспортера зависит от количества и размеров однотипных сбороч но-сварочных рабочих мест в участке и связывает межоперационный накопитель последующего участка с любым рабочим местом на предьщущем участк Параллельно основному транспорте ру в горизонтальной плоскости и дальше от рабочих участков установлен дополнительный транспортер, так же расчлененный на участки 15-18, которые связывают межоперационньй накопитель предьщущего участка с лю бым рабочим местом на последующем участке. Каждое рабочее место содержит вращатель 19 изделия для поворота 52 его в требуемое положение для сборки или сварки. Вращатель включает в сеСя приводную бабку с центрирующими поводками для фиксации положения свариваемого моста и неприводную бабку с выдвижной вращающейся пинолью для зажатия изделия во вращателе. На рабочих местах участков 2 и 4 имеются накладные кондукторы для установки собираемых и прихватываемых полуавтоматической сваркой, элементов насыщения (кронштейнов, бобышек и др.). На рабочих местах участков 3 и 5 установлено по два сварочных робота, в систему управления которых включены приводы поворота соответствующих вращателей свариваемого моста. Возле каждого рабочего места установлены дополнительные перегружатели 20, а возле накопителей - дополнительные перегружатели 21 и 22. Дополнительные перегружатели имеют сходную конструкцию и отличаются величиной хода перемещаемого изделия. По установленным на стойках балкам над транспортерами в поперечном направлении может перемещаться тележ-. ка 23 с подъемным захватом, имеющая три фиксированных положения для перегружателей 20 и 22 и две - для перегружателей 21. В тележке 23 крепится механизм вертикального перемещения штанги 24, на нижнем конце которой крепится механизм захвата с грузонесущими поворотными клещами 25. На каждом участке 15-18 дополнительного транспортера имеется одна подвижная тележка 26 с тросовым (или цепным) приводом для перемещения вдоль всей длины данного участка. На каждом участке 11-14 основного транспортера имеется одна подвижная тележка 27. Тележка 26 и 27 аналогичны по конструкции и имеют ложементы для установки свариваемого изделия, а также жесткие кронштейны 28 (фиг.2) которые расположены за пределами направляющих тележек. Возле каждого рабочего места за пределами направляю1 щх тележек 26 и 27 установлено по рычагу 29, поворачивающемуся на оси 30 корпуса 31 с помощью пневмоцилиндра 32. На каждом рычаге 29 смонтирован регулируемый упор 33, взаимодействующий с кронштейном 28 и предназначеиньш для точной установки тележек относитель но соответствующего вращателя 19. На каждом рабочем месте установлен основной перегружатель 34 с подъемн ми ложементами 35 для установки свариваемого изделия. Основной пере гружатель 34 перемещается (например с помощью пневмоцилиндра) в два фик сированных положения по направляющи 36, которые расположены перпендикулярно осям основных транспортеров 11-18 и не пересекают их. Величина хода основного перегружателя 34 обе печивает перемещение свариваемого изделия от оси вращателя 19 до зоны захвата клещами 25 соответствующего дополнительного перегружателя. При этом тележка 27 может перемещаться в любое положение по основному тран портеру 11-14. Основной и дополнительньй транспортеры расположены между стойками дополнительного пере гружателя. Накопитель 1 перемещает очередну заготовку трубы в положение загрузк Тележка .26 участка дополнительного транспортера 1-5 находится в исходно положении под дополнительным перегружателем 21. Тележка 23 дополнительного перегружателя 21 перемещается, после чего выдвигается вниз штанга 24, поворачиваются, сближаясь, кЛещи 25 и захватывают заготов ку трубы из накопителя 1. Затем штанга 24 поднимается вверх и сни.мает заготовку с накопителя, а те лежка 23 перемещается, после чего штанга- 24 опускается вниз, заготовка укладывается на ложементы тележки 26, клещи 25 раскрываются и штан га 24 поднимается в верхнее положение. После выполнения сборки и прихва та на каком-либо рачем месте участка 2 оператор вьщает команду в систему-управления на смену изделия По этой команде возле данного рабочего места включаются оба пневмоци- линдра и рычаги 29 поворачиваются в верхнее положение, выводя упоры 3 на траекторию движения кронштейнов 28. После этого тележка 26 дополнительного транспортера 15 движется вправо на маршевой скорости. При подходе ее в зону вызвавшего рабочего места скорость перемещения тележки 26 уменьшается, а при встрече кронштейна 28 с упором 33 привод пе ремещается и отключается, а упругость троса (или цепи) обеспечивает постоянный контакт между упором 33 и кронштейном 28 тележки. При этом тележка 26 с очередной заготовкой занимает строго фиксированное положение относительно соответствующего дополнительного перегружателя 20. Одновременно с движением тележки 26 по указанной вьщ1е комавде оператора основной перегружатель 34 данного рабочего места из исходного положения с опущенными ложементами 35 перемещается на линию центров вращателя 19. Ложементы 35 поднимаются до собранного и прихваченного изделия, которое вращателем 19 повернуто в требуемое положение загрузки. Пиноль неприводной бабки вращателя 19 освобождает изделие и оно фиксируется в ложементах 35, которые опускаются вниз, а затем основным перегружателем 34 изделие транспортируется из зоны обработки в зону перегрузки. Ложементы основного перегружателя 34 поднимают изделие и при этом оси изделий на- тележках 26 и 27 и основном перегружателе 34 располагаются в одной плоскости.. Одновременно по указанной вьше команде оператора тележка 27 основ- . ного транспортера 11 исходного положения перемещается до вызвавшего рабочего места, при этом ложементы тележки свободны - заготовка отсутствует. Порядок перемещения тележки 27 аналогичен перемещению тележки 26, описанному выше. При встрече кронштейна 28 тележки 27 с соответствующим упором 33 тележка останавливается, занимая строго фиксированное пололсение относительно соответствующего дополнительного перегружателя 20. Исходным положением тележки 23 дополнительных перегружателей 20 является крайнее правое (по фиг.2) с поднятой штангой 24 и раскрытыми клещами 25. При расположении тележек 26 и 27 . на соответствующих упорах 33 вызвавшего рабочего места, а основного перегружателя 34 в крайнем левом положении, работа механизмов выполняется в следующей последовательности. Штанга 24 опускается вниз, клещи 25 сводятся и охватывают собранное и. прихваченное изделие на основном перегружателе 34. Затем штанга 24 поднимается вверх, снимает балку с ложементов 35, и тележка 23 перемещ ется в среднее фиксированное положе кие, при котором ось изделия, закрепленного в клещах 25, совпадает с осью ложементов тележки 27. Штанг 24 опускается, прихваченное изделие укладывается на ложементы тележки 27, клещи 25 раскрываются и штанга 24 поднимается в верхнее положение, после чего ввдается команда на пере мещение тележки 27 к дополнительному перегружателю 22 (в исходное положение). Тележка 23 перемещается в крайнее левое положение, штанга 24 опускается, клещи 25 сводятся и охватывают поданную заготовку, расп ложенную на тележке 26. Затем штанга 24 поднимается .вверх, снимает заготовку с ложементов тележки 26 и тележка 23 перемещается в крайнее правое положение, при котором ось изделия, закрепленного в клещах 25, совпадает с осью ложементов 35. Штанга 24 опускается, заготовка укладывается на ложементы основного перегружателя 34, клещи 25 раскрыва ются и штанга 24 поднимается в верх нее положение. После этого ложемент 35 опускаются и основной перегружатель 34 перемещается вправо (по фиг.2) до.выхода на ось центров вра щателя 19, затем ложементы 35 подии маются. Оператор устанавливает на изделие привариваемые фланцы и пинолью неприводной бабки поднимает заготовку к приводной бабке вращате .ля 19, причем центрирующие поводки бабки поладают в отверстия фланца и фиксируют точное положение изделия во вращателе. Ложементы 35 опус каются и основной перегружатель 34 возвращается в исходное положение, Оператор прихватывает .фланцы к труб а также устанавливает и прихватьгаае Tpe6ye «bJe накладки и бонки, использ.уя.для ориентации накладные (откидьшающиеся) кондукторы. По оконча НИИ прихватки вращателем 19 поворачивают изделие в ис:1содное положение для загрузки-разгрузки. В зто время тележка 27 с собранным и прихваченным изделием перемещается в исходное положение - под дополнительньй перегружатель 22 между участками 2 и 3. Дополнительньм перегружатель 22 работает в одном из следзпощих режимов, в зависимости от соотношения такта выпуска изделий на рабочих местах участков 2 и 3. I.Такт вьтуска синхронизирован, (основной режим). Свободная подающая тележка 26 дополнительного транспортера 16 находится под дополнительным перегружателем 22, который перекладывает на нее собранное изделие с уборочной тележки 27 основного транспортера 11... II.Такт вьтуска на участке 2 оказался больше такта вьтуска на участке 3, например из-за проведения настройки или подрегулировка оборудования на участке 3. Подающая тележка 26 дополнительного транспортера 16 занята. Дополнительньй перегружатель 22 перекладывает изделие с уборочной тележки 27 основного транспортера 11 на шаговый накопитель 7, который перед очередной загрузкой на один шаг перемещает изделие в направлении От транспортеров. При этом свободная ячейка накопителя устанавливает свои ложементы в положение, аналогичное ложементам 35. III.Такт вьшуска на участке 2 оказался меньше такта выпуска на участке 3. Уборочная тележка 27 основного транспортера 11 не обеспечивает своевременньш подвод собранных изделий. Дополнительный перегружатель 2.2 перекладывает изделие -с накопителя 7 на подающую тележку 26 дополнительного транспортера 16, которая установлена под ним. После каждой перегрузки накопитель 7 перемещает изделия на один шаг в направлении К транспортерам. При подходе тележки 27 основного транспортера 11 с заготовкой под дополнительньй перегружатель 22 перегрузка заготовки на телешсу 26 дополнительного транспортера 16 вы-, полняется, как было указано вьш1е. Конструкция и работа механизмов дополнительного перегружателя 22 аналогична описанной выше работе дополнительного перегружателя 20. После вьтолнения сварки на какомлибо рабочем месте участка 3 сварочные работы отводятся от изделия, вращатель поворачивает изделие в положение разгрузка-загрузка и вьща ется команда в общую систему управления на смену изделия. Работа упоров 33, тележек 26 и 27 и основн го перегружателя 34 происходит в последовательности, описанной вьше. Дополнительный перегружатель 20 сни мает сваренное изделие с основного перегружателя 34 и укладывает его на тележку 27 основного транспоретр 12, а затем очередную заготовку переносит с подающей тележки 26 допол нительного транспортера 16 на основ ной перегружатель 34, после чего он перемещается на линию вращателя.19 в последовательности, описанной выше. -После подъема ложементов 35 вы;двигается пиноль неприводной бабки и поджимает заготовку к приводной .бабке вращателя 19, причем цеитри рующие поводки бабки попадают в отверстия фланца и фиксируют точное положение балки во вращателе. Ложементы 35 опускаются и основной пере гружатель 34 возвращается в исходно положение. Подается команда на авто матическую обработку программы сварочных роботов, которые выполняют обварку всех необходимых стыков в заданной последовательности, причем из системы управления роботами подаются команды на приводы вращат.еля 19 для поворота балки в положение, требуемое технологией сварки стьжа. В это время тележка 27 с установ ленной сваренным изделием перемещается в свое исходное положение под дополнительньй перегружатель 22 межд участками3 и 4, а пустая тележка 26 - под дополнительньй neperpj aтель 22 между участками 2 и 3. Рабо та шагового накопителя 8 аналогична работе накопителя 7. После выполнения сборки и прихват ки .на каком-либо рабочем месте участ ка 4 оператор вьщает команду в общую систему управления на смену изделия. Работа упоров 33, тележек 26 и 27 и основного перегружателя 34 происходит в последовательности, описанной вьше. Соответствующий дополнительный перегружатель 20 снимает собранное и прихваченное изделие с основного перегружателя 34 и укладывает ее на уборочную тележку 1 58 27 основного транспортера 13, а затем очередную заготовку переносит с подающей тележки 26 дополнительного 17 на основной 34 перегружатель, после чего он перемещается на линию центров вращателя 19 и заготовка зажимается во вращателе в последовательности, указанной выше. После возврата основного перегружателя 34 в исходное положение оператор, используя накладные кондукторы для ориентации, устанавливает на изделие под узлы кронштейнов и выполняет их сварку прихваточным щвом, поворачивая вращателем 19 изделие в положение, удобное для сборки и сварки. По окончании прихватки врашатель 19 поворачивает изделие в исходное положение. В это время уборочная тележка 27 основного - транспортера 13 с установленным на нем изделием перемещается в сбое исходное положение под дополнительный перегружатель 22 между участками 4 и 5, а пустая тележка 26 под дополнительный перегружатель 22 между участками 3 и 4.Работа шагового накопителя 9 аналогична работе накопителя 7. После выполнения сварки на какомлибо рабочем месте участка 5 сварочные роботы отводятся от изделия, вращатель поворачивает изделие в положение разгрузка-загрузка и выдается команда в общую систему управления на смену изделия. Работа упоров 33, тележек 26 и 27 и основного пёрегр жателя 34 происходит в последовательности, описанной выше. Соответствующий дополнительньй перегружатель .20 снимает сваренную балку с основного перегружателя 34 данного рабочего места и укладывает ее на уборочную тележку 27 основного .транспортера 14, а затем очередную заготовку переносит с подающей тележки 26 дополнительного транспортера 18 на основной перегружатель 34, после чего она перемещается на линию центров вращателя 19 в последовательности, описанной вьшге. Зажим заготовки и порядок вьшолнения работ аналогичен участку 3,но программадля сварочныхроботов подготовлена по конкретным стыкам свариваемых кронштейнов и изделия. В это время тележка 27 с установленным сваренным изделием перемеща 9 ется в свое исходное положение под дополнительный перегружатель 21, а пустая тележка 26 дополнительного транспортера под дополнительный пер гружатель 22. Дополнительньй перегружатель 21 производит перегрузку сваренных дополнительных изделий с тележки 27 на шаговый выходной накопитель 6, с которого изделия на правляются на последунядие операции - контроль, термообработку и т Поточная линия предназначена для сборки и сварки 35 тыс. мостов сель скохозяйственных комбайнов в год. Всего на линии высвобождено 12 чело век. В процессе замены изделия на рабочем месте оператор, освобожден510ный от транспортных операций, выполняет необходимое техническое обслуживание сварочного оборудования (замену проволоки, наконечника и сопла сварочной горелки и т.п.), что позволяет повысить на 3-5% производительность линии за счет сокращения вспомогательного времени. Кроме того, поточная линия обеспечивает независимую подачу балок как между участками, так и между рабоч ими местами внутри участка при колебаниях производительности каждого рабочего места, а также высокую живучесть, так как выход из строя любого рабочего места не вызывает полной остановки линии.

ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ, преимущественно для сборки и сварки мостов комбайнов, содержащая смонтированныепоследовательно нэ основании, рабочее оборудование, транспортер, расположенный параллельно рабочему оббрудованию, а .также установленный мезкду транспортером и рабочим оборудованием перегружатель, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения независимой работы рабочих мест, поточная линия оснащена смонтированными на основании дополнительным транспортером, расположенным параллельно основному транспортеру, а также дополнительным перегружателем, выполненным в виде стоек с установленной на них балкой, снабженной подвижной тележкой с подъемным за- хватом, при этом основной и дополнительный транспортеры расположены между стойками дополнительного перегружателя.

20

Фиг.З