Куркин С.А. - Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций

перемещения стропов б (рис. 4, б) переводят в положение I (рис. 4, в), близкое к "мертвому" положению 1′ и, отпуская стропы 7, переводят в устойчивое положение II. В этом положении стропы 7 снимают с нижних блоков и, перемещая их, поднимают секцию из положения II' в положение III (рис. 4, г), а затем плавно опускают (рис. 4, д) в требуемое положение (рис. 4, е) . Расположение тумб 3 и кранов I, 2 в плане показано на рис.4,ж.

Сборка судов из модулей (лист 196) .

При использовании модульного принципа сборку конструктивных модулей из днищевых, бортовых и палубных секций и секций переборок ведут в комплексно-механизированных цехах, оснащенных устройствами для установки секций в требуемое положение. На рис. 1 показана такая универсальная линия, позволяющая собирать и сваривать конструктивные модули танкеров, универсальных судов, рудовозов и т д. Линия состоит из семи рабочих позиций (I...VII).

Сборку на стапеле осуществляют из крупных блоков, представляющих собой часть корпуса от киля до палубы. Схема организации работ при использовании такого метода показана на рис. 2. Корпус каждого блока формируют на предстапельном участке из секций, подаваемых из сборочно-сварочного цеха. Днищевые секции устанавливают на поперечные балки. При этом средняя часть с колеёй для транспортных и монтажных тележек остается свободной. Центровку и стыковку днищевых секций производят с помощью монтажных тележек. По окончании формирования блоков проводят испытания отсеков на непроницаемость .

С горизонтальной подстапельной площадки готовые блоки с помощью двух транспортных тележек перемещают на трансбордер, который перемещается по трансбордерной горке. После совмещения рельсовых путей трансбордера и наклонного стапеля блок на транспортных тележках спускают по наклонному стапелю до места установки. Под концы судоводных балок блока подводят центрирующие устройства, расположенные на спусковых дорожках стапеля, блок снимают с транспортных тележек и возвращают их на предстапельную площадку для перевозки очередного блока.

В настоящее время основным типом достроечного места для крупнотоннажных танкеров становятся сухие доки. До зарубежным данным, строительство сухих доков обходится на 40 ... 50 % дороже, чем продольных стапелей, но эти затраты окупаются преимуществами постройки судов.

Характерные схемы постройки танкеров в доке показаны на рис. 3. Первая схема (рис. 3, а) наряду с основным корпусом предусматривает закладку и формирование кормовой оконечности последующего судна. При такой схеме требуется, чтобы к моменту вывода готового корпуса кормовая часть имела плавучесть и была дифферентована, что вызывает определенные трудности. При второй схеме (рис. 3, б) вывод готовых судов в противоположных направлениях и изменение расположения водонепроницаемого затвора устраняет необходимость в передвижении носовой оконечности. Третья схема (рис. 3, в) является трехпозиционной, что обеспечивает расширение фронта работ благодаря тому, что формирование, насыщение и все монтажнодостроечные работы а наиболее трудоемкой кормовой части танкера производят последовательно на всех трех позициях.

По мере развития модульных принципов они все в большей степени оказывают влияние на технологическое оснащение доков. Весьма интересна поворотно-скользящая система ROTAS японской фирмы "Mitsui" (рис. 5). Сборка модулей проводится в цехе 5, там же выполняют автоматическую сварку вертикальных соединений. С помощью самоходных платформ модуль подают в кантователь 4, где производится сварка всех соединений. Затем модуль подают на поворотный круг 3 и после изменения направления его движения на 90° — на опускное поворотное устройство 2 для подачи модуля в док. Далее модуль устанавливается на специальную транспортную платформу 1 и перемещается в доке до места установки в проектное положение.

Более простая отечественная схема транспортирования модулей в док показана на рис. 6. С помощью транспортной платформы 5 вдоль направляющих 4 модуль 1 подают к доку и с поворотом на 90° по направляющим 2 транспортным устройством 3 направляют его на место установки.

Применительно к постройке танкеров типа "Победа" на рис. 4 приведена разбивка корпуса на строительные районы I ... V, блоки и секции, учитывающая технологию формирования судна в доке. На "нулевой" позиции (рис. 7) предусматривается формирование кормовой части судна, включающей в себя блоки 1, 2, 3 с последующей ее передвижкой на первую позицию для окончания формирования корпуса двуостровным методом.

АВТОМОБИЛИ

Кузова и кабины автомобилей, как правило, выпускают в условиях крупносерийного и массового производства.

Кузов легкового автомобиля (листы 197,198).

Штампованные тонколистовые детали подаются системой толкающих конвейеров к автоматическим линиям сборки — сварки основных узлов (лист 197, рис. 1,а ...г) кузова (рис. 1,д): пола, боковин и крыши. Эти линии представляют собой сложный комплекс многоточечных сварочных машин и средств механизации, работающих в едином цикле. Многоточечные машины этих линий подразделяются на несколько типов, наиболее характерные из них описаны ниже.

Вмашинах типа "открытый стол" (рис. 3,а) свариваемые узлы устанавливаются на неподвижный стол 1,

асварочные пистолеты и клещи закреплены на откидывающихся кронштейнах б и 2, которые подводятся к свариваемым узлам с помощью гидравлических цилиндров 5 и 4. Для съема узлов со стола машины и пода-

270

чи их на конвейер линии машины оснащены гидравлическими подъемниками 3. Подъемники имеют телескопические цилиндры, так как высота подъема деталей достигает 1,3 м.

Машины с подвижным нижним столом (рис. 3,6) используют для сварки крупногабаритных узлов. Свариваемые узлы укладывают на подвижный стол 2 машины, сварочные пистолеты закреплены неподвижно на верхней плите 1. Подъем и фиксация стола осуществляются с помощью двух гидроцилиндров 3 и одного пневмоцилиндра 5, который управляет движением рычагов 4. При нахождении стола в верхнем рабочем положении рычаги устанавливаются в "мертвое" положение и воспринимают усилия как от силы тяжести стола, так и от давления электродов сварочных пистолетов. Пневмоцилиндр 5 одновременно служит как для вывода рычагов из "мертвого" положения, так и для амортизации при опускании стола.

На рис. 2 схематически показаны линии сборки и сварки боковых стенок кузовов автомобилей ВАЗ. В начале линии оператор укладывает элементы каркаса и обшивку на стол многоточечной машины типа "открытый стол" по фиксаторам. Выполненные на этой машине сварные точки обеспечивают жесткость собранного узла и надежную фиксацию деталей относительно друг друга. После сварки гидроподъемник машины поднимает узел до уровня расположения транспортирующего устройства, которое захватывает его и передает на следующие позиции линии, на которых сварка остальных точек выполняется автоматически без участия оператора. Сваренные боковины поступают в конец линии на механизмы перегрузки 1 ,где они из горизонтального положения переводятся в вертикальное и подаются на напольный конвейер 2. Рядом с напольным конвейером расположены накопители 3 для хранения готовых боковин. Подача с напольного конвейера в накопители и обратно происходит автоматически.

Общую сборку и сварку кузова автомобиля из готовых узлов осуществляют или на одном рабочем месте в главном кондукторе, или на нескольких рабочих местах методом последовательного укрупнения.

На ВАЗе используют первый прием, причем подаче готовых узлов в главный кондуктор предшествует их комплектация в одной подвеске толкающего подвесного конвейера. Для этого сваренные боковины кузова (правая и левая) подаются к месту комплектации 4 напольным конвейером. С противоположной стороны к месту комплектации поступает и крыша кузова. Комплектация осуществляется с помощью опускной секции подвесного конвейера 5.

Навеску проводят путем опускания секции 2 (рис. 4) несущего пути подвесного конвейера вместе с подвеской 1 так, чтобы крюки 5 рычагов 3 оказались на уровне проемов окон боковин, подаваемых напольным конвейером. Крыша подается центрально и подхватывается крюками. Скомпонованная таким образом "виноградная гроздь" подъемом секции 2 перемещается вверх, захватывается выступом тяговой цепи толкающего конвейера и автоматически направляется к месту установки последнего узла компоновки — настила пола, располагаемого в подвеске на опорах б, а затем отправляется на склад.

Со склада подвески "виноградные грозди" системой автоматического адресования подаются к главному сборочному кондуктору (рис. 5) челночного типа, включающего многоточечную сварочную машину J, шесть подвесных сварочных машин 3 и две связанные между собой кондукторные тележки 1 и 4. Подвеску 2 с узлами кузова опускают на приемную тележку, узлы снимают, устанавливают в кондуктор тележки и фиксируют прижимами. Затем тележку подают в многоточечную машину 5. Здесь узлы окончательно фиксируются зажимными устройствами и свариваются снизу электродами многоточечной машины. Остальные точки сваривают с помощью подвесных сварочных машин. В это время вторая тележка находится на другой позиции, где ранее собранный кузов захватывается рычагами подвески. Опускная секция толкающего конвейера 6 поднимается, и подвеска с кузовом отправляется на линию окончательной сварки.

Автоматические линии, оснащенные многоточечными контактными машинами, как правило, предназначены для выпуска кузовов автомобиля определенной марки, и переход на изготовление кузовов автомобиля другой модификации требует значительной перестройки оборудования.

Для прихватки и сварки кузовов все шире используют роботы (лист 198, рис. 6) , имеющие клещи для контактной точечной сварки.

Использование роботов (рис. 7) вместо многоэлектродных машин делает производство более гибким, т.е. позволяет переходить от изготовления кузова одной модификации к изготовлению кузова другой модификации путем простой смены программы у роботов, обслуживающих отдельные рабочие места.

Кабина грузового автомобиля (листы 199,200).

Приемы изготовления кабин грузовых автомобилей подобны приемам изготовления кузовов легковых автомобилей. На рис. 1 (лист 199) показана автоматическая линия сборки и сварки настила кабины грузового автомобиля ЗИЛ, обеспечивающая сборку и сварку одного изделия за 55 с. Работа этой линии осуществляется следующим образом. Два оператора укладывают детали каркаса на приемное устройство многопозиционного пресса 9 рельефной сварки. Сваренный каркас выдается шаговым устройством и с помощью механической руки 10 перекладывается на очередную тележку-спутник 8, когда она находится на платформе гидроподъемника 3 в нижнем положении. Другие два оператора снимают панель пола с подвесного конвейера, укладывают ее на приемное устройство многопозиционного клепального станка 1 и вставляют в отверстия панели 32 резьбовые втулки. Панель с втулками подается в станок, в котором за один рабочий ход развальцовываются все резьбовые втулки. Затем панель пола шаговым устройством выдается из станка, захватывается механической рукой 2 и укладывается на ту же тележку-спутник, на котором ранее был установлен каркас пола.

Укладка панели пола механической рукой 2 осуществляется в тот момент, когда тележка-спутник находится на платформе подъемника 3 в верхнем положении. На следующей позиции 4 на эту тележку-спутник механической рукой 11 подается подставка сиденья, которая контактной сварочной установкой прихватывается в двух точках. Затем полностью собранный узел вместе с тележкой-спутником шаговым конвейером последовательно подается на операции сварки на пяти контактных много-электродных машинах 5, сварива-

271

ется в 204 точках и попадает на платформу гидроподъемника б, находящуюся в верхнем положении. Здесь сваренный пол кабины снимается с приспособления механической рукой 7 и передается на линию сборки кабины.

Сборку и сварку кабин грузового автомобиля ЗИЛ осуществляют методом последовательного наращивания. Поскольку трудоемкость сборочных операций выше, чем сварочных, то сборку кабин осуществляют

вдвух параллельных механизированных линиях I и II (рис. 2) , а сварку—в одной автоматической линии IV.

Вначале каждой сборочной линии два оператора снимают с подвесных конвейеров и устанавливают в жесткое приспособление многоэлектродной машины 1 пол и передок кабины, фиксируя их по технологическим отверстиям с зажатием пневмоприжимами. После выполнения сварочной операции шаговый конвейер последовательно передает собранный узел на сборочные стенды 2, 3, 4 и 5 для установки каркасов боковин, каркаса задка и панели крыши. На каждой из этих позиций подъемные столы снимают узел с конвейера и фиксируют его по технологическим отверстиям, затем на узел устанавливают очередную сборочную единицу и прихватывают.

Поперечный конвейер III связывает параллельные линии сборки, и на загрузочную позицию 6 конвейера сварочной линии IV собранные кабины поступают попеременно или с линии I, или с линии II.

Поскольку линия сварки кабин имеет четыре контактные многоэлектродные машины 7 и работает автоматически, то надежность ее работы непосредственно зависит от точности подачи свариваемых кромок под электроды машины на каждой позиции. Суммарные отклонения, вызываемые ограниченной точностью позиционирования кабины, погрешностями изготовления ее элементов и их сборки в пространственный узел, оказываются настолько значительными, что требуется их компенсация. В рассматриваемой линии такая компенсация достигается использованием самоустанавливаюищхся сварочных пистолетов (рис. 3). Само установка обеспечивается возможностью поворота корпуса 2 сварочного пистолета вокруг оси 1, что позволяет подводить ограничительную планку 4 до упора в свариваемые кромки, если их отклонения от проектного положения не выходят за пределы сжатия пружины 3.

Работа на линии сварки кабины осуществляется следующим образом. Собранная на прихватках кабина поступает на первую сварочную машину, где фиксируется в рабочем положении с помощью подъемного устройства 7 (рис. 4). Сварочные пистолеты 4, закрепленные на траверсах 1,6,8 шарнирами 2 с пружинами 3, подводятся к свариваемым кромкам до упоров 5. После выполнения сварочной операции кабина опускается на шаговый конвейер и передается на следующую позицию.

Вдополнение к сварочному участку IV (см. рис. 2) описанной линии сборки и сварки кабин смонтирован участок V, оснащенный 14 роботами типа "Unimate". Эти роботы выполняют контактную сварку кабин в автоматическом цикле. Участок V может работать одновременно с участком IV.

Кабина автомобиля КамАЗ-5410 (рис.5) сваривается на автоматической линии (лист 200, рис. 6) приблизительно в 520 точках. Линия рассчитана на сварку кабин двух типов: без спального места и со спальным местом. Переналадка линии на кабину другого типа осуществляется с пульта управления включением или отключением дополнительных групп фиксаторов, зажимов и сварочных электродов. Линия имеет 11 сварочных позиций из 13:9 позиций оснащены многоточечными сварочными машинами, а две позиции — подвесными сварочными машинами для подварки и исправления дефектов.

На позицию I опускными секциями подвесного конвейера подаются пол и передок кабины и устанавливаются операторами на центровочные устройства сварочной машины и тележки. Передок подается на тележке к сварочной машине, блокируется с полом, фиксируется шестью зажимами, сваривается и подается на сварочную машину позиции II. На эту позицию опускаются две боковины и привариваются, затем узел подъемником подается на устройство, которое обеспечивает передачу свариваемых узлов от позиции Ы до позиции XIII. После доварки на позиции III узел подается на позицию IV, куда доставляется задок или без спального места — справа от линии, или со спальным местом — слева от линии. Узел сваривается и подается на позицию V доварки пропущенных точек. На позиции VI производится завальцовка и сварка нижней части, а на позиции VII — завальцовка и сварка верхней панели задка. На позиции VIII устанавливается крыша, которая подается с одной или другой стороны линии в зависимости от того, кабина какого типа собирается. Приварка крыши к кабине осуществляется на позициях VIII и IX. На позиции Х кабина поворачивается на 90° в горизонтальной плоскости, а на позиции XI производится сварка. После доварки пропущенных и дефектных точек подвесными сварочными машинами на позиции XII собранные кабины на позиции XIII навешиваются на конвейер и направляются на участок комплектовки.

272