Способ подбора трубных заготовок при изготовлении теплообменных змеевиков

ческой последовательности механизм 2поштучной выдачи труб, измеритель 3длины, емкость 4 для хранения изме- .ренных труб с механизмом поштучнойвыдачи, измерителем 5 длины и питателем 6 загрузочного устройства ,отрезной станок 8 со сбрасывателем9, накопителем 10 отходов. Линия состоит также из конвейера 11 с рычагами-склизами 12, действующими от привода 13, накопителя 14 труб, не имеющих решения в данном комплекте, поперечного транспортера 15 с примыкающими к нему торцовочными станками,измерителя 16 готовых элементов иустройства комплектования труб, включающего раздаточный конвейер 17 ипять адресных секций 18 - 22, расположенных вдоль конвейера. Адресныесекции снабжены индивидуальными сбрасывателями и выполнены в виде сблокированных ячеек под емкости дпясброса элементов по четыре ячейки вкаждой секции. Адресные секции 18,20 и 22 расположенные с одной стороны конвейера, имеют соответственно ячейки 23 - 26, 27 - 30,и 31 - 34,Адресные секции 19 и 21, расположенные с другой стороны конвейера,имеют ячейки 35 - 38 и 39 - 42. Наконвейере в конце секций 19 и 20 установлен выключатель конечный (ВК)43, в конце секций 21 и 22 - выключатель 44, подключенные к соответствующим входам ПУ.Каждая адресная секция оборудована сбрасывателями дпя-сброса трубс конвейера в секции (секция 18 -рычагами-склизами) и тремя рядамисклизов для направления трубы в однуиз четырех ячеек секции.Сбрасыватели и склизы имеют каждый свои приводы.Так, сбрасыватель и склизы секции18 имеют для ячеек 23 - 26; привод45 рычагов-склизов 46; приводы 47,49 и 51 направляющих склизов 48, 50и 52 соответственно.Сбраспватели и склизы секции 19имеют для ячеек 35 - 38: привод 53сбрасывающих рычагов 54; приводы 55,57 и 59 направляющих склизов 56, 58и 60 соответственно,Сбрасыватели и склизы секции 20имеют для ячеек 27 - 30: привод 61сбрасывающих рычагов 62; приводы 63,65 и 67 направляющих склизов 64, 66и 68 соответственно. 5 10 15 20 25 30 3540 45 50 55 Сбрасыватели и склизы секции 21имеют для ячеек 39 - 42: привод 69сбрасывающих рычагов 70; приводы 1,73 и 75 направляющих склизов 72, 74и 75 соответственно.Сбрасыватели и склизы секции 22имеют для ячеек 31 - 34; привод 77сбрасывающих рычагов 78; приводы 79,81 и 83 направляющих склизов 80, 82и 84 соответственно.Выходы 1 У"1 соединены с приводами всех сбрасывателей и направляющих склизов: 13, 45, 47, 49, 51, 53,59, 61, 63, 65, 67, 69, 71 73, 75, 79,81, 83. Выходы измерителей 3, 5, 16и загрузочного устройства 7 подключены к соответствующим входам ПУ.1Способ подбора трубных заготовокдля производства теплообменных змеевиков осуществляют следующим образом.Выполняют граФическую модель развернутой плети змеевика, имеюшего определенную длину (1. ) и расположение запрещенных зон, набирают исходные трубы с общей длиной Ь, превышающей величину Ь и И на 5-Х, гдеИ - заданное число змеевиков в партии. Измеряют длины всех исходныхтруб путем поштучной выдачи их спомощью механизма 2 на измеритель 3,запоминают значения этих длин, например путем занесения в блок памятиустройства 1, а трубы сбрасываютсяв емкость 4,Производят сортировку труб в порядке возрастания их длин в заданномдиапазоне, например 3 " 12 м, путемраскатки их в один слой, После этогогруппируют трубы из условия, чтодлины труб, образующих группу, превышают трубу минимальной длины Ь ц неболее чем на 2 Х от ее длины. Дпя этого повторно измеряют длину каждойтрубы, Фиксируют 1 мин и 1 макс в каждой группе и число труб и запоминаютэти показатели групп, после чегоразмещают группы на стеллажах по степени массовости 1 в порядке уменьшения в них числа труб), так как в любом достаточно большом количестветруб определенного диапазона длин вналичии есть длины, которые повторяются наиболее часто. Например, в диапазоне 3 - 12 м такими наиболее ве"роятными длинами могут быть длины порядка 7560 мм или другие (что не яв16062296типоразмера на один змеевик из НХг, М рассчитывают как: ляется сРедней длиной тРУб данного диапазона),11 осле этого Формируют основной мас. сив труб для раскроя из условия, что вся партия змеевиков должна быть выполнена на базе заданного числа типоразмеров деталей . не превышающего К (например, шести), причем ограниченным числом М наборов этих деталей (например, тремя). Для Формирования основного массива отбирают М, К первых массовых групп и, разделив их на равные по числу групп части, образуют наборы с одинаковым числом типоразмеров, в данном случае шестью, причем типоразмер детали определяется по трубе минимальной длины 1 н в каждой группе наборов: 1 О при этом в каждой группе наборов может оказаться остаток труб, равныйсоответственно (ш- и, И,).(шовпй 16)(ш 7 - пКг) О р О (ш(г п 12,1 фг)и т.д.Эти остаточные трубы без отрезки в размер типоразмеров деталей передают во вторичный массив. Далеепроизводят последовательное сравнение типоразмеров деталей 1 мнн . 251 б мин ю 17 мин фф 1 г.мин 16 кн ф1 ,н по каждому из наборов сграфической моделью развернутойплети змеевика, причем на первом этапесравнение идет на базе (п) деталей демин фО 1 бмин э 1 мннффф 1 г мин э1 мнн Оф Ь минКоличество типоразмеров 1 м 1деталей и числа наборов ус танавливается для обеспечения минимапьной разновидности длин, из которых набирают плеть змеевика, что в свою очередь связано с обеспечением надежности, зависящей от количества стыков на единице длины, а также с достижением рационального использования труб в производстве. Далее . для выполнения змеевиков заданной партии К определяют общее число труб, которые должны участвовать в раскрое по группам основного массива с учетом всех наборов. Для этого по каждому из наборов предварительно рассчитывают соответствующие части Б, Кг, Бзмеевиков (чтобы Х = И, + И + М) которые можно выкроить из суммарной длины Ь, 1Ь з труб в каждом из наборов (эти длины взяты по Ь и в каждой группе данного набора): 30 бора с учетом ранее определенных количеств каждого из типоразмеров деталей на один змеевик имеем, например, п 1 = 3; пг = 3, и = 2, п . = 2 п = 1 пб = 1. Операцию сравнения5 фпроводят с помощью, например, программного устройства 1, в блоке памяти которого предварительно записана следующая инФормацня: длина всех исходных труб, перечень групп с указанием 1 мин и 1 мшкс каждой из них, число труб в группах для возможности размещения их по степени массовости, величина заданного наименьшего делового отхода.Сравнение начинают с наложения первой детали пдлиной 1 мц на графическую модель развернутой ипети змеевика, на которой отмечены запрещенные зоны, при этом деталь. п (3 шт.) укладывают последовательно встык до тех пор, пока ее конец не попадает в запретную зону. Например, в эту зону попал конец третьей детали п тогда переходят к детали п затем снова к и, и т,д. до п 5. Изменяют порядок укладки деталей пп 6до получения схемы, удовлетворяющей .граФической модели плети,Если набор Ь Ьг 1Я аюю ивф Яф Я теэ 1 пь 1 пл 1 пл где Ь- длина развернутой плети 1 змеевика.Затем рассчитывают количество деталей каждого типоразмера данного Йабора, приходящихся на один змеевик (все змеевики И выполнены одинаковым образом, это относится и к другим частям Мг, Ипартии)ь Так, ес" ли числа труб в группах первого набора принять равными ш- ш, второго - ш- ш, третьего - ш,- ш,4, то количество деталей каждогоеь 35 40 45 50 55 где ш /Н 1 =и, шг/М, = п шб/Х," =п, и т.ддо п 18 - целые числа.Общее количество труб, участвующих в раскрое по основному массиву определяют как сумму(п, - п ) Н, + (пт - па.)11 г ++ ( п пзб) 11 ъкаждого из наборов. Для первого на 1606229пп .не укладывается в схему, изменяют границы набора, начиная укладку не с первой детали (которую оставляют незадействованной), а с второй, без изменения числа типоразмеров, тее (поооп) ю детзльа Затем при отсутствии схемы исключают деталь и , воздействуя и, и т.д. до тех пор, пока не будет найдена мешающая" деталь,10 Если деталь набора ни в каком сочетании не укладывается в схему, то эти трубы исключают нз основного массива, переводя во вторичный и занося при этом соответствующую информацию 15 в блок памяти программного устройства 1.При получении схемы Фиксируют последовательность укладки деталей данного набора массовых групп, на основе которого затем скомппектуют соответствующую часть И И или Иэ змеевиков. Аналогично проводят сравнение деталей каждого из наборов основного массива с графической моделью плети 25 и осуществляют корректировку раскроя. Корректировка необходима в тех случаях, когда не все детали или змеевики выкроены. Это обстоятельство может быть связано с тем, что в ка ком-либо из трех наборов основного массива имеются трубы с длиной, которые по условиям рационального использования труб не могут подвергаться резке (например, при заданном деловом отходе не менее 2200 мм не подвергаются отрезке трубы длиной 3570 мм). Таким образом, эти трубы, участвуя в общей длине наборов, например 1, по которой рассчитывается 40 число змеевиков И, раскрою не подвергаются Б этом случае уточняется путем уменьшения на единицу количество змеевиков Я = И -выкраиваеЭмых из набора. Весь. расчет по сигна лу повторяется, т.е. снова определяется пропорциональное распределение деталей на один змеевик и составляется схема укладки и т.д.Для п 1,оведения корректировки Формируют вторичный массив из труб, образующих группы, не вошедшие в основной массив, из остаточных труб по группам основного массива и деловых отходов основного массива. Для этого производят перегруппировку труб в диапазоне 2 Х длины, измеряют число труб в каждой группе и, располагая их по степени массовости, набирают необходимое количество в зависимости от того, необходимо ли заменить полностью какой-либо набор основного массива или нужно дополнить наборы отдельными деталями и т.д. Операцию отрезки труб в размер деталей осущест. вляют после выполнения всех наборов, удовлетворяющих графической модели плети. Отрезку ведут по каждому из наборов, Так, в размеры 1иц 15 А, отрезают соответствующие количества деталей п,ф Б,; п М пМ . Для этого производят повторное измерение длин труб в порядке поступления их со стеллажей на измеритель 3 длины с целью идентификации каждой из них по длине с какой-либо из предварительно записанных в блоке памяти программного устройства 1 и определения принадлежности ее к одной из шести первых массовых групп ш ш. Аналогично поступают для остальных наборов.Для каждого из вариантов раскроя по наборам на базе (и) деталей в случае, когда суммарная длина деталей пяти типоразмеров превышает длину развернутой плети змеевика, производят отрезку от последней в схеме детали, получая таким образом шестой,концевой типоразмер, если концевая деталь легла ранее вместе с другими типоразмерами.Предлагаемый способ можно реализовать описанной линией в автоматическом режиме, используя программное устройство 1.В механизм 2 поштучной выдачи загружают исходные трубы. Механизмом 2 они поштучно выдаются на измеритель 3 и после измерения сбрасываются в емкость 4, Измерение труб продолжается до тех пор,пока суммарная длина их не превысит на 5-7 Х суммарную длину изготавливаемых плетей. После этого ПУосуществляет с учетом Фактических длин труб необходимый расчет с определением отходов и адресов готовых деталей по ячейкам секций 18 - 22.Данные расчета и адреса выдаются оператору ПУ в виде распечатки (см. пример выполнения).После расчета осуществляют раскрой труб на детали и раскладку готовых деталей по ячейкам.Трубы из емкости 4 механизмом поштучной выдачи подаются на измери"29 10При адресовании в ячейки секции19 по сигналу с ВК 43 ПУвключаютпривод 53 сбрасывающих рычагов 54,секции 20 - привод 61 сбрасывающихрычагов 62, при адресовании в ячейки секции 21 по сигналу с ВК 44 ПУ включает привод 69 сбрасывающих рычагов 70, секции 22 - привод 77 рычагов 78.При адресовании в ячейках 3527,39, 31) ПУвключает привод 55 (63,71, 79) направляющих склизов 56 64,72, 80.Прн адресовании в ячейки 36 (28,40, 32) ПУвключает привод 57 (65,73, 81) направляющих склизов 58 (66,74, 82).При адресовании в ячейки 37 (29,41, 33) ПУвключает привод 59 (67,75, 83) направляющих склизов 60 (68,76, 84).При адресовании в ячейки 38 (30,42, 34) ПУприводы направляющихсклизов не включаются.П р и м е р. Пусть имеется заказна производство двадцати (11 = 20)змеевиков пароперегревателей с длинойразвернутой плети, например, 90 и.Набирают исходные трубы с учетом5 - 7% превышения над величиной1. пг И 90201.,ргде 1. - средняя длина в заданномдиапазоне длин труб, в данном случае 3 - 12 м,После измерения и запоминания длинвсех труб, сортировки, группировкив интервале 2 Х, измерения числа трубв каждой группе и определения 1 минрасполагают эти группы (общее числокоторых, например, 25 шт,) по степени массовости, т.е. в последовательности по наибольшему количествутруб (1, 2, 6, 7, 12, 13, 18 и 25):1,и - 7569 мм (30 шт.);1, - 7327 мм (25 шт.)16 лщн - 3616 мм (20 шт.);7 мий 6222 мм (20 шт ),1 а иии 5669 мм (17 шт.);з мин - 4678 мм (15 шт.);ав мин - 10484 мм (5 шт.),Выполйяя условие, что раскрой двцати змеевиков должен быть осуществлен не более чем тремя вариантами(наборами) деталей с ограниченным числом (не более шести) типоразмеров накаждый змеевик, выбирают первые 18 9 16062 тель 5, измеряются и сбрасываются в питатель 6, откуда. поочередно выдаются в загрузочное устройство 7. Если от трубы должен быть отрезан отход, то загрузочное устройство подает ее в отрезной станок 8 и выставляет на заданную длину отрезки. 11 осле отрезки труба выводится из станка и сбрасывается на конвейер 11, которым подается к поперечному транспортеру 15. Отходы труб сбрасываются сбрасывателями 9 в накопитель 10 отходов. Если труба не дает решения в данном наборе труб, то она сбрасывается с загрузочного устройства без подачи в отрезной станок. При этом программное устройство 1 включает привод 13 рычагов-склизов 12, разворачивающий их в такое положение, в кото ром они перекрывают конвейер 11, и труба, сброшенная с загрузочного устройства, скатывается по ним в накопитель 14.Детали поперечным транспортером 15 25 передаются к измерителю 16, при этом осуществляется поочередная обработка торцов (подготовка кромок труб под сварку)Готовые детали с транспортера 15 30 попадают на измеритель 16, измеряются и сбрасываются на раздаточный конвейер 17,При адресовании деталей в ячейки 23 - 26 ПУвключает привод 45 ры 35 чагов-склиэов 46, разворачивающий их в такое положение, в котором они перекрывают конвейер и детали, сброшенные с измерителя, скатываются по рычагам в адресную секцию 18. При сбросе элементов в ячейку 23 ПУвключает привод 47 направляющих склизов 48, которые, развернувшись, открывают ячейку 23 и детали сбрасываются в нее. При сбросе детали в45 ячейку 24 ПУвключает привод 49 направляющих склизов 50, которые открывают ячейку 24 н детали сбрасываются в нее. Аналогично осуществляется сброс деталей в ячейку 25. Сброс деталей в ячейку 26 осуществляется без включения приводов, После сброса детали все включенные приводы отключаются.При адрессовании деталей в ячейку секций 19 - 22 при сбросе с изме 55 рителя они попадают на ролик конвейера 17 и транспортируются последним к указанным секциям.11 16 массовых групп из исходного массива труб для раскроя и распределяют его на равные части - наборы (по 6 групп).В каждом наборе определяют общую длину труб, рассчитанную по 1 мин .Ь 1= =2.(7569 мм к 30) + (7327 мм н 25) + + (3616 мм и 25), и по ней число змеевиков Н 1, которое можно выкроить с учетом Ь, плети, т.е.Ь 1( 90 мНапример Б 110, Тогда определяют количество деталей каждого типоразмера первого набора на один эме" евик:деталь 1 - 3 шт. (30/10), 1е=7569 мм;деталь 2 - 2 шт. (25/10, остаток -руб)ф 1 с мии 7327 мм и т,д. до шестой детали, например:деталь 3 - 2 шт.э 1) мицьдеталь 4 2 шт., 14 минадеталь 5 2 шт., 15,икн 1деталь 6 2 шт 1 а ии - 3616 мм.Аналогично поступают и по двум остальным наборам. Пусть Я=5, 0=5, (Н =Ж+Ю +Н = 20). После этого осуществляют операцию сравнения по (и) деталей каждого набора, т.е. по пяти, с графической моделью плети и путем укладки деталей встык, начиная с первой, находят схему (последовательность) комплектования плетей, которая одинакова для всех И = 10 змеевиков. Например, схема укладки деталей 1 - 5 с учетом приведенного ксщичества каждого из типоразмеров может быть: 1,1,1, 2, 3,3, 2,4,5, 4,5. В случае, если общая длина деталей превышает Ь плети, последнюю деталь 5 отрезают, так что появляется шестой типоразмер 5 - 1,2,3,4,5,5(В случае, когда укладка деталей встык, начиная с первой, не дает схемы, которая бы удовлетворяла графической модели плети, первую деталь исключают из набора, а комплектование начинают с второй (ло шестую), т.е. изменяют границы набора без изменений числа типоразмеров.Например, схема укладки может быть следующей: 2,2,3,4,3,5,4,5,6,6. Еслиобщая длина деталей превышает длину плети, осуществляют отрезку от последней с получением шестого типоразмера 6 - 2,3,4,5,6,6 , т.е. без изменения максимального заданного числа типоразмеров (шести). Если 06229 12в составе групп первого набора естьтрубы, не подлежащие резке по условиям рационального раскроя, пересчи 5тывают количество деталей каждого типоразмера в расчете на один змеевик,принимая М9,Аналогично описанному поступаютпо группам второго и третьего набо 1 О ров (что соответствует комплектованию И 2 и БЗ частей змеевиков). Послесравнения деталей всех трех наборовс графической моделью плети осуществляют корректировку раскроя иа15 базе сформированного вторичного массива, в который войдут, например, перегруппированные по степени массовости трубы групп с 19 - 25, остаточныетрубы основного массива (например, от20 второй группы - 5 што и таад,) и деловые отходы (при отрезке труб), Корректировка включает раскрой отдельныхнедостающих деталей из наборов основного массива, либо целиком эамененно 25 го набора и т.п. Отрезку труб в размер деталей осуществляют после нахождения всех наборами, удовлетворяющихграфической модели плети для выполнения партии из двадцати змеевиков,30 В рассматриваемом примере по первойгруппе отрезают в размер 7569 мм все30 труб, по второй в размер 7327 мм .20 шт., и т.д.Таким образом, за счет автоматизации всех операций - группировкатруб по степени массовости, сравнениедеталей, корректировка раскроя - предлагаеьвй способ обеспечивает повышение производительности, а также уве 40 личение коэффициента использованиятрубных заготовок до 0,98,Формула изобретения 1, Способ подбора трубных заготовок при изготовлении теплообменных змеевиков, при котором выполняют графическую модель развериутой трубной плети змеевика с указанием запретных зон гибки, измеряют длины заготовок и комплектуют змеевик из заготовок, учитывая запретные зоны гибки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования труб повышения производительности за счет автоматизации процесса при изготовлении партии змеевиков, заготовки после измерения формируют в и групп с диапазоном отклонения входящих в каждую3. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что комплектование ведут по минимальным длинам труб в 20 группах, а после комплектования трубы отрезают до минимальных длин их групп. 13 16062из них длин не более 2 Х и подсчитывают число заготовок в каждой группе,затем формируют основной массив заго.товок, включающий не более шести наборов заготовок в каждом из трех вариантов, в каждом варианте подсчитывают возможное количество выкраиваемых плетей, исходя из общей минимальной длины заготовок и дпины плети, и определяют число труб каждойгруппы для одного змеевика путемделения количества труб в группе наколичество змеевиков в данном варианте, и осуществляют комплектованиекаждого змеевика из заготовок, приняв набор с наибольшим количествомтруб за исходный,2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при комплектовании используют в каждом наборе (и)групп, начав с группы с максималь 29 14ным числом заготовок, при отсутствии решения исключают группу с максимальным числом заготовок, начинаютс группы, число заготовок в которойна одну меньше, чем в группе с максимальным числом заготовок, а при последующем отсутствии решения формируют вторичный массив заготовок на основе всех оставшихся наборов и группи обрабатывают его анапогично первичному, причем после комплектования последнего заготовку отрезают дополучения общей длины набора, равнойплине змеевика.%сСоставитель Ю. Краснокутскийр М.Петрова Техред Л.Сердюкова Корректор як аказ 35 Тираж Подписноепо изобрете ытиям при ГКНТ ССС -35, Раушск 4/5 КПИ Государственного комитет 113035, Москва, ниям и откр ая наб., д,на, 10 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.