Поточная линия для изготовления сварных балок

ОП ИСАНИЕИЗОЬРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М, Кл. В 23 К 37/04 Гаеударствеиимй комитет по лелем изобретеиий и открытий(54) ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ БАЛОКИзобретение относится к сварке, а именно к конструкции поточной линии для изготовления сварных балок, преимущественно поперечных балок платформ грузовых автомобилей.Известна линия для изготовления поперечных балок рамы вагона, имеющая в своем составе три последовательно расположенных участка, связанных между собой устройствами межучасткового транспорта и буферными складами-накопителями. На первом участке линия разветвлена на две симметричные части с последующим слиянием их в один поток. Линия состоит из магазинов-питателей, манипуляторов, сборочносварочных клетей, прижимов, самоходных сварочных автоматов, кондукторов, пере- грузчика, роторных кантователей, автооператоров разгрузочной тележки, подъемно- поворотного устройства, шлеппера-накопителя 1.Сварка в этой линии ведется самоходными полуавтоматами дуговой сварки в газовой среде СОх по ломаной линии и прямым швам. Предусмотрена автоматическая сварка четырех швов одновременно четырьмя автоматами. Недостатком указанной линии являетсянизкая производительность (50 рабочих - 189 000 балок в год), обуславливаемая конструкцией балки, технологическим процессом изготовления ее (сначала в линии изготавливаются два подузла и затем оба подузла собираются и свариваются вместе с главным поясом), выбранным способом дуговой сварки со швами по ломанной и по прямой, В связи с этим конструкция всех частей данной линии имеет недостаточную производи тельность. Кроме того, при такой компановке и конструкции эта линия не может быть применена при изготовлении поперечных балок платформы автомобиля ЗИЛ.Известна также поточная линия для изготовления сварных балок, преимущественно поперечных балок платформ грузовых автомобилей, содержащая размещенное на основании вдоль линии технологическое оборудование, включающее питатели элементов балок, сварочные установки для сварки стево нок и полок балок, в состав которых входятперемещаемые по направляющим вдоль линии технологическое оборудование, включающее питатели элементов балок, в состав которых входят перемещаемые по направля749607 16 15 26 2 ющим вдоль линии самоходные тележки несущие дуговые сварочные автоматы, накопители готовых изделий, а также расположенный параллельно технологическому оборудованию шаговой транспортер и устройства для перегрузки изделий с шагового транспортера к сварочным установкам и обратно на шаговый транспортер 2Недостатком указанной поточной линии является то, что она малопроизводительна, так как не обеспечена сварка в устройствах для перегрузки с шагового транспортера к сварочным автоматам и обратно на шаговый транспортер.Для создания такой поточной линии, которая была бы более производительная благодаря обеспечению сварки в устройствах для перегрузки с шагового транспортера к сварочным автоматам и обратно на шаговый транспортер, каждый дуговой сварочный автомат смонтирован на самоходной тележке с возможностью поворота от индивидуального привода в плоскости, перпендикулярной к продольной оси поточной линии, а привод перемещения каждой самоходной тележки сварочного автомата оснащен программатором шагового перемещения вдоль свариваемой балки, обеспечивающим заданную последовательность сварки точек, при этом устройство для перегрузки с шагового транспортера к установке для сварки стенок балки выполнено в виде клещевых захватов, снабженных фиксаторами балки, между шаговым транспортером и направляющими для тележек закреплен вал, захваты установлены шарнирно на штангах, укрепленных на валу и его стойках с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной к продольной оси поточной линии, а устройство для перегрузки с шагового транспортера к установке для сварки полок балки выполнено также в виде клещевых захватов с фиксаторами балки, аналогичных клещевым захватам устройства для перегрузки с шагового транспорте. ра к установке для сварки стенок балки, между шаговым транспортером и направляю. щими для тележек на стойках установлен вал, клещевые захваты для полок балки установлены на штанге с возможностью кантовки балок вокруг их продольной оси и поворота их в плоскости, перпендикулярной к продольной оси поточной линии, причем на шаговом транспортере размещены ложементы для балок, выполненные в виде С-образных стоек, расположенных в зоне установки для сварки стенок балки и - в виде Т-образных стоек, расположенных в зоне установки для сварки полок балки.На фиг. 1 изображена поточная линия при виде сбоку, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В - В на фиг. 1; на фиг, 6 - разрез Г - Г на фиг. 1; на фиг. 7 - вид по стрелке Д на фиг 6; на фиг. 8 - разрез Е - Е на фиг. 7; на 4 фиг. 9 - вид по стрелке И на фиг. 7;на фиг. 10 - разрез К - К на фиг. 1; на фиг. 11 - разрез Л - Л на фиг. 1; на фиг. 12 - разрез М - М на фиг. 1; на фиг. 13 показано свариваемое изделие,Предлагаемая поточная линия состоит из шагового транспортера 1 (см. фиг. 2), содержащего тележки 2, соединенных между собой стяжками, и привод 3 с гидроцилиндром 4. Поточная линия имеет питатели 5 элементов балок, подъемное устройство 6, сварочные установки 7, устройство 8 выгрузки готовых балок, транспортер 9 и съемные контейнеры 10, электрооборудование со средствами сигнализации, пневмогидрооборудование со средствами пневмогидроавтоматики, Количество питателей в линии определяется необходимостью бесперебойной ее работы. Питатель элементов балок состоит из винтового подъемника 11, платформы 12, съемного контейнера 13, транспортера 14, расположенного над платформой 12. На балке 15 установлен укладчик 16, содержащий цилиндр 17 перемещения. Установки сварки балок содержат дуговые сварочные автоматы 18 клещевого типа, установленные на боковой поверхности станины, и устройства 19 для перегрузки изделий с шагового транспортера к сварочным установкам и обратно на шаговый транспортер, а также шкаф пневмогидрооборудования 20 для управления приводами механизмов. Тележка 2 шагового транспортера содержит ложементы 21, выполненные в виде С-образных стоек, в верхней части которых имеются площадки 22 для размещения изделия и фиксаторы 23 балки. Устройство 19 состоит из стоек 24, на которых установлен вал 25. На стойках 24 и на тягах 26 вала 25 находятся рычаги, содержащие плечи 27 с площадками 28 и центрирующими штырями, На плече 27 на валу 25 установлены рычаги 29, служащие для прижима балки к площадке плеча 27 устройства 19,Для центрирования деталей насыщения площадка рычага 27 клещевого захвата содержит дополнительные фиксаторы 30 балки. Вал клещевого захвата поворачивается гидроцилиндром 31 и шестеренчатой передачей, состоящей из шестерен 32 и 33, Такая конструкция устройства 19 позволяет осуществить съем, движение и подачу балки на сварку в поперечном направлении без изменения ее положения. В сварочной установке свариваемая балка располагается стенкой вниз. Для сварки полок балки используются клещевые захваты 34, укрепленные непосредственно на штанге. Клещевые захваты содержат рычаги 35 с аналогичными фиксаторами и рычаги 36, Такая конструкция клещевого захвата позволяет осуществить съем, движение балки по окружности и подачу ее на сварку в поперечном направленни с изменением положения. При этомв клещах дугового сварочного автомата балка располагается полкой горизонтально.49607 1 О 26 21 36 33 57Для ориентирования деталей насыщения, располагаемых снаружи полок балки,выполнены специальные механизмы, содержащие упоры и фиксаторы.Количество сварочных установок с устройствами для перегрузки изделий с шагового транспортера к сварочной установкеи обратно на шаговый транспортер, их расположение и чередование могут быть различными в зависимости от сложности изделияи принятого технологического процесса.Количество сварочных установок, работающих одновременно при изготовлении одного типа балок, определяется технологическим процессом и задается программой, предусмотренной схемой управления линии.Устройство выгрузки готовых балок содержит клещевой захват 37, особенностьюкоторых является то, что рычаги клещевыхзахватов имеют ограничители хода и изделие не зажимают.Захват 38 по конструкции аналогичен вышеописанному и служит для съема изделияс тележки и подачи его на технический контроль.Устройство 8 выгрузки готовых балок содержит самоходную тележку 39, траверсу40, перемещающуюся вертикально, и захваты 41.В конце линии расположен транспортер42, на котором располагаются съемный пустой контейнер 43 и съемный заполненныйконтейнер 44. Для управления подводомячейки контейнера под ось захватов устройства 8 контейнеры содержат выступы, взаимодействующие с датчиком, установленнымна металлоконструкции транспортера.Предлагаемая поточная линия работаетследующим образом,На платформы 12, находящиеся в верхнем положении питателя 5, устанавливаютзагруженные базовыми деталями контейнеры 13. На транспортер 42 устанавливаютпустой контейнер 43. На центральном пульте управления включают линию и после занятия всеми механизмами исходного положения начинает работать один из питателей,например, правый (см. фиг. 1).Винтовой подъемник 11 опускает платформу 12 с контейнером 13 и укладывает рядбазовых деталей на транспортер 14, которыйперемешает их до контакта с датчиком взону укладчика 16, расположенного надтранспортером 14.Укладчик 16 снимает деталь с транспортера 14 и переносит ее в зону шагового транспортера и укладывает на ложементы 21 тележки 2 по фиксаторам 23.Датчик, расположенный на тележке 2,контролирует деталь и подает сигнал навключение привода 3, который перемешаетшаговый транспортер с деталью на следующее рабочее место.Шаговый транспортер включает концевой датчик, и схема управления включаетпривод рычага 29, а затем привод устройства 19, который, поворачиваясь, поднимает плечо 27 и своими фиксаторами центрирует деталь и снимает ее с ложементов тележки.При дальнейшем движении деталь поступает в том же положении в зону дугового сварочного автомата 18. В крайнем положении устройства 19 шаговый транспортер возвращается в исходное положение, а оператор устанавливает внутрь балки детали насыщения - усилители и включает дуговые сварочные автоматы, которые автоматически выполняют сварку одного ряда точек.После выполнения сварки и разжатия клещей дуговых сварочных автоматов устройство 19 возвращает балку на следующую тележку шагового транспортера, при этом плечо 27 опускается ниже уровня балки, а рычаг 29 разжимается.Во время выполнения сварки питатель 5 выдает очередную балку и укладывает ее на тележки.С балками, размещенными на тележках, шаговый транспортер перемещается на шаг и подает их на сварочные установки линии.Первая балка поступает на следующую сварочную установку, где выполняются движения и операции в вышеописанной последовательности и сварка вторых швов на стенке балки.Возврат балки на шаговый транспортер и перемещение ее на шаг производится в той же последовательности.На последующей сварочной установке клещевой захват 34 рычагами 35 и 36 зажимает и снимает балку с тележки, кантует ее н подает в зону клещей дугового сварочного автомата. Аналогичные движения производятся на предыдущих позициях, а транспортные тележки возвращаются в исходное положение. Дуговые сварочные автоматы производят сварку по полке балки и ее деталям насыщения-усилителям, Сваренные балки возвращаются на транспортные тележки, рычаги 35 опускаются ниже уровня балки, а рычаги 36 поднимаются. Уложенные на тележки балки перемещаются шаговым транспортером на шаг. На предыдущих позициях повторяются все движения, а на позиции размещения первого изделия клещевой захват 34, расположенный с другой стороны транспортера, снимает балку с тележки и подает ее в зону сварки с кантовкой на 90. Дуговые сварочные автоматы сваривают вторую полку балки по усилителям.На следующих сварочных установках согласно технологическому процессу после подачи балки в зону клешей дуговых сварочных автоматов производят установку деталей насыщения по стационарным упорам и фиксаторам, закрепляют нх. Затем после включения дуговых сварочных автоматов привдривают детали насыщения к балкам.После выполнения всех сборочно-сварочных операций балка поступает на позицию устройства выгрузки. Клещевой захват 37 поворачивается, обхватывает балку рычагом, а затем устанавливает ее под захваты 41 устройства 8, Траверса 40 опускается, а захваты 41 обхватывают балку, затем ее зажимают и поднимают вверх. Устройство 8 перемещает балку в зону размещения контейнера 43 и опускает ее в ячейку контейнера 43,Пустой 43 и заполненный 44 контейнеры перемещаются транспортером 42.Предлагаемая поточная линия будет производить не менее 260 000 балок в год. Внедрение поточной линии сборки и сварки балочных металлоконструкций только на одной линии завода им. Лихачева ПО Мосавтозил для сборки и сварки поперечных балок платформы автомобиля ЗИЛ даст ориентировочный народнохозяйственный экономический эффект 612600 руб. в год. На заводе им. Лихачева ожидается внедрение двух таких линий.Формула изобретенияПоточная линия для изготовления сварных балок, преимущественно поперечных балок платформ грузовых автомобилей, содержащая размещенное на основании вдоль линии технологическое оборудование, включающее в себя питатели элементов балок, сварочные установки для сварки стенок и полок балок, в состав которых входят перемещаемые по направляющим вдоль линии самоходные тележки, несущие дуговые сварочные автоматы, накопители готовых изделий, а также расположенный параллельно технологическому оборудованию шаговый транспортер и устройства для перегрузки изделий с шагового транспортера к сварочным установкам и обратно на шаговый транспортер, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения сварки в устройствах для перегрузки с шагового транспортера к сварочным автоматам и обратно на шаговый транспортер,каждый дуговой сварочный автомат смонтирован на самоходной тележке с возможностью поворота от индивидуального привода в плоскости перпендикулярной к продольной оси поточной линии, а привод перемещения каждой самоходной тележки сварочного автомата оснащен программатором шагового перемещения вдоль свариваемой балки, обес печивающим заданную последовательность сварки точек, при этом устройство для перегрузки с шагового транспортера к установ ке для сварки стенок балки выполнено в виде клешевых захватов, снабженных фиксаторами балки, между шаговым транспортером и направляющими для тележек закреплен вал, захваты установлены шарнирно на штангах, укрепленных на валу и его стойках с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной к продольной оси поточной линии, а устройство для перегрузки с шагового транспортера к установке для сварки полок балки выполнено также в виде кле щевых захватов с фиксаторами балки, аналогичных клешевым захватам устройства для перегрузки с шагового транспортера к установке для сварки для перегрузки с шагового транспортера к установке для сварки стенок балки, между шаговым транспортером и направляющими для тележек на стойках установлен вал, захваты для сварки полок балки установлены на штанге с возможностью кантовки балок вокруг их продольной оси и поворота их в плоскости, пер пендикулярной к продольной оси проточнойлинии, причем на шаговом транспортере размещены ложементы для балок, выполненные в виде С-образных стоек, расположенных в зоне установки для сварки стенок балки и - в виде Т-образных стоек, расположензз ных в зоне установки для сварки полок балки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Севбо П. И, Комплексная механизация иавтоматизация сварочного производства, Киев, Техника, 1974, с. 381, рис. 113.2. Авторское свидетельство СССРМо 522932, кл. В 23 К 3/04, 1972 (прототип).749607м-мФиг. 1 ГСоставитель В. Писаренко Редактор Т. Шагова Техред К. Шуфрнц Корректор Ю. Макаренко Заказ 4517/9 Тираж 1160 Подпнсное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4