Экспертиза материалов ЭУМК 6 страница

Рис. 3.25.Установка для сборки обечаек по продольным стыкам:
а — конструкция установки; б — положение обечайки перед сборкой; в — схема соединения кромок обечайки; 1 —роликовая опора; 2 —портальная рама; 3 —панель управления; 4, 5 —гидравлические стяжки; 6 —пружинные подвески; 7 —тележки; 8 — обечайка; 9 —зажимной гидроцилиндр; 10 —выравнивающий гидроцилиндр; 11 —стягивающий гидроцилиндр

При сбор­ке по про­дольным сты­кам обе­ча­ек ма­лого ди­амет­ра аб­со­лют­ная ве­личи­на не­сов­па­дения тор­цов обыч­но не­вели­ка, по­это­му дос­та­точ­но сов­местить и со­еди­нить кром­ки сты­ка. Эту опе­рацию вы­пол­ня­ют на прис­по­соб­ле­нии, по­казан­ном на рис. 3.26. На свар­ном кар­ка­се 1 прис­по­соб­ле­ния раз­ме­щены два ры­чаж­ных при­жима 3 с пнев­мо­цилин­дра­ми 2 и опор­ный ло­жемент 4, на ко­торый ук­ла­дыва­ет­ся обе­чайка. В осе­вом нап­равле­нии по­ложе­ние обе­чайки оп­ре­деля­ет­ся тор­цо­вым упо­ром 5. При по­даче воз­ду­ха при­жимы с обе­их сто­рон об­жи­ма­ют обе­чайку по на­руж­но­му ди­амет­ру, со­еди­няя кром­ки про­дольно­го сты­ка. Обе­чайка при­жима­ет­ся к де­талям, рас­по­ложен­ным внут­ри нее (нап­ри­мер, к дис­кам). На этом же прис­по­соб­ле­нии мож­но вы­пол­нять свар­ку, так как при­жимы рас­по­ложе­ны сбо­ку, и про­дольный стык ос­та­ет­ся от­кры­тым. Прис­по­соб­ле­ние при­мени­мо для сбор­ки обе­ча­ек ди­амет­ром до 400 мм и дли­ной 320 мм при тол­щи­не стен­ки 5 мм.

Рис. 3.26.Приспособление для сборки по продольным стыкам обечаек малого диаметра:
1 —каркас; 2 —пневмоцилиндр; 3 —прижим; 4 —опорный ложемент; 5 —торцовый упор

При сбор­ке обе­ча­ек по кольце­вым сты­кам не­об­хо­димо при­жать обе­чайки друг к дру­гу, сов­местив их тор­цо­вые кром­ки по всей ок­ружнос­ти. В со­от­ветс­твии с этим ос­новны­ми эле­мен­та­ми обо­рудо­вания для сбор­ки кольце­вых сты­ков дол­жны быть осе­вые и ра­ди­альные при­жимы.

Ус­та­нов­ка для сбор­ки обе­ча­ек по кольце­вым сты­кам (рис. 3.27) пред­став­ля­ет со­бой те­леж­ку 6 со ско­бой 5, пе­ред­ви­га­ющу­юся по рельсам 12, про­ложен­ным меж­ду ро­лико­выми опо­рами 11, на ко­торых раз­ме­щены со­бира­емые обе­чайки. На ско­бе за­креп­ле­ны три пнев­мо­цилин­дра: пе­ред­ний 2, сред­ний 4 и зад­ний 7. Што­ки пнев­мо­цилин­дров свя­заны с при­жима­ми. Шток пе­ред­не­го пнев­мо­цилин­дра за­кан­чи­ва­ет­ся при­жим­ной пя­той, а што­ки сред­не­го и зад­не­го пнев­мо­цилин­дров со­еди­нены с при­жима­ми ры­чаж­ны­ми пе­реда­чами, что уве­личи­ва­ет при­жим­ное уси­лие в нес­колько раз по срав­не­нию с уси­ли­ем, раз­ви­ва­емым пнев­мо­цилин­дра­ми. На вер­хней час­ти ско­бы, нап­ро­тив при­жимов пе­ред­не­го и сред­не­го пнев­мо­цилин­дров, раз­ме­щены три ре­гули­ру­емых вин­то­вых упо­ра 3. Ско­ба мо­жет под­ни­маться и опус­каться в пре­делах 0,45 м с по­мощью элек­троп­ри­вода 9 по нап­равля­ющим 8, за­креп­ленным на те­леж­ке. Те­леж­ка при­водит­ся в дви­жение от элек­троп­ри­вода 10.

Рис. 3.27.Установка для сборки обечаек по кольцевым стыкам:
1 —стык обечаек; 2 —передний пневмоцилиндр; 3 —винтовые упоры; 4 —средний пневмоцилиндр; 5 —скоба; 6 —тележка; 7 —задний пневмоцилиндр; 8 —направляющие; 9 —электропривод перемещения скобы; 10 —электропривод тележки; 11 — роликовые опоры; 12 — рельсы; 13, 14, 15 — конечные выключатели

В ис­ходном по­ложе­нии воз­дух вы­пущен и дав­ле­ния во всех пнев­мо­цилин­драх нет. При этом шток пе­ред­не­го пнев­мо­цилин­дра сво­им ниж­ним кон­цом опи­ра­ет­ся на те­леж­ку, а ко­нец ско­бы под действи­ем собс­твен­ной мас­сы опус­ка­ет­ся до упо­ра вер­хней крыш­ки пе­ред­не­го пнев­мо­цилин­дра в пор­шень. При­жим сред­не­го пнев­мо­цилин­дра под действи­ем мас­сы пор­шня на­ходит­ся ввер­ху, а при­жим зад­не­го — в крайнем пра­вом по­ложе­нии. В на­чале ра­боты ме­ханиз­мом подъема ско­ба ус­та­нав­ли­ва­ет­ся на та­ком уров­не, что­бы упо­ры 3 бы­ли на 15…20 мм вы­ше ниж­ней стен­ки обе­чайки. За­тем воз­дух по­да­ет­ся в вер­хнюю по­лость пе­ред­не­го пнев­мо­цилин­дра и пе­ред­ний ко­нец ско­бы под­ни­ма­ет­ся.

Од­новре­мен­но воз­дух по­да­ет­ся в ниж­нюю по­лость сред­не­го пнев­мо­цилин­дра и сред­ний при­жим опус­ка­ет­ся. В та­ком по­ложе­нии те­леж­ка за­водит ско­бу внутрь обе­чайки, ле­жащей на ро­лико­вых опо­рах ус­та­нов­ки, до тех пор по­ка кольце­вой стык 1 не ока­жет­ся над сред­ним при­жимом (меж­ду вто­рым и третьим вер­хни­ми упо­рами). Те­перь воз­дух по­да­ет­ся в ниж­нюю по­лость пе­ред­не­го пнев­мо­цилин­дра, вна­чале пе­ред­ний ко­нец ско­бы опус­ка­ет­ся, по­ка пе­ред­ний вер­хний упор не опус­тится на ниж­нюю стен­ку ле­вой обе­чайки. Пос­ле это­го пор­шень под­ни­ма­ет­ся и за­жима­ет ле­вую обе­чайку меж­ду пе­ред­ни­ми при­жимом и упо­ром. За­тем пос­ле­дова­тельно вклю­ча­ют­ся зад­ний пнев­мо­цилиндр, при­жима­ющий пра­вую обе­чайку к ле­вой, и сред­ний, при­жима­ющий кром­ки обе­их обе­ча­ек к вер­хним упо­рам, пред­ва­рительно от­ре­гули­рован­ным на не­об­хо­димую вы­соту.

Пос­ле вы­рав­ни­вания кро­мок обе­ча­ек про­из­во­дит­ся прих­ватка, за­тем пнев­мо­цилин­дры пе­рек­лю­ча­ют­ся, и все при­жимы от­во­дят­ся от обе­ча­ек. При пус­ке воз­ду­ха в вер­хнюю по­лость пе­ред­не­го пнев­мо­цилин­дра сна­чала от­хо­дит его при­жим (до упо­ра ниж­ним кон­цом што­ка в те­леж­ку). Пос­ле это­го пор­шень ос­та­нав­ли­ва­ет­ся и от дав­ле­ния воз­ду­ха в вер­хнюю крыш­ку на­чина­ет под­ни­маться сам пнев­мо­цилиндр, по­вора­чивая ско­бу с упо­рами, от­хо­дящи­ми от обе­ча­ек. Ос­во­бож­денные обе­чайки по­вора­чива­ют­ся на ро­лико­вом стен­де, и про­ис­хо­дят под­гонка и прих­ватка в ря­дом рас­по­ложен­ном мес­те сты­ка. Пос­ле сбор­ки сты­ка те­леж­ка со ско­бой от­ка­тыва­ет­ся, на стенд ус­та­нав­ли­ва­ет­ся но­вая обе­чайка, и цикл пов­то­ря­ет­ся. Уп­равле­ние пнев­мо­цилин­дра­ми осу­щест­вля­ет­ся с кно­поч­ной стан­ции элек­троп­невмо­рас­пре­дели­теля­ми. В ис­ходных по­ложе­ни­ях пнев­мо­цилин­дры от­клю­ча­ют­ся ко­неч­ны­ми вык­лю­чате­лями 13 — 15.

На по­доб­ных ус­та­нов­ках со­бира­ют тех­ни­чес­кие со­суды ди­амет­ром от 0,5 м (при тол­щи­не стен­ки до 16 мм) до 6 м (при тол­щи­не стен­ки до 50 мм). Дли­на от­дельных обе­ча­ек дос­ти­га­ет 3,5 м. Для сбор­ки обе­ча­ек со стен­кой тол­щи­ной до 70 мм при­меня­ют­ся ус­та­нов­ки с гид­ро­цилин­дра­ми.

На рис. 3.28 по­каза­но прис­по­соб­ле­ние для сбор­ки обе­ча­ек с дни­щами. Прис­по­соб­ле­ние ис­пользу­ет­ся для сбор­ки внах­лес­тку обе­ча­ек ди­амет­ром 220 мм при тол­щи­не стен­ки 2…2,5 мм.

Рис. 3.28.Приспособление для сборки обечаек с днищами:
1 —сварная рама; 2 —горизонтальные пневмоцилиндры; 3 —боковые стойки; 4 —прижимные диски; 5 —ложементы; 6 —накидной хомут; 7 —пневмораспределители; 8 —вертикальные пневмоцилиндры

Со­бира­емую обе­чайку ук­ла­дыва­ют в ло­жемен­ты, на­киды­ва­ют на нее хо­мут, ко­торый со­еди­ня­ют с тя­гами за­жим­ных пнев­мо­цилин­дров, пос­ле че­го пра­вым пнев­мо­рас­пре­дели­телем по­да­ют воз­дух в по­лость пнев­мо­цилин­дров, обес­пе­чивая на­деж­ный за­жим обе­чайки и ка­либ­ровку ее тор­цов. В при­жим­ные дис­ки ус­та­нав­ли­ва­ют под зап­рессов­ку дни­ща, ко­торые удер­жи­ва­ют­ся в них элек­тро­маг­ни­тами. Ле­вым пнев­мо­рас­пре­дели­телем сжа­тый воз­дух по­да­ет­ся в го­ризон­тальные пнев­мо­цилин­дры, и про­ис­хо­дит за­прес­совка днищ. При пра­вильной ци­лин­дри­чес­кой фор­ме тор­цов (ес­ли нет не­об­хо­димос­ти в ка­либ­ровке) хо­мут мож­но не на­киды­вать. Зап­рессов­ка днищ в этом слу­чае про­из­во­дит­ся в сво­бод­но ле­жащую обе­чайку. Для об­легче­ния зап­рессов­ки ци­лин­дри­чес­кие час­ти днищ вы­пол­ня­ют­ся с за­ход­ны­ми ук­ло­нами.

Ус­тройства для сбор­ки ба­лоч­ных конс­трук­ций. При сбор­ке ба­лоч­ных конс­трук­ций не­об­хо­димо обес­пе­чить пра­вильное вза­им­ное рас­по­ложе­ние и при­жать друг к дру­гу по всей дли­не сос­тавля­ющие бал­ку эле­мен­ты. Для это­го в се­рийном про­из­водс­тве при­меня­ют­ся стен­ды с пе­ред­вижны­ми сбо­роч­ны­ми пор­та­лами и сбо­роч­ные по­ворот­ные и не­пово­рот­ные кон­дукто­ры.

Стен­ды с пе­ред­вижны­ми сбо­роч­ны­ми пор­та­лами при­меня­ют­ся так­же при из­го­тов­ле­нии длин­ных ба­лок в мел­ко­серийном про­из­водс­тве.

Стенд для сбор­ки дву­тав­ро­вых ба­лок (рис. 3.29) сос­то­ит из свар­ной ра­мы 1, двух опор­ных ба­лок 11, слу­жащих опо­рой для стен­ки со­бира­емой бал­ки 7, са­моход­но­го пор­та­ла 4 с дву­мя вер­ти­кальны­ми 6 и дву­мя го­ризон­тальны­ми 5 пнев­ма­тичес­ки­ми при­жима­ми. Од­на из опор­ных ба­лок с по­мощью вин­тов 2 и ко­ничес­ких ре­дук­то­ров 9, при­води­мых во вра­щение элек­трод­ви­гате­лем 10, мо­жет пе­ред­ви­гаться и ус­та­нав­ли­ваться в со­от­ветс­твии с вы­сотой со­бира­емой бал­ки. Один вер­ти­кальный и один го­ризон­тальный при­жимы мо­гут пе­реме­щаться вдоль пор­та­ла, два дру­гих при­жима — не­под­вижные. Пор­тал пе­ред­ви­га­ет­ся по рельсо­вому пу­ти, уло­жен­но­му вдоль ра­мы. Для сня­тия соб­ранной бал­ки име­ют­ся пнев­мо­тол­ка­тели 3. При сбор­ке стен­ка со­бира­емо­го эле­мен­та ук­ла­дыва­ет­ся на опор­ные бал­ки, а пол­ки — вдоль ба­лок на опор­ные вин­ты 8, ус­та­нов­ленные на оп­ре­делен­ную вы­соту. Пор­тал, пе­ред­ви­га­ясь вдоль со­бира­емо­го из­де­лия, ос­та­нав­ли­ва­ет­ся нап­ро­тив мест прих­ва­ток; вклю­ча­ют­ся при­жимы, и про­из­во­дит­ся прих­ватка со­бира­емых эле­мен­тов. За­тем при­жимы от­хо­дят, пор­тал под­во­дит­ся к мес­ту сле­ду­ющих прих­ва­ток, и цикл пов­то­ря­ет­ся. На ус­та­нов­ке со­бира­ют бал­ки дли­ной до 15 м и вы­сотой 460…2000 мм при ши­рине пол­ки до 600 мм и тол­щи­не пол­ки до 60 мм.

Рис. 3.29.Стенд для сборки двутавровых балок:
1 —сварная рама; 2 —винты; 3 —пневмотолкатель; 4 —самоходный портал; 5 —горизонтальные пневмоприжимы; 6 —вертикальные пневмоприжимы; 7 — собираемая балка; 8 —опорные винты; 9 —конический редуктор; 10 —электродвигатель; 11 —опорные балки

Дву­тав­ро­вые бал­ки мож­но со­бирать и на стен­де без пор­та­ла. В этом слу­чае роль вер­ти­кальных при­жимов пор­та­ла вы­пол­ня­ют элек­тро­маг­ни­ты, смон­ти­рован­ные вдоль стен­да в два ря­да с ша­гом 760 мм. Один ряд рас­по­ложен на ка­рет­ках, пе­реме­ща­ющих­ся по­перек стен­да в за­виси­мос­ти от вы­соты со­бира­емой бал­ки. На этих же ка­рет­ках раз­ме­щен один ряд го­ризон­тальных пнев­ма­тичес­ких при­жимов; вто­рой ряд их за­креп­лен по не­под­вижной час­ти стен­да. Стенд сос­то­ит из от­дельных сек­ций дли­ной по 6,2 м и пред­назна­чен для сбор­ки ба­лок вы­сотой 400…3500 мм. Пре­иму­щес­тво стен­да — воз­можность вы­пол­не­ния прих­ватки ав­то­мати­чес­кой свар­кой. Не­дос­та­ток стен­да — слож­ность и гро­моз­дкость, в осо­бен­ности для длин­но­мер­ных ба­лок.

На рис. 3.30 при­веден об­ра­зец двух­по­зици­он­но­го по­ворот­но­го кон­дукто­ра для сбор­ки и свар­ки ко­рот­ких ко­роб­ча­тых ба­лок, сос­то­ящих из двух про­фильных за­гото­вок. На ос­но­вании 8 с дву­мя стойка­ми 1 в под­шипни­ках у­креп­ле­на по­ворот­ная ра­ма 6 с пря­модейству­ющи­ми при­жима­ми 3 с мем­бран­ны­ми пнев­мо­цилин­дра­ми. В ра­ме име­ют­ся два про­дольных ок­на, к стен­кам ко­торых при­креп­ле­ны смен­ные опор­ные план­ки 5 с тор­цо­выми фик­са­тора­ми 7 и воз­врат­ны­ми пру­жина­ми 4. Фор­му по­переч­но­го се­чения опор­ных пла­нок под­би­ра­ют в за­виси­мос­ти от про­филя за­гото­вок со­бира­емой бал­ки. На од­ной из сто­ек по­меща­ет­ся при­вод 2 по­воро­та кон­дукто­ра, сос­то­ящий из элек­трод­ви­гате­ля, пре­дох­ра­нительной муф­ты, чер­вячно­го ре­дук­то­ра и зуб­ча­той пе­реда­чи.

Рис. 3.30.Двухпозиционный поворотный кондуктор для сборки и сварки коротких коробчатых балок:
а — конструкция кондуктора; б — типовые сечения свариваемых балок; 1 —стойки; 2 —привод поворота кондуктора; 3 —прямодействующие прижимы; 4 —возвратные пружины; 5 —опорные планки; 6 —поворотная рама; 7 —торцовые фиксаторы; 8 —основание; 9 — конечный выключатель; 10 — упор

При сбор­ке на опор­ные час­ти пла­нок по фик­са­торам 7 ук­ла­дыва­ют за­готов­ки ба­лок и вклю­чени­ем пнев­мо­цилин­дров при­жима­ют за­готов­ки к сред­ней час­ти ра­мы. Пос­ле вы­пол­не­ния пер­во­го про­дольно­го шва у обе­их ба­лок кон­дуктор по­вора­чива­ет­ся на 180° и вы­пол­ня­ет­ся вто­рой шов. Пос­ле по­воро­та ра­ма фик­си­ру­ет­ся ко­неч­ным вык­лю­чате­лем 9 и упо­ром 10. За­тем воз­дух от­клю­ча­ет­ся, при­жимы от­во­дят­ся воз­врат­ны­ми пру­жина­ми, а ос­во­бож­денные сва­рен­ные бал­ки па­да­ют на под­дон ос­но­вания. Пос­ле это­го кон­дуктор по­вора­чива­ет­ся в об­ратную сто­рону на 180° и цикл пов­то­ря­ет­ся.

3.6Универсально-сборные приспособления

Уни­вер­сально-сбор­ное прис­по­соб­ле­ние (УСП) пред­став­ля­ет со­бой на­бор нор­ма­лизо­ван­ных де­талей и уз­лов, из ко­торых ком­по­ну­ет­ся це­лое прис­по­соб­ле­ние для сбор­ки то­го или ино­го свар­но­го уз­ла. По окон­ча­нии из­го­тов­ле­ния свар­но­го уз­ла прис­по­соб­ле­ние раз­би­ра­ет­ся, а из его де­талей и уз­лов ком­по­ну­ют­ся но­вые прис­по­соб­ле­ния.

УСП ус­пешно при­меня­ют­ся для сбор­ки раз­личных рам, крон­штейнов, ба­лок, труб­ча­тых конс­трук­ций, ры­чагов и по­доб­ных свар­ных уз­лов.

На­ибо­лее эф­фектив­ны УСП в ин­ди­виду­альном и мел­ко­серийном про­из­водс­тве, где при­мене­ние спе­ци­ально­го обо­рудо­вания эко­номи­чес­ки не­выгод­но из-за больших зат­рат тру­да и ма­тери­алов на про­ек­ти­рова­ние и из­го­тов­ле­ние.

Ком­плект УСП для сва­роч­но­го про­из­водс­тва вклю­ча­ет в се­бя сле­ду­ющие эле­мен­ты:

§ ба­зовые де­тали — пли­ты и угольни­ки, яв­ля­ющи­еся ос­но­вани­ями, на ко­торых раз­ме­ща­ют­ся эле­мен­ты прис­по­соб­ле­ния;

§ кор­пусные де­тали — под­клад­ки и опо­ры, сос­тавля­ющие кар­кас прис­по­соб­ле­ния;

§ фик­си­ру­ющие эле­мен­ты — упо­ры, приз­мы, опо­ры, фик­са­торы и дом­кра­ты для ус­та­нов­ки со­бира­емых де­талей свар­но­го уз­ла;

§ при­жим­ные эле­мен­ты — при­жимы, струб­ци­ны, рас­порки, стяж­ки и план­ки для за­креп­ле­ния со­бира­емых де­талей свар­но­го уз­ла;

§ ус­та­новоч­ные де­тали — шпон­ки для фик­си­рова­ния эле­мен­тов УСП;

§ кре­пеж­ные де­тали — бол­ты, шпильки, гайки, шайбы и су­хари для за­креп­ле­ния эле­мен­тов прис­по­соб­ле­ния.

Пе­ред при­мене­ни­ем УСП на­меча­ют схе­му ба­зиро­вания из­де­лия, на ос­но­вании ко­торой сос­тавля­ют схе­му рас­по­ложе­ния и за­креп­ле­ния не­об­хо­димых эле­мен­тов прис­по­соб­ле­ния на пли­те.

На рис. 3.31 по­каза­на ком­по­нов­ка УСП для сбор­ки ра­мы 8, сос­то­ящей двух длин­ных по­лос с от­вер­сти­ями, со­еди­нен­ных тре­мя ко­рот­ки­ми по­лоса­ми. Про­дольные по­лосы ук­ла­дыва­ют на пли­ту 1, упи­рая их тор­ца­ми в упо­ры 5, а од­на из по­лос (ба­зовая) бо­ковой плос­костью опи­ра­ет­ся на угольни­ки 2. За­тем ук­ла­дыва­ют по­переч­ные по­лосы, упи­рая их в упо­ры 3 и за­креп­ляя прих­ва­тами 4. Пос­ле это­го вто­рую про­дольную по­лосу при­жима­ют вин­то­выми при­жима­ми 7 к тор­цам по­переч­ных по­лос. Про­дольные по­лосы при­жима­ют­ся к пли­те 1 прих­ва­тами 6 с по­мощью вин­тов 9 с Т-об­разны­ми го­лов­ка­ми.

Рис. 3.31.Компоновка УСП для сборки рамы (а), схема базирования (б), элементы УПС (в) и готовая рама (г):
1 — плита; 2 — угольник; 3, 5 — упоры; 4, 6 — прихваты; 7 — винтовой прижим; 8 — рама; 9 — винт с Т-образной головкой

Контрольные вопросы

1. Ка­ково ос­новное наз­на­чение сбо­роч­но­го обо­рудо­вания?

2. Пе­речис­ли­те ос­новные груп­пы сбо­роч­но­го обо­рудо­вания.

3. Как ба­зиру­ют­ся де­тали на­ибо­лее рас­простра­нен­ной фор­мы — приз­ма­тичес­кой, ци­лин­дри­чес­кой, с ци­лин­дри­чес­ки­ми от­вер­сти­ями?

4. Пе­речис­ли­те ос­новные тре­бова­ния к ус­та­новоч­ным эле­мен­там.

5. Рас­ска­жите о раз­но­вид­ностях и наз­на­чении ус­та­новоч­ных эле­мен­тов.

6. Пе­речис­ли­те ос­новные тре­бова­ния к за­жим­ным эле­мен­там.

7. Пе­речис­ли­те пре­иму­щес­тва ме­хани­чес­ких за­жим­ных эле­мен­тов.

8. На­зови­те пре­иму­щес­тва и не­дос­татки прис­по­соб­ле­ний с элек­тро­маг­ни­тами и с пос­то­ян­ны­ми маг­ни­тами.

9. В ка­ких слу­ча­ях при­меня­ют­ся пе­ренос­ные сбо­роч­ные прис­по­соб­ле­ния?

10. Что вхо­дит в ком­плект УСП?

 

 ГлАВА4Механическое оборудование сварочного производства

· 4.1. Классификация и общая характеристика

· 4.2. Оборудование для установки и перемещения свариваемых изделий

· 4.3. Оборудование для установки и перемещения сварочной аппаратуры

· 4.4. Оборудование для перемещения сварщика

 

4.1Классификация и общая характеристика

К ме­хани­чес­ко­му обо­рудо­ванию сва­роч­но­го про­из­водс­тва от­но­сит­ся обо­рудо­вание для ус­та­нов­ки и пе­реме­щения сва­рива­емых из­де­лий, для ус­та­нов­ки и пе­реме­щения сва­роч­ных ап­па­ратов, для пе­реме­щения свар­щи­ка, для уп­лотне­ния сты­ков, для сбо­ра, по­дачи, удер­жа­ния и уда­ления флю­са из зо­ны свар­ки. В ря­де слу­ча­ев к ме­хани­чес­ко­му так­же от­но­сят обо­рудо­вание для сбор­ки и от­делки свар­ных конс­трук­ций и подъем­но-тран­спортные средс­тва сва­роч­ных це­хов.

Обо­рудо­вание для ус­та­нов­ки и пе­реме­щения сва­рива­емых из­де­лий в по­ложе­ние, на­ибо­лее удоб­ное при вы­пол­не­нии тех­но­логи­чес­ких опе­раций, при­меня­ет­ся на всех ста­ди­ях тех­но­логи­чес­ко­го про­цес­са из­го­тов­ле­ния свар­ных конс­трук­ций при руч­ной, по­лу­ав­то­мати­чес­кой и ав­то­мати­чес­кой элек­трош­ла­ковой и кон­так­тной свар­ке. Оно сос­тавля­ет зна­чительную часть ме­хани­чес­ко­го обо­рудо­вания сва­роч­но­го про­из­водс­тва.

Прис­по­соб­ле­ния для за­креп­ле­ния де­талей под­разде­ля­ют­ся на по­ворот­ные и не­пово­рот­ные. По­ворот­ные прис­по­соб­ле­ния ис­пользу­ют­ся для за­креп­ле­ния круп­но­габа­рит­ных де­талей, ко­торые в про­цес­се свар­ки по­вора­чива­ют­ся для удоб­но­го под­хо­да к ним.

Не­пово­рот­ные прис­по­соб­ле­ния при­меня­ют­ся для со­еди­нения мел­ких де­талей, при свар­ке ко­торых нет не­об­хо­димос­ти в из­ме­нении их прос­транс­твен­но­го по­ложе­ния для удоб­но­го фор­ми­рова­ния шва.

Обо­рудо­вание для ус­та­нов­ки и пе­реме­щения сва­роч­ных ап­па­ратов при­меня­ет­ся при по­лу­ав­то­мати­чес­кой и ав­то­мати­чес­кой свар­ке кру­говы­ми и пря­моли­нейны­ми шва­ми.

Обо­рудо­вание для пе­реме­щения свар­щи­ка обес­пе­чива­ет его удоб­ное по­ложе­ние при ра­боте на вы­соте.

Уп­лотне­ние сты­ков вы­пол­ня­ет­ся для пре­дот­вра­щения про­тека­ния рас­плав­ленно­го ме­тал­ла в за­зоры меж­ду кром­ка­ми и фор­ми­рова­ния об­ратной сто­роны шва при ду­говой и элек­трош­ла­ковой свар­ке. Обо­рудо­вание для уп­лотне­ния сты­ков раз­де­ля­ет­ся по ви­ду сва­рива­емых швов (для уп­лотне­ния пря­моли­нейных или кру­говых швов) и по конс­трук­тивно­му ис­полне­нию (с флю­совы­ми по­душ­ка­ми или с ме­тал­ли­чес­ки­ми под­клад­ка­ми). Обо­рудо­вание для уп­лотне­ния сты­ков ши­роко при­меня­ет­ся при свар­ке встык лис­то­вых по­лот­нищ, а так­же при свар­ке про­дольны­ми и кру­говы­ми шва­ми ци­лин­дри­чес­ких из­де­лий.

Обо­рудо­вание для сбо­ра, по­дачи, удер­жа­ния и уда­ления флю­са из зо­ны свар­ки при­меня­ет­ся при ав­то­мати­чес­кой и по­лу­ав­то­мати­чес­кой свар­ке под сло­ем флю­са.

Ме­хани­чес­кое обо­рудо­вание сва­роч­но­го про­из­водс­тва мо­жет быть уни­вер­сальным (рас­счи­тан­ным на ши­рокую но­мен­кла­туру из­де­лий, из­го­тов­ля­емых на пред­при­яти­ях раз­личных от­раслей про­мыш­леннос­ти) и спе­ци­альным (рас­счи­тан­ным на из­го­тов­ле­ние из­де­лий только од­но­го ти­пораз­ме­ра).

Цен­тра­лизо­ван­ное про­ек­ти­рова­ние и из­го­тов­ле­ние уни­вер­сально­го обо­рудо­вания осу­щест­вля­ет­ся сог­ласно Ти­пажу ме­хани­чес­ко­го сва­роч­но­го обо­рудо­вания. Наз­на­чение ти­пажа — рег­ла­мен­ти­ровать но­мен­кла­туру и ос­новные па­рамет­ры уни­вер­сально­го обо­рудо­вания и ор­га­низо­вать его цен­тра­лизо­ван­ное про­ек­ти­рова­ние и из­го­тов­ле­ние, что зна­чительно уп­ро­ща­ет внед­ре­ние ме­хани­зиро­ван­ных ус­та­новок, ра­бочих мест и ли­ний; ис­клю­ча­ет па­рал­лельное про­ек­ти­рова­ние обо­рудо­вания на раз­ных пред­при­яти­ях; спо­собс­тву­ет сок­ра­щению сро­ков под­го­тов­ки к про­из­водс­тву, уде­шев­ле­нию обо­рудо­вания, по­выше­нию уров­ня ме­хани­зации и сни­жению се­бес­то­имос­ти свар­ных конс­трук­ций.

4.2Оборудование для установки и перемещения свариваемых изделий

По­ворот­ные прис­по­соб­ле­ния. Швы свар­ных конс­трук­ций за­нима­ют са­мое раз­ное по­ложе­ние в прос­транс­тве. На­ибольшую ско­рость свар­ки и са­мое вы­сокое ка­чес­тво свар­но­го шва мож­но по­лучить при ниж­нем его по­ложе­нии. Уг­ло­вые швы луч­ше все­го сва­ривать «в ло­доч­ку». Для дос­ти­жения удоб­но­го при свар­ке по­ложе­ния шва не­об­хо­димо не­од­нократ­но по­вора­чивать из­де­лие. Пе­ри­оди­чес­кие по­воро­ты из­де­лия не­об­хо­димы так­же при их сбор­ке, кон­тро­ле и от­делке. Для вы­пол­не­ния кру­говых швов при ав­то­мати­чес­кой свар­ке кро­ме пе­ри­оди­чес­ких ус­та­новоч­ных по­воро­тов тре­бу­ет­ся вра­щение из­де­лия с пос­то­ян­ной сва­роч­ной ско­ростью.

В за­виси­мос­ти от ви­да дви­жения, от рас­по­ложе­ния и чис­ла осей по­воро­та, от фор­мы из­де­лия и спо­соба свар­ки для ус­та­нов­ки пе­реме­щения из­де­лий при­меня­ют­ся ма­нипу­лято­ры, вра­щате­ли, кан­то­вате­ли и ро­лико­вые стен­ды. Все они от­но­сят­ся к по­ворот­ным прис­по­соб­ле­ни­ям.

Ма­нипу­лято­ры пред­назна­чены для ус­та­нов­ки и по­воро­та из­де­лий вок­руг двух осей (нак­ло­на и вра­щения) и для вра­щения их со сва­роч­ной ско­ростью при ав­то­мати­чес­кой и по­лу­ав­то­мати­чес­кой свар­ке, нап­лавке и ме­тал­ли­зации.

Ма­нипу­лято­ры клас­си­фици­ру­ют­ся по наз­на­чению, нап­равле­нию дви­жений, конс­трук­ции при­водов для вра­щения и нак­ло­на из­де­лий, по пре­дельно­му уг­лу нак­ло­на и гру­зоподъем­ности. Ма­нипу­лято­ры с мар­ше­вой и сва­роч­ной ско­рос­тя­ми обес­пе­чива­ют ус­та­нов­ку из­де­лий в удоб­ное для свар­ки по­ложе­ние и вра­щение их в этом по­ложе­нии с мар­ше­вой и сва­роч­ной ско­ростью.

Ма­нипу­лято­ры, име­ющие только мар­ше­вую ско­рость и обес­пе­чива­ющие только ус­та­нов­ку из­де­лий в удоб­ное для свар­ки по­ложе­ние, на­зыва­ют­ся по­зици­оне­рами.

Ма­нипу­лято­ры со сва­роч­ной ско­ростью при­меня­ют для свар­ки ци­лин­дри­чес­ких и рам­ных конс­трук­ций кру­говым швом, ма­нипу­лято­ры без сва­роч­ной ско­рос­ти — для свар­ки рам­ных, кор­пусных и дру­гих конс­трук­ций. По ко­личес­тву дви­жений раз­ли­ча­ют ма­нипу­лято­ры, обес­пе­чива­ющие только по­ворот из­де­лия вок­руг двух осей (нак­лон и вра­щение), и ма­нипу­лято­ры, обес­пе­чива­ющие еще и подъем из­де­лия.

Большинс­тво ма­нипу­лято­ров обо­рудо­ваны элек­три­чес­ким при­водом вра­щения. Ре­гули­рова­ние час­то­ты вра­щения, как пра­вило, плав­ное (бес­сту­пен­ча­тое), осу­щест­вля­ет­ся за счет из­ме­нения час­то­ты вра­щения элек­трод­ви­гате­ля пос­то­ян­но­го то­ка. Воз­можно при­мене­ние с этой целью так­же ме­хани­чес­ких ва­ри­ато­ров.

При­вод ме­ханиз­ма нак­ло­на ма­нипу­лято­ров — элек­три­чес­кий или гид­равли­чес­кий. Мо­дели не­большой гру­зоподъем­ности мо­гут ос­на­щаться руч­ным ме­ханиз­мом при­вода нак­ло­на. Пре­дельный угол нак­ло­на план­шайбы сос­тавля­ет 45…360° и за­висит от конс­трук­ции и гру­зоподъем­ности ма­нипу­лято­ра.

Ма­нипу­лято­ры с зуб­ча­тым сек­то­ром, в ко­торых ме­ханиз­мы рас­по­ложе­ны внут­ри об­ще­го кор­пу­са, сос­тавля­ют большинс­тво ис­пользу­емых ма­нипу­лято­ров. На том же кор­пу­се на­ходит­ся план­шайба для креп­ле­ния из­де­лия; за счет это­го из­де­лие в ис­ходном по­ложе­нии раз­ме­ща­ет­ся над кор­пу­сом, что обес­пе­чива­ет ком­пак­тность всей ус­та­нов­ки.

Ма­нипу­лятор М-1 (рис. 4.1) гру­зоподъем­ностью 1 т с зуб­ча­тым сек­то­ром и элек­троп­ри­водом сос­то­ит из ли­того кор­пу­са 4, ус­та­нов­ленно­го на опор­ные ла­пы 3, по­ворот­но­го сто­ла 2 с план­шайбой 1 и ме­ханиз­мом вра­щения. Внут­ри кор­пу­са на­ходит­ся ме­ханизм нак­ло­на. Элек­тро­ап­па­рату­ра рас­по­ложе­на в от­дельно сто­ящем шка­фу.

Рис. 4.1.Манипулятор М-1 с зубчатым сектором:
1 — планшайба; 2 — поворотный стол; 3 — опорные лапы; 4 — литой корпус

Ме­ханизм вра­щения (рис. 4.2, а) сос­то­ит из элек­трод­ви­гате­ля 5 пос­то­ян­но­го то­ка и чер­вячных ре­дук­то­ров 1 и 2. Элек­трод­ви­гатель со­еди­нен с ре­дук­то­ром 1 элас­тичной муф­той 6. Чер­вячное ко­лесо ре­дук­то­ра 1 сто­ла за­креп­ле­но на шпин­де­ле, на ко­нусе ко­торо­го ус­та­нов­ле­на план­шайба. Ти­рис­торная схе­ма уп­равле­ния обес­пе­чива­ет плав­ное ре­гули­рова­ние час­то­ты вра­щения элек­трод­ви­гате­ля с по­мощью ре­зис­то­ра, рас­по­ложен­но­го на бо­ковой стен­ке шка­фа. Ста­бильность за­дан­ной ско­рос­ти свар­ки обес­пе­чива­ет­ся сис­те­мой об­ратной свя­зи с та­хоге­нера­тором 3, со­еди­нен­ным с элек­трод­ви­гате­лем на­бором зуб­ча­тых ко­лес, вклю­ча­ющим в се­бя про­межу­точ­ное ко­лесо 4.

На круг­лой план­шайбе ма­нипу­лято­ра вы­пол­не­ны ра­ди­альные Т-об­разные па­зы для кре­пеж­ных бол­тов. Для пе­реда­чи сва­роч­но­го то­ка и пре­дох­ра­нения от не­го под­шипни­ков под план­шайбой на шпин­де­ле ус­та­нов­лен спе­ци­альный то­косъем­ник с мед­ногра­фито­выми щет­ка­ми, от ко­торо­го ток гиб­ким ка­белем пе­реда­ет­ся на кор­пус ма­нипу­лято­ра, ми­нуя ме­ханизм сто­ла. Вмес­то план­шайбы на шпин­де­ле мо­жет быть ус­та­нов­ле­но лю­бое спе­ци­альное прис­по­соб­ле­ние для за­креп­ле­ния из­де­лия.

Ме­ханизм нак­ло­на (рис. 4.2, б) вклю­ча­ет в се­бя асин­хрон­ный элек­трод­ви­гатель 9, кли­норе­мен­ную пе­реда­чу 10, гло­бо­ид­ный ре­дук­тор 8, зуб­ча­тые ко­леса 11 и зуб­ча­тый сек­тор 7, за­креп­ленный на сто­ле ма­нипу­лято­ра. Для пре­дот­вра­щения ава­рии при нак­ло­не сто­ла на угол больше пре­дельно­го в крайних по­ложе­ни­ях (0 и 135° к го­ризон­ту) ме­ханизм нак­ло­на ав­то­мати­чес­ки вык­лю­ча­ет­ся дву­мя ко­неч­ны­ми вык­лю­чате­лями. Кро­ме то­го, пре­дус­мотре­ны ава­рийные упо­ры.

Рис. 4.2.Кинематические схемы механизма вращения (а) и механизма наклона (б) манипулятора с зубчатым сектором:
1, 2 — червячные редукторы; 3 — тахогенератор; 4 — промежуточное зубчатое колесо; 5 — электродвигатель постоянного тока; 6 — эластичная муфта; 7 — зубчатый сектор; 8 — глобоидный редуктор; 9 — асинхронный электродвигатель; 10 — клиноременная передача; 11 — зубчатые колеса

Уп­равле­ние ма­нипу­лято­ром сов­мес­тно со сва­роч­ным ав­то­матом — кно­поч­ное и осу­щест­вля­ет­ся бло­ком уп­равле­ния пе­ренос­но­го пульта или пульта ав­тосвар­ки. Для кон­тро­ля уг­ла нак­ло­на план­шайбы на цап­фах сто­ла рас­по­ложен ука­затель. На ма­нипу­лято­ре име­ет­ся но­мог­рамма для оп­ре­деле­ния не­об­хо­димой час­то­ты вра­щения сто­ла в за­виси­мос­ти от за­дан­ной ско­рос­ти свар­ки и ди­амет­ра шва.

При ис­ходном по­ложе­нии ма­нипу­лято­ра ось шпин­де­ля вер­ти­кальна, план­шайба рас­по­ложе­на го­ризон­тально (рис. 4.3, а). В этом по­ложе­нии из­де­лие ус­та­нав­ли­ва­ют и за­креп­ля­ют на ма­нипу­лято­ре. На ри­сун­ке по­каза­но по­ложе­ние ниж­них швов для свар­ки «в ло­доч­ку»; план­шайба нак­ло­нена под уг­лом 45°. Для свар­ки «в ло­доч­ку» по­толоч­ны­ми шва­ми план­шайба дол­жна быть нак­ло­нена под уг­лом 135° (рис. 4.3, б), для свар­ки в ниж­нем по­ложе­нии вер­ти­кальны­ми шва­ми — под уг­лом 90°.

Рис. 4.3.Исходное (а) и рабочее (б) положения манипулятора М-1 при сварке «в лодочку»