ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Сварочное оборудование и средства автоматизации в цехах сбор­ки-сварки кузовов и кабин

Сборочные единицы кузовов и кабин значительных размеров с большим числом входящих в них деталей сваривают при помощи подвесных точечных машин различных типов и мощности, которые оснащены специальными сварочными оснастками для каждой опера­ции. Для повышения производительности сварочных операций целе­сообразно использовать и многоточечные машины, современных кон­струкций с производительностью 500 деталей в час и выше. Установ­ка и съем деталей в многоточечные машины, передача их с одной опе­рации на другую механизированы, а процесс сварки автоматизирован. Эти машины обеспечивают более высокое качество изделий, а для уп­рощения их конструкции необходимое количество точек сварки рас-

пределяют между несколькими машинами. При наличии труднодос­тупных для сварки на многоточечных машинах мест в линии преду­сматривают подвесные точечные машины со специальной оснасткой.

На автоматических сварочных машинах и автоматических лини­ях контактной сварки соединяют 40% точек сборочных единиц кузова, а на стационарных и подвесных контактных машинах 60%. На ВАЗе применяют стационарные сварочные машины мощностью 60, 120,

190, 260 кВА, на которых выполняют точечную и рельефную сварку. Машины имеют высокую производительность (до 200 точек в минуту при продолжительности включения 50%). Мощность подвесных сва­рочных машин, применяемых в производстве для точечной и ролико­вой сварки, равна 85, 130, 180 кВА, а производительность до 180 то­чек в минуту при продолжительности включения 50%.

Сварка основных сборочных единиц (основания, боковин, кры­ши, дверей, крышки багажника, капота) на автозаводах производится на автоматических сварочных линиях. По структуре все линии пред­ставляют собой в общем виде цепочку, состоящую из многоточечных сварочных машин (постов, позиций), системы транспортеров, загру­зочно-разгрузочных станций, шкафов управления, диспетчерских пультов сигнализации и управления.

Число сварочных постов на линии определяется конфигурацией свариваемых единиц и числом свариваемых точек.

В виду того, что общий объем сварки для кабин грузовых авто­мобилей в 2:3 раза меньше, чем у кузовов легковых автомобилей, механизированные и автоматические линии сборки-сварки кабины проще и различаются лишь построением технологического потока.

Наиболее часто на автомобильных заводах применяют два вари­анта технологических потоков.

Первый вариант (рис. 11.7) реализован на механизированной линии сборки и окончательной сварки кабин грузовых автомобилей,

где на двух нитках (посты 1 ...6) производится сборка и прихватка сборочных единиц каркаса кабины и наружных панелей. Затем эти нитки сливаются в линию 7, на которой установлены четыре многото­чечные сварочные машины для окончательной сварки 377 точек. Сборка кабины производится на двух стационарных кондукторах - каркасном и главном. После сборки каркаса его тельфером передают на главный кондуктор. Сварка каркаса производится на сборочных постах механизированной сборки: пост 1 - сварка пола, пост 2 - сбор­ка и прихватка передней части кабины, пост 3 - сборка проемов две­рей, пост 4 - сборка и прихватка каркаса задней части кабины, пост 5 - сварка панели задней части кабины и пост 6 - сварка крыши.

Второй вариант реализуется на роботизированной автоматиче­ской линии сборки-сварки кабины грузового автомобиля и показан на рис. 11.8. Линия состоит из участка предварительной сборки - при­хватки кабины и участка её окончательной сварки. Загрузка пола в сборе происходит автоматически с помощью двух опускных секций 2 на подъемнике 1. После загрузки пола в сборе на него с помощью ро­бота 3 наносят защитную мастику. Загрузка передней и задней частей кабины производится с навесного конвейера кантователем 5, повора­чивающим их на 90° и устанавливающим их на поворотный стол, ко­торый автоматически по салазкам 4 выдвигается со сборочными еди­ницами на линию. Здесь производится прихватка передней и задней частей с полом в 14 точках с помощью качающихся сварочных писто­летов.

На следующих позициях роботы 6 выполняют автоматическую сварку в сорока и двадцати двух точках. На конвейер 7 с помощью опускных секций укладываются боковины, где на них наносится за­щитная мастика. С помощью двух кантователей 8 производится уста­новка боковин на кабину в линии. Специальное приспособление 9 ба­зирования и зажима выполняет ориентировку предварительно загру­женных узлов. Затем производится автоматическая сварка с помощью четырех роботов в 56 точках. На отдельной ветке линии происходит автоматическая загрузка крыши из контейнера 15 с помощью робота 16 и её установка на позицию. Из двух вибробункеров 14 подаются кронштейны, которые с помощью двух клещей, установленных на са­лазках, привариваются в четырех точках к крыше. На следующей по­зиции из вибробункеров автоматически загружаются другие крон­штейны, привариваемые к крыше в восьми точках. Сваренную крышу подают на пластинчатый конвейер 13, который направляет её на меж - операционный склад - накопитель 12 элеваторного типа. Затем крышу перекладывают на конвейер 11 и направляют для сварки с кабиной. Предварительно с помощью робота наносят защитную мастику. С по­мощью барабана 10 производится поворот крыши на 180° и затем за­грузка крыши на линию. Специальные фиксирующие и зажимные приспособления обеспечивают ориентацию крыши относительно ка­бины. На следующих позициях производится сварка крыши с помо­щью двух роботов в 56 точках. Затем выполняют зафланцовку крыши на 45° и 90° вначале передней части, после чего передней боковой час­ти. Подъемники снимают кабину, и она перемещается на линию окон­чательной сварки, состоящую из двух веток. Две опускные секции ус­танавливают кабину на доварку. Шестнадцать роботов выполняют до - варку кабину в 484 точках. С помощью опускных секций производит­ся съем кабин с линий и передача их на конвейер 17 для представле­ния на контроль. Производительность линии - 85 кабин в час.

На рис. 11.9 показана часть роботизированной автоматической линии окончательной сварки кузова легкового автомобиля, состоящая из семи позиций с расположением сварочных роботов на различных уровнях. Предварительно прихваченный кузов 1 устанавливается на транспортную тележку, которая предназначена для перемещения ку­зова между позициями сварочных роботов. Шесть сварочных роботов

3 установлены на уровне нулевой отметки пола, два робота 4 ниже уровня нулевой отметки и три робота 2 установлены на антресоли. Такое расположение сварочных роботов позволяет производить то­чечную сварку кузова со всех сторон и в полном объеме. Движение тележки между роботами осуществляет гидропривод транспортного средства. Кузов, проходя последовательно между роботами, сварива­ется в 615 точках.

Сборочные единицы кузовов автобусов соединяют точечной и дуговой сваркой в среде защитных газов. Организационное построе­ние сборочно-сварочных операций аналогично.

В автоматических линиях сборки-сварки отдельных сборочных единиц используются следующие средства автоматизации. Штампо­ванные детали и сборочные единицы передают по технологическим цепочкам на сборочном участке при помощи толкающих конвейеров с программным адресованием, подвесных конвейеров и тележек. Пер­воначально собранная сборочная единица навешивается на толкаю­щий конвейер и поступает на подвесной склад - накопитель, находя­щийся перед участком сборки следующей по порядку сборочной еди­ницы. При таком процессе транспортировки сборочных единиц обес­печивается их полная сохранность от повреждений поверхностей, максимально уплотняется расстановка сборочного оборудования, так как проезды для колесного транспорта сокращаются до минимума и, что наиболее важно, резко снижается трудоемкость транспортных операций, которые оказываются полностью автоматизированными.

Навесные сборочные единицы оперения кабины: крылья, капот, облицовка радиатора собираются на сборочно-сварочных участках. Они Навешиваются на толкающий межцеховой конвейер и через под­весной склад-накопитель в заданном ритме поступают на окраску. Для межоперационного транспортирования деталей и сборочных единиц используются различные транспортирующие устройства: тележки, склизы, конвейеры различных конструкций, кран-балки и мостовые краны. Вид межоперационной тары зависит от формы и массы свари­ваемых деталей, а также от программы выпуска. Для передачи сбо­рочных единиц в механизированных линиях применяют напольные и подвесные конвейеры, а также устройства для передачи деталей из межоперационных накопителей.

В современных производствах кузовов и кабин в качестве ос­новного технологического оборудования широко применяются про­мышленные роботы, которые представляют собой автоматический манипулятор, снабженный системой управления. Рабочий орган (ру­ка) робота имеет от трех до шести степеней свободы. Его назначением является перемещение объекта по определенной траектории в задан­ную точку и ориентирование в определенном положении. Система управления обеспечивает устройству необходимую память и перена­ладку в другой цикл операций, допускает объединение роботов в группу, а также возможность управления от ЭВМ.

Для точечной сварки при производстве кузовов и кабин автомо­билей широкое применение нашли роботы фирмы «Юнимейт»

(США), «Аро» (Франция), «Кавасаки» (Япония), «Кука» (Г ермания), различающиеся системами привода, расположением сварочных кле­щей и трансформаторов. В настоящее время для контактной и точеч­ной сварки стали применяются и отечественные роботы ПР 161/60, ПР 601/60 и др. Промышленный робот ПР 601/60, изготовленный ВАЗом, имеет шесть степеней свободы, Его производительность при точечной сварке - 60 точек в минуту. Робот рассчитан на нагрузку на руке 600 Н при нормальной скорости работы.