Автоматизация технологических процессов сборки

На вагоностроительных и вагоноремонтных предприятиях сборочные операции составляют значительную часть всего производственного процесса изготовления и ремонта вагонов.

При изготовлении вагонов все операции cборки группируются по технологической однородности работ и распределяются по специализированным сборочным позициям поточных пиний. В основном это комплексно-механизированные поточные линии, на которых автоматизируются такие операции как клепка, сварка, резьбовые соединения и др. С этой целью применяются сварочные и сборочные роботы, сварочные полуавтоматы и автоматы, автоматизированные стенды и транспортные средства. Сложность автоматизации сборки вызвана многообразием способов и средств соединения, крепления и размещения агрегатов на рамах и кузовах вагонов, их несимметричность и большая масса.

На Уральском вагоностроительном заводе разработана и эксплуатируется поточная линия изготовления хребтовых балок полувагонов, которая состоит из восьми участков: сборки и сварки балок с упорами, сверлении, клепки, фрезеровки подпятниковых коробок, кантовки и накопления, приварки листов и контроля. Линия оснащена автоматизированными кантователем и накопителем хребтовых балок, сварочными автоматами А-1411. Клепка двутавра и его сборка с хребтовой балкой производится на полуавтоматической поточной линии, расположенной параллельно линии изготовления хребтовой балки и оснащенной стендом для сборки, установкой для автоматической сварки внутреннего шва хребтовой балки, установкой для автоматической приварки двутавра к хребтовой балки (рис 3.1)

Рис. 3.1 Стенд для сборки хребтовой балки с двутавром: 1 – прижим хребтовой балки; 2 – фиксатор двутавра; 3 – фиксатор нижнего листа; 4 – фиксатор середины двутавра; 5 – домкрат для прогиба хребтовой балки; 5 – домкрат для прогиба хребтовой балки; 6 – рама; 7, 10 – кронштейны; 8 – ограничитель прогиба; 9 – фиксатор и горизонтальный прижим хребтовой балки; 11 – пневмоцилиндр; 12 – траверса; 13 – струбцина; 14 – упор; 15 – прокладка; 16 – опора; 17 – постель; 18 - ось

Cварка ведется одновременно с двух сторон двумя автоматами, которые в автоматическом режиме осуществляют поиск шва, возбуждение дуги, электромеханическое копирование в двух плоскостях, заварку кратера и возврат в исходное положение.

Для выполнения сборочных операций находят применение автоматические роторные линии. На заводе Tatravagonka (Словакия) была запущена в эксплуатацию роторная линия сборки и сварки продольных и поперечных балок грузовых тележек.

Кантователи, применяемые в роторных линиях для сварки балок (рис. 3.2), имеют механический привод вращения и гидравлический - для наклона кантователя вдоль оси. Привод наклона работает синхронно с высотными корректорами сварочных автоматов, по командам одних и тех же датчиков. Получая команды датчика, кантователь наклоняется то в одну, то в другую сторону, последовательно устанавливая свариваемые участки в нижнее положение

Рис. 3.2 Роторная линия	Рис. 3.3 Система копирования
Рис. 3.4 Установка для автоматической сварки

Сварочные автоматы оборудованы электромеханическими системами копирования (рис. 3.3). Для автоматической приварки пятника к верхнему листу шкворневой балкив изготовлена установка (рис. 3.4), состо­ящая из консоли, несущей автомат, и кантователя с закрепленным на его столе приспособлением для укладки листа. Лист с пятником устанавливается в кан­тователе в положении "лодочка". При сварке автомат неподвижен, а изделие вращается Сварка стыковых швов при изготовлении верхнего и нижнего листов шквор­ней балки выполняется автоматами с двух сторон.

Сборка каркаса рамы производится в трех специальных кондукторах. В последних детали и узлы занимают фиксированное положение и зажимаются гидрозажимами, а сварка выполняется в специальном одностоечном кантователе консольного типа с подъемным центром. С помощью такого кантователя изде­лие можно устанавливать на любую высоту и под любым углом. Кантователем можно управлять в ручном и автоматическом режиме.

Общая сборка рамы тележки производится на кольцевой конвейерной ли­нии.

На Тверском вагоностроительном заводе эксплуатируется автоматизированная линия монтажа буксовых узлов колесных пар.

На линии принята поточная подвижная форма организации технологичес­ких процессов сборки при последовательном их выполнении. Процесс сборки осуществляется при непрерывном движении тележечного вертикально-замкнуто­го конвейера. При непрерывном способе монтажа наиболее эффективным явля­ется размещение инструментов и приспособлений на соответствующих позициях в подвешенном состоянии. Для этого линия оснащена двумя монорельсами, к которым каждый инструмент подвешивается на роликовой каретке и может перемещаться совместно с собираемой колесной парой вдоль своей рабочей позиции.

Колесная пара средней частью оси лежит на тележках двух вертикально-замкнутых цепях конвейера и в процессе монтажа проходит вдоль всех сбороч­ных позиций (рис. 3.5). Такое решение позволяет исключить смещение колес­ной пары относительно оси конвейера.

Для затяжки болтов М20 применяются гайковерты, подвешенные на моно­рельсах и перемещающиеся вдоль конвейера.

Рис. 3.5 Линия монтажа буксовых узлов колесных пар

Загрузка колесных пар на сборочный конвейер производится автоматичес­ки. Колесные пары устанавливаются на рельсовый путь, смонтированный на­клонно к уровню пола, и скатываются до упора. Ось колесной пары захватывает­ся в средней части седлами, смонтированными на цепях конвейера и перемещает­ся на них вдоль всех рабочих позиций.

Съем колесных пар с конвейера также производится автоматически.

Колесная пара, перемещаясь по конвейеру, наезжает на соответствующий датчик, включаются пневмоцилиндры, опускающие колесную пару на наклонный рельсовый путь, и по нему она поступает на следующую сборочную позицию.

Охлаждение лабиринтных и внутренних колец подшипников производится автоматически - они непрерывно обливаются маслом.

Сборочный конвейер работает в автоматическом режиме, при этом такт может меняться от 1 до 6 мин. Каждое рабочее место оборудовано кнопкой "Стоп" для аварийной остановки конвейера.