Серийное производство балок (листы 100, 101)
В тех случаях, когда балочный элемент оснащается вспомогательными деталями в условиях крупносерийного производства, сборочно-сварочные операции выполняют в поточных линиях, снабженных высокопроизводительными транспортирующими и кантующими устройствами. Примером может служить полуавтоматическая линия сборки и сварки поперечных балок платформы автомобиля ЗИЛ-130 (лист 100, рис. 1) . Схема линии по казана на рис. 3. На каждом из пяти (I... V) рабочих мест имеются захватывающие и кантующие устройства 4. В начале и конце линии расположены магазины - накопители 1 и 3, автоматически подающие заготовки и снимающие готовые балки. Все семь позиций линии связаны шаговым конвейером 2, состоящим из соединенных цепью тележек 5 с подъемными столиками б, имеющими выступы 7 для фиксации принимаемой заготовки. Гнутые швеллеры 1 (см. рис. 1) укладывают в магазин-накопитель 1 (рис. 3). Очередная заготовка, поданная штанговым устройством 8 с собачками (сечение А — А), автоматически приподнимается устройством тележек. После отхода штангового устройства заготовка опускается в нижнее положение, перемещается на следующее рабочее место, где снова поднимается и захватывается пневматическими зажимами кантователя (сечение Б—Б, положение 1). При опускании подъемников конвейер возвращается в исходное положение. Балка в кантователе поворачивается так, чтобы обеспечить наиболее удобное положение для сборки и сварки (сечение Б—Б, положение 2). После окончания операций на всех рабочих местах подъемники поднимаются, балки в кантователях освобождаются от закрепления и опускаются подъемниками на подставки тележек конвейера, при помощи которых и перемещаются на один шаг.
На первых двух рабочих местах операторы устанавливают узлы 3 (см. рис. 1) и фиксируют их положение на балке контактной сваркой с помощью подвесных клещей в точках 1 (рис. 2, а, б). На последующих рабочих местах операторы выполняют различные угловые швы 2 полуавтоматами, причем на третьем рабочем месте дополнительно устанавливают и приваривают петли 2 (см. рис. 1).
Более универсальная автоматизированная поточная линия используется для изготовления поперечных балок восьми модификаций, базирующихся на двух моделях (рис. 4, д, б), которые отличаются холодногнутыми корпусами 1 и 4 и деталями 2, 3, 5, 6 и др. Всего для автомобилей ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 и ЗИЛ-133 ежегодно требуется около 400 тыс. таких балок.
Различные рабочие места линии (рис. 5) налаживаются на выполнение операций на балках определенной модификации. При таком построении линии работа выполняется одновременно не на всех рабочих местах, а только на тех, которые необходимы для изготовления балки конкретной модификации. Под каждым рабочим местом (I... XIII) линии указаны номера моделей балок. На рабочих местах I и II осуществляется автоматическая загрузка линии корпусами балок из контейнеров 1 манипуляторами подачи 3. На рабочих местах III... XI выполняются сборочные и сварочные работы с помощью двухкоординатных манипуляторов 2, оборудованных или сварочными клещами, или сварочными головками для выполнения валиковых швов. Рабочие места XII и XIII предназначены для автоматического снятия готовых балок и укладки их в контейнеры. Все рабочие места линии связаны единой транспортной системой, содержащей 11 тележек 4, которые передают балки с одного рабочего места на Другое.
Последовательность изготовления балок на линии следующая. Нижний ряд корпусов балок из контейнера 1 (лист 101, рис. 7) транспортером 2 подается в автоматическом режиме к месту съема, где двухкоординатным манипулятором 6 каждый очередной корпус балки захватывается и укладывается на тележку 5. Переход к выдаче балок из следующего ряда осуществляется опусканием платформы 3 устройством 4 вместе с контейнером.
На рабочих местах III, IV, V и VI (см. рис. 5) выполняются операции по установке и автоматической приварке дуговой точечной сваркой усилителей к корпусам балок. На каждом из этих рабочих мест гидроподъемником 7 (рис. б) или кантователем 8 корпус балки снимается со штырей б тележки 5 и подается к месту, где производится установка и приварка усилителей с помощью манипуляторов I, перемещающих сварочные клещи 2 с гидроприводом для сжатия деталей и устройствами 3 и 4 дам сбора и удаления газов. По завершении работ подъемник 7 (или кантователь 8) возвращает балку на тележку 5. На рабочих местах VII... XI (см. рис. 5) производится установка других деталей и автоматическая их приварка точечными и валиковыми швами.
На рабочем месте XII осуществляется осмотр готовых балок и устранение дефектов. Затем с транспортной тележки 1 (рис. 8) балка снимается кантователем 2 с поворотом на 90 и манипулятором 3 подается на рабочее место XIII (см. рис. 5), где укладывается в контейнер. При изготовлении поперечных балок модели № 1 на поточной линии работают три оператора-сборщика, а при изготовлении балок модели № 2 — четыре.
Другим примером крупносерийного производства, где автоматизированы не только транспортировка, но и сборка заготовок, может служить полуавтоматическая линия изготовления угловой стойки (рис. 9) грузового полувагона. Холодногнутые заготовки 1 и 2 толщиной 5 мм сваривают между собой контактной точечной сваркой, все остальные детали 3, 4, 5 и 6 приваривают дуговой сваркой в среде СО2 + 02.
В начале линии расположены две нитки оборудования, каждая из которых имеет загрузочное устройство (рис. 10). Пакет заготовок 3 краном укладывают на тележку 2, которая пневмоцилиндром 1 перемещается в зону оператора 4. Поворот рычага вокруг оси 15 от пневмоцилиндра 5 обеспечивает съем пакета заготовок с тележки 2, после чего тележка и рычаг оператора возвращаются в исходное положение и начинает работать автооператор. Его траверса 7 с электромагнитами б пневмоцилиндром 8 опускается вниз до соприкосновения с верхней заготовкой пакета, захватывает заготовку и поднимает ее вверх до упора. Надежность захвата заготовок обеспечивается шарнирным закреплением магнитов б на качающихся рамках 12 с регулируемыми упорами 13. Из верхнего положения поворотом рычага 9 вокруг оси 11 от пневмоцилиндра 10 траверса переносит заготовку к роликовому конвейеру до упора вертикальной стенки в ограничительные боковые ролики 14. С отключением электромагнитов заготовка ложится на роликовый конвейер и транспортируется к рабочим позициям, где устанавливают и приваривают внутренние ребра, производят окраску и грунтовку.
Сборку внутренней стойки с наружной осуществляют на специальной автоматизированной установке (рис. 11). Стойки 3 и 13 с приваренными ребрами 4 и 12 подаются роликовыми конвейерами 5 стендов 15 и 1 до упоров, включающих боковую фиксацию стоек прижимами б от пневмоцилиндров 17 до упора в ролики 2 и 16. Затем прижим б освобождает стойку 3, включая электромагниты 11 и привод кантователя-укладчика 7. Рычаг 8 кантователя-укладчика захватывает магнитами стойку 3 и с поворотом на 180° укладывает и прижимает ее к стойке 13 с помощью пружины в корпусе 10. Затем стойки фиксируются пневмоприжимами 9 и 14 и прихватываются. После завершения сборки прижимы 9, 14 и 6 отходят, рычаг кантователя-укладчика возвращается в исходное положение, а собранная стойка при включении привода роликового конвейера подается в автоматический накопитель, откуда стойки поступают к двум контактным машинам. Здесь один рабочий с помощью транспортной тележки, обеспечивающей шаговую подачу, одновременно сваривает два ряда точек. На завершающем участке линии устанавливают и приваривают к стойке наружные планки, петли и торцовую накладку.