Поточные линии
Поточная линия — комплекс оборудования, взаимно - вязанного и работающего согласованно с определенным заданным ритмом по единому технологическому процессу В сборочно-сварочные механизированные поточные линии входит оборудование для выполнения сборки, сварки, а иногда и операций подготовки металла, его раскроя, контроля готовой продукции и т. д.
Первая поточная линия с применением автоматической сварки под флюсом была создана в годы Великой Отечественной войны для производства корпусов танков Т-34.
По признаку механизации и автоматизации различают несколько типов поточных линий:
• с частичной механизацией, при которой используется ручная и полуавтоматическая сварка, а остальные процессы производственного цикла — раскрой металла, резка, сборка, окраска и др. — выполняются вручную;
• с комплексной механизацией, когда механизированы несколько операций, например применяется механизированная резка и полуавтоматическая сварка;
• с частичной автоматизацией, при которой основные процессы (резка, сварка) автоматизированы, а остальные работы (сборка, контроль качества, окраска) выполняются с применением механизированного инструмента и приспособлений;
• с комплексной автоматизацией — автоматические линии. 1
Автоматические линии представляют собой комплекс машин, выполняющих в заданной технологической последовательности весь цикл операций по производству изделий, с общими для всей линии механизмами управления и автоматическими транспортными устройствами, перемещающими объект обработки от одной машины к другой. При - мёром автоматической линии могут служить сборочно-сварочные автоматические линии для производства сварных труб большого диаметра со спиральным швом, на которых с помощью автоматов под наблюдением небольшого коли чества операторов осуществляются все операции по изготовлению труб из стальной ленты.
В сварочном производстве используют сборочно-сварочные линии с различной степенью механизации и автоматизации оборудования и применяемой оснастки с учетом мас - . совости, серийности и индивидуальности производства для многих видов сварных изделий — при сборке и сварке полотнищ, при изготовлении обечаек, труб, сосудов, балок, решетчатых и комплексных конструкций, сварных заготовок для деталей машин.
Мелкосерийное (единичное) производство сварных конструкций является наиболее распространенным в промышленности и строительстве. Эффективность мелкосерийного производства сварных конструкций повышают следующими путями:
• сосредоточением однотипных сварных конструкций (плоскостных, балочных, цилиндрических, решетчатых, рамочных, корпусных, сферических, конических и пр.) и созданием для их изготовления типовых участков. Это приближает мелкосерийное производство к серийному и создает условия для применения средств механизации и автоматизации;
• заменой ручной сварки механизированной и автоматической. В настоящее время около 70% всех швов в сварных конструкциях составляют короткие и угловые швы, поэтому основной путь механизации сварки таких швов — полуавтоматическая сварка в среде защитных газов. В случаях, где целесообразна автоматическая сварка, перспективно применение, наряду с обычными сварочными головками и тракторами, легких переносных тракторов и самоходных тележек к полуавтоматам для перемещения горелки во время сварки. Такие участки и цеха созданы на судостроительных заводах (для сборки и сварки полот-
нищ и приварки ^абора, изготовления тавровых профилей), на машиностроительных заводах и заводах металлоконструкций (для сборки и сварки балок и полотнищ);
механизацией заготовительных операций. Созданы полуавтоматические линии для изготовления деталей из листового проката с применением газовой и плазменной резки почти на всех судостроительных заводах. Линии и участки холодной обработки листового проката, прокатных уголков, швеллеров, двутавров и труб созданы на многих машиностроительных заводах и предприятиях, изготовляющих металлические строительные конструкции; применением в раскройно-заготовительных отделениях заводов автоматизированных участков комплектации, в которых учет и выдача поступающих деталей, а также управление штабелерами и подъемнотранспортными устройствами осуществляется с помощью ЭВМ. Такие автоматизированные участки позволяют не только сократить число обслуживающего персонала, занятого комплектацией, но и обеспечить своевременное поступление деталей в сборочно-сварочные отделения. В этом случае детали хранят и подают на сборку в контейнерах и поддонах (в зависимости от размеров деталей), являющихся общей оснасткой раскройно-заготовительных и сбороч - но-сварочных отделений;
путем расширения механизации вспомогательных операций. В раскройно-заготовительных и сборочносварочных отделениях, наряду с мостовыми кранами, применяют автономные грузоподъемные средства (консольные и полу портальные краны, кран-балки, поворотные консоли с тельферами и т. п.), обо-
рудованные быстродействующими захватами и выносными пультами, обслуживаемыми не крановщиками и стропальщиками, а рабочими основного производства.
При серийном изготовлении сварных конструкций сборочные и сварочные операции, как правило, выполняются на специализированных поточных линиях с отдельно расположенными рабочими местами, а при необходимости связанными между собой единой транспортной системой. Ритмичная работа таких линий обеспечивается за счет размещения накопителей и промежуточных складов между рабочими местами и линиями.
Особое место в серийном производстве занимают высокомеханизированные и автоматизированные переналаживаемые линии, предназначенные для изготовления определенных, но незначительно отличающихся по форме и размерам сварных конструкций. В таких линиях сборочные и сварочные установки переналаживаются за счет изменения положения основных узлов на станинах этих установок в период подготовки линии к изготовлению новой сварной конструкции. Оборудование переналаживаемых линий конструктивно не изменяется, поэтому основные узлы сборочных (базы, фиксаторы, прижимы и т. п.) и сварочных (автоматы, их рельсовые пути и т. п.) установок, а также вспомогательное оборудование для выполнения подъемнотранспортных операций и системы автоматизации этих линий могут быть высокопроизводительными и выполнять технологические операции с высоким уровнем механизации и автоматизации. Переналаживаемые линии имеются в краностроении, изготовлении корпусов электродвигателей, производстве полотнищ в судостроении, сварных двутавровых балок в строительстве. Но таких линий еще недостаточно, в связи с чем и в серийном производстве многие конструкции изготовляют с применением методов, характерных для мелкосерийного производства.
Крупносерийное производство сварных конструкций является специализированным и предназначается для изготовления определенной конструкции и входящих в нее узлов (например, сварных кузовов автомобилей различных марок, магистральных полувагонов, шахтных вагонеток, оконных переплетов и т. д.). В этом случае автоматические линии или агрегаты для изготовления сварных подузлов соединяют внутрицеховым транспортом с линией для изготовления из них узлов и далее с линиями общей сборки и сварки выпускаемой конструкции, а сами сварные конструкции изготовляют машины, которые управляются оператором. Такие линии имеются на многих автомобильных, тракторных и других заводах с крупносерийным производством.
Отличительной особенностью полностью автоматических сборочно-сварочных линий является то, что рабочие места этих линий соединяются между собой транспортной системой, которая по своей конструкции и работе увязана с основным и вспомогательным оборудованием рабочих мест. Связь между рабочими местами автоматических линий может быть жесткой гибкой. Гибкую связь на линиях обеспечивают за счет применения межоперационных накопителей деталей и узлов, что обеспечивает бесперебойную работу линии при отказе какого-либо элемента.
В крупносерийном производстве операции по сварке швов, расположенных во всех пространственных положениях, должны выполняться автоматами. Это могут быть автоматы для дуговой сварки, машины для контактной ь точечной дуговой сварки, промышленные роботы, а также различные сварочные устройства, в которых перемещение изделия осуществляется механическим оборудованием линии. В зависимости от треоуемои производительности на одном рабочем месте линии вместо одного устанавливается несколько автоматически работающих сварочных аппаратов, одновременно сваривающих определенные швы или участки этих швов. В связи с большими возможностями промышленных роботов их можно эффективно использовать в качестве единого универсального оборудования, которое настраивается по определенной программе и предназначено для автоматической сварки различных по форме и размерам швов. Автоматизированные линии с роботами для сварки работают на ряде автомобильных заводов.
Автоматические линии могут быть созданы при условии автоматизации сборки изделий: Это достигается расчленением операций сборки, т. е. сборка выполняется не на одном рабочем месте, а на нескольких, как правило, с совмещением приварки устанавливаемой детали. В этом случае сварные конструкции изготовляют методом постепенного наращивания, и сборка превращается в простую и относительно легко выполняемую операцию.
При массовом производстве сварных конструкций наиболее целесообразно использовать подвесные толкающие конвейеры для обслуживания автоматических линий и агрегатов в заготовительных, сборочно-сварочных и отделочных отделениях. Применение подвесных конвейеров и автоматических линий и агрегатов в сочетании с управлением ими с помощью ЭВМ позволит в сварочном производстве перейти к созданию комплексных автоматизированных предприятий и заводов-автоматов.
Образцом комплексной механизации и автоматизации сварочного производства в крупносерийном производстве может служить изготовление узлов легкового автомобиля на ВАЗе. Сборку и сварку узлов автомобиля ведут на комплексно-механизированных и автоматизированных линиях. Крупные детали подаются на линии системой конвейеров, мелкие — в контейнерах автопогрузчиками. Узлы с одной позиции на другую передаются автоматическими транспортерами. В конце каждой автоматической линии имеются посты перегрузки, с которых с помощью подвесного конвейера узел передают на следующую автоматическую линию или на место складирования межоперационных заделов. Высокая производительность труда достигнута за счет применения быстродействующих машин и механизмов, безотказной работы всего оборудования и четкой организации обслуживания. Сварочные машины имеют быстродействующие разъемы для снабжения их электроэнергией, сжатым воздухом, водой. Переналадку, ремонт, замену оснастки ведут в нерабочее время или с минимальными потерями рабочего времени. Почти 40% от общего числа сварных точек автомобиля на этом заводе выполняется на многоэлектродных машинах. Сборку и сварку основных узлов кузова (крыши, боковин, пола, передних крыльев и дверей) ведут на комплексно-механизированных и автоматизированных линиях, состоящих из многоэлектродных машин.
Основной тип многоэлектродных машин — прессы со съемными сварочными штампами. Сварочные штампы для части переналаживаемых машин располагаются на запасной позиции загрузочных направляющих и их можно установить в рабочее положение за несколько минут. Универсальные сварочные машины укомплектованы быстросъемными легкодоступными устройствами.
Дуговой полуавтоматической и автоматической сваркой на ВАЗе выполняется 75% всех швов. Устройство автоматических дуговых сварочных установок также предусматривает быструю смену отдельных частей.