0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Механизированные приспособления для сборки и сварки

Средства механизации сборки и сварки изделий;

При сборке деталь должна быть прижата к шести точкам, лишающим ее шести степеней свободы. Установочными базами называются элементы

детали, определяющие ее положение при установке.

При размещении детали в приспособлении — базировании — ее установочные базы должны опираться на установочные элементы приспособления. Наиболее распространенными формами деталей для базирования при сборке являются цилиндрические, призматические и детали с цилиндрическими отверстиями.

Так как большинство крупных свариваемых изделий не являются абсолютно жесткими, то сохранение системы шести точек обеспечивается либо за счет гибкости изделия, либо специальным устройством дополнительных опор (подводные, плавающие или регулируемые).

Для правильной сборки узлов используют установочные и зажимные элементы, обеспечивающие правильное взаимное расположение деталей изделия.

По назначению установочные элементы (фиксаторы) делят на упоры, установочные пальцы и штыри, призмы, шаблоны. К фиксаторам предъявляют следующие требования:

· обеспечение требуемой точности при сборке к сварке;

· удобная установка деталей в сборочном приспособлении;

· удобная сварка узла, т.е. доступность к местам прихваток и сварки в приспособлениях,

· свободный съем сварного изделия с приспособления;

· необходимая прочность и жесткость, предотвращающая деформацию изделий во время сварки.

Упоры, установочные пальцы и штыри выполняют постоянными, съемными, откидными и отводными. Упоры бывают также и поворотными. Установочные пальцы имеют гладкую цилиндрическую форму (при установке детали по одному отверстию), для более точной установки -коническую. При установке деталей по двум отверстиям один палец делают цилиндрической, второй со срезом — ромбической формы. Разрезные пальцы позволяют облегчить съем изделия после сварки.

Призмы применяют для установки цилиндрических изделий.

Шаблоны из листовой стали или алюминия применяют для установки деталей в заданном положении по другим, ранее установленным элементам собираемого узла.

Зажимные (закрепляющие) элементы служат для закрепления деталей свариваемого изделия в процессе сборки и сварки.

Прижимы и зажимы подразделяют на клиновые, винтовые, эксцентриковые, рычажные.

Зажимы имеют две рабочие поверхности и зажимают детали с двух противоположных сторон, а в прижимах деталь прижимают к упорам или к другим деталям.

Прижимы и зажимы бывают ручные и механизированные. Механизированные прижимы делятся на пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электромагнитные, с постоянными магнитами.

Наибольшее распространение в сборочно-сварочных приспособлениях находят винтовые прижимы. Быстродействующие винтовые прижимы служат для прижатия деталей в угловом, вертикальном, горизонтальном и наклонном направлениях.

Эксцентриковые прижимы, так же, как и клиновые, являются быстродействующими. Наиболее часто в сварочном производстве применяют так называемые круговые эксцентрики, а также с комбинированным рычажно-эксцентриковым прижимом.

Рычажные системы широко применяют в пневматических и гидравлических прижимах. Они часто используются как промежуточный элемент в сочетании с винтовыми, эксцентрировыми и другими прижимами для увеличения прижимного усилия, хода прижима и направления действия силы прижима. В рычажных прижимах с пневматическим приводом закрепляющие элементы могут быть простыми (прямодействующими) и сложными, в которых между прижимной частью и приводом расположено одно или несколько промежуточных звеньев.

Механизированный привод широко используют в зажимных элементах для создания прижимного усилия, для подвода прижима к изделию и отвода от него. Наиболее распространенным является пневматический привод, где в качестве силового узла применяют пневмоцилиндры (одностороннего или двухстороннего действия), диафрагменные камеры и воздушные рукава.

Гидравлические прижимы дают возможность создания очень больших усилий (в 10 раз и более по сравнению с пневмоприводом) и в настоящее время успешно применяются в сборочно-сварочном производстве.

В различных отраслях машиностроения широкое распространение получают приспособления с магнитами, которые бывают двух видов: с электромагнитами и с постоянными магнитами.

Универсальность, быстрота действия, отсутствие движущихся частей или громоздких коммуникаций — преимущества приспособлений с магнитами.

При сборке листовых полотнищ приспособление с магнитами располагается с нижней стороны свариваемых листов, а верхняя сторона полностью открыта для сварочной аппаратуры и сварщика.

Магниты развивают удельное усилие притяжения от 0,3 до 0,7 кН. Управление электромагнитами осуществляется включением и отключением тока обычными электрическими выключателями, управление постоянными магнитами — путем изменения магнитного потока.

К установочным и зажимным элементам близки по назначению и устройству переносные сборочные приспособления, к которым относятся струбцины, стяжки, фиксаторы, распорки, домкраты и т.д. Переносные сборочные приспособления (ручные и механизированные) применяют в основном в качестве универсальных для сборки различных изделий.

После сборки изделия сваривают, применяя средства механизации (загрузку, вращение, съем, транспортировку и т.п.).

Все механические устройства, предназначенные для установки и перемещения сварочных аппаратов и перемещения сварщиков, можно разделить на следующие группы:

· оборудование для установки и перемещения сварочных аппаратов при сварке различных швов изделий (манипуляторы и позиционеры, сварочные вращатели, кантователи, роликовые стенды, несущие колонны, сварочные тележ­ки и т.п.);

Читать еще:  Бассейн 5 метров в диаметре какой объем

· устройства для направления электрода по шву, обеспечивающие точное движение сварочных аппаратов вдоль шва;

· оборудование, обеспечивающее удобное положение сварщиков при работе на высоте (площадки, лифты, площадки-лестницы и др.).

Механизированные приспособления для сборки и сварки

Средства механизации

Сборочно-сварочным кондуктором называют приспособление с упорами, гнездами и другими фиксирующими элементами, а также зажимными устройствами, служащими для сборки и сварки изделий типа кронштейнов, рам, ферм, балок и др. Для удобства сборки, прихватки и сварки кондукторы часто устанавливают на планшайбы манипулятора или двухстоечного цапфового кантователя.

Поворотные приспособления предназначены для быстрого и удобного поворота изделия при сборке и сварке и установки его в наиболее удобное для работы положение. К поворотным приспособлениям относятся роликовые опоры, различные типы кантователей, поворотные столы, манипуляторы, поворотные стенды и т.п. На рис. 22.8 приведены примеры поворотных приспособлений.

Вращатель (рис. 22.8, а-в) — устройство для закрепления изделия в заданном положении и вращения его со скоростью сварки.

Рис. 22.8. Схемы поворотных приспособлений:

а — вращатель с вертикальной осью; б — то же, с наклонной осью; в — то же, с горизонтальной осью; г — манипулятор; д — позиционер; е — двухстоечный кантователь с горизонтальной осью; ж — то же, с подвижной стойкой; з — то же, с подъемными центрами; и — цепной кантователь; к — роликовый стенд; исв — скорость сварки; омарш — маршевая скорость

Манипулятор (рис. 22.8, г) — приспособление для вращения изделия в процессе сварки при различных углах наклона оси вращения.

Позиционер (рис. 22.8, д) предназначен для установки изделия в удобное для сборки положение. В отличие от манипулятора позиционер не вращает изделие со скоростью сварки, а только поворачивает и удерживает его в нужном положении.

Кантователь сборочно-сварочный (рис. 22.8, е-и) — приспособление для поворота тяжелых цилиндрических крупногабаритных изделий вокруг одной или нескольких фиксированных осей вращения. Он позволяет устанавливать изделие в удобное для работы положение. Обычно используются роликовые, цепочные, цапфовые и цепные кантователи.

Сборочно-сварочный стенд предназначен для размещения деталей собираемых и свариваемых крупногабаритных изделий и фиксации их в нужном положении. Примерами являются электромагнитные стенды, используемые при изготовлении резервуаров, вагонов, плоскостных секций судовых корпусов и других листовых конструкций. Эти стенды представляют собой плоскую или лекальную постель со встроенными электромагнитами, между которыми расположены флюсо-медные подушки с пневматическим прижимом.

Электромагниты плотно притягивают собираемые кромки к стенду и воспринимают реакцию от давления флюсовых подушек. Сборочно-сварочные стенды фиксируют собираемые листы в таком положении, чтобы кромки были параллельны, удерживают листы от деформации при сварке, предохраняют от протекания жидкого металла в зазор, способствуя правильному формированию обратного валика.

Существуют также сборочно-сварочные стенды для вращения свариваемых изделий, например роликовые стенды (рис. 22.8, к), рабочая поверхность которых образуется роликами.

Механизация и автоматизация сварочного производства

Под механизацией производственного процесса понимают оснащение его техническими средствами, обеспечивающими замену в нем ручного труда работой машин и механизмов. При механизированном исполнении технологических операций человек выполняет лишь некоторые вспомогательные действия и управляет средствами механизации. Высшей степенью механизации является автоматизация производственного процесса. Автоматизация предусматривает освобождение человека от ручного выполнения любых действий в технологическом процессе и непосредственного его управления автоматическими средствами оснащения. В этом случае обслуживающий персонал выполняет функции наладки и наблюдения за правильностью работы технических средств оснащения.

Механизация и автоматизация существенно различаются по своему содержанию, но в то же время имеют тесную взаимосвязь. Автоматизировать можно только высокомеханизированный процесс. Поэтому автоматизация и рассматривается как высшая степень механизации.

Механизация и автоматизация может быть частичной и комплексной. Частичная механизация и автоматизация охватывает часть производственного процесса, т.е. В этом случае речь идет об отдельных операциях. При комплексном решении весь производственный процесс выполняется с помощью машин и механизмов, установленных в порядке последовательности выполнения операций в соответствии с технологическим маршрутом. В сварочном производстве механизация и автоматизация достигаются за счет применения различных приспособлений, специальных сварочных установок, использования робототехники, создания поточных механизированных и автоматизированных линий, на которых механизированными способами осуществляются работы по заготовке, сборке, сварке и транспортировке сварных изделий, а в ряде случаев — и их отделке.

При решении вопросов механизации и автоматизации в сварочном производстве в первую очередь внимание уделяется сборочно-сварочным работам, которые во многом определяют качество изготовления изделий.

Механизация сборочных работ. Сборка под сварку включает в себя технологические операции, обеспечивающие с соблюдением установленных требований подлежащим сварке деталям необходимое взаиморасположение, заданное чертежом, с закреплением их специальными приспособлениями или прихватками. В зависимости от вида производства, особенностей конструкции и технических условий сборку можно выполнять различными способами: по разметке, по шаблонам или первому изделию, по сборочным отверстиям и в приспособлениях. Решения вопросов механизации и автоматизации сборочных работ можно достигнуть путем применения специальных сборочных приспособлений. Такие приспособления создаются комбинацией по заданной схеме отдельных элементов (базирующих, прижимов,.распорных устройств и др.) с их приводами и элементами управления на общем основании, работающих в соответствии со схемой собираемости изделий. В зависимости от конфигурации собираемых изделий и назначения сборочные приспособления можно разделить на группы.

Читать еще:  Стяжка пола своими руками для паркета

Сборочные стенды — приспособления с одной, чаще горизонтальной, базовой поверхностью, предназначенные для сборки крупногабаритных изделий. Они имеют неподвижное основание с размещенными на нем установочными и прижимными элементами. Для обслуживания приспособления могут оборудоваться специальными передвижными или переносными устройствами — порталами, катучими балками, перемещающимися площадками и т.п.

Сборочные стапели применяются в тех случаях, когда крупногабаритные изделия имеют сложную объемную конструкцию с расположением деталей в различных пространственных положениях. Базирующие и прижимные элементы крепятся в различных плоскостях, а основания имеют сложную конфигурацию, по форме и размерам соответствующую изделию.

Сборочные кондукторы — приспособления типа стенда или стапеля, состоящие из жесткого основания плоской или пространственной формы с размещенными на нем установочными и прижимными устройствами, обеспечивающими заданное расположение деталей изделия. При использовании таких приспособлений точность сборочных размеров в изделии обеспечивается за счет точности самого приспособления. Поэтому они отличаются повышенной точностью и жесткостью и чаще всего используются для некрупных изделий.

Переносные универсальные сборочные приспособления — стяжки, струбцины, распорные устройства и др., применяемые для сборки разнообразных по форме изделий. В основном их используют в единичном, мелкосерийном производстве, на монтаже и в строительстве.

Для механизации приспособлений их элементы (прижимы, распоры и т.п.) оснащают специальными быстродействующими приводами (гидравлическими, пневматическими, электрическими), приведение в действие которых осуществляется по командам человека или автоматическими устройствами.

Механизация сварочных работ. Оборудование для механизации сварочных работ можно разделить на две группы: оборудование для закрепления и перемещения свариваемых изделий; оборудование для установки и перемещения сварочных аппаратов относительно изделия и передвижения сварщиков.

Оборудование для закрепления и перемещения свариваемых изделий служит для закрепления и размещения изготовляемых изделий в наиболее удобных положениях для выполнения сварки. Основными разновидностями такого оснащения являются манипуляторы, позиционеры, кантователи, вращатели, роликовые стенды, поворотные столы и др.

Манипуляторы предназначены для установки изделия в удобное для сварки положение и вращения его вокруг горизонтальной или вертикальной оси со скоростью сварки при выполнении механизированной или автоматической дуговой сварки.

Позиционеры используют для поворота изделий с целью установки их в удобное для сварки положение. В отличие от манипуляторов они не имеют рабочей скорости в процессе сварки.

Кантователи предназначены для установки изделий в удобное для сварки положение путем поворота их вокруг горизонтальной оси. Во время сварки они, так же как и позиционеры, неподвижны.

Вращатели предназначены для закрепления изделия в постоянно заданном положении и вращения его со скоростью сварки при выполнении швов. Они бывают с вертикальной, горизонтальной или наклонной осью вращения.

Роликовые стенды предназначены для вращения изделий типа тел вращения при выполнении кольцевых швов, а также для. установки таких изделий при выполнении продольных швов по образующей изделия. Они состоят из унифицированных узлов — ходовых роликоопор и приводов, установленных на общем основании.

Оборудование для установки и перемещения сварочных аппаратов включает различные типы специализированных колонн и тележек. Колонны различают двух типов: для установки несамоходных и самоходных сварочных автоматов. Первые предназначены для выполнения только кольцевых и круговых швов, вторые позволяют выполнять также и прямолинейные швы. Большинство колонн являются поворотными, что дает возможность отводить сварочный аппарат в сторону и устанавливать свободно изделие каким-либо подъемным устройством.

Тележки для сварочных аппаратов применяют для выполнения как кольцевых; так и продольных швов. По всей конструкции они делятся на велосипедные, глагольные и портальные. Такие тележки могут перемещаться с установочной или скоростью сварки при выполнении прямолинейных или кольцевых швов.

К оборудованию для перемещения сварщика относительно изделия относятся различного рода подъемные и подъемно-выдвижные площадки с механизированным приводом дистанционного управления.

Поточные механизированные и автоматические линии. Поточной линией называют комплекс оборудования, взаимно связанного и работающего согласованно с определенным заданным ритмом по единому технологическому процессу. Поточная механизированная сборочно-сварочная линия представляет собой комплекс оборудования, расположенного в порядке последовательности выполнения технологического процесса и обеспечивающего механизированное выполнение всех операций по изготовлению сварного изделия. По признаку механизации и автоматизации различают несколько типов поточных линий:

Читать еще:  Газовая сварка и резка металлических заготовок

с частичной механизацией, при которой используется ручная и механизированная сварка, а остальные процессы производственного цикла (раскрой металла, резка, сборка и др.) выполняются вручную;

с комплексной механизацией, когда механизированы несколько операций, например применяются механизированная резка и сварка, а также и другие вспомогательные действия для их выполнения;

с частичной автоматизацией, при которой основные процессы (сварка, резка) автоматизированы, а остальные работы (заготовка, сборка и др.) выполняются с применением механизированного инструмента и приспособлений с использованием ручного труда.

Высшим типом являются поточные линии с комплексной автоматизацией. Автоматическая сборочно-сварочная линия представляет собой комплекс оборудования, выполняющего без непосредственного участия человека в определенной технологической последовательности и с определенным тактом все операции технологического маршрута. Примером 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 количества операторов осуществляются все операции по изготовлению труб из стальной ленты.

Особое значение в автоматизации сварочного производства имеет оснащение его оборудованием с программным управлением. Например, на газорезательной машине «Кристалл» с программным управлением можно вырезать заготовки деталей из стальных листов толщиной до 100 мм. Машина управляется автоматически по заданной программе. Применение сварочного оборудования с программным управлением экономически оправдано в условиях массового и крупносерийного производства.

В сварочном производстве используют сборочно-сварочные линии с различной степенью механизации и автоматизации оборудования и применяемой оснастки с учетом вида производства для многих разновидностей сварных изделий — для сборки и сварки полотнищ крупногабаритных резервуаров, изготовления обечаек, труб, балок и др.

Промышленные роботы для сварки. Промышленный робот — это автоматическая машина, представляющая собой манипулятор с перепрограммируемым устройством управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций, заменяющих аналогичные функции человека при перемещении предметов производства и технологической оснастки.

Промышленный робот является универсальной технологической системой для выполнения разнообразных действий, свойственных человеку в процессе его трудовой деятельности. Под действием автоматической системы управления робота его манипуляторы совершают движения, подобные движениям рук человека в процессе работы. Работа автоматической руки похожа на работу человеческой руки со своими гибкими соединениями в локте, плече и запястье. Отличительным признаком промышленного робота от других видов роботов является его применение в производственном процессе.

Промышленный робот, обладая большими силовыми возможностями, позволяет освободить человека от монотонного, тяжелого, утомительного, а иногда и вредного или опасного труда. В итоге повышается стабильность качества изделий, возможно ускорение процесса производства. Роботы могут действовать с любой позиции и на любом уровне в пространстве. Современный промышленный робот для сварки может быть определен как манипуляционная система, оснащенная техническими средствами ведения сварочного процесса, с программным управлением координатами сварочного инструмента и изделия и параметрами сварочного режима. Сварочный робот состоит из собственно робота и пульта управления. Робот имеет подвижную руку с захватом, которые обладают свободой пространственных перемещений, в какой-то степени имитируя руку человека. В захвате закрепляется инструмент (сварочная горелка). Большинство сварочных роботов имеют 3 — 5 возможных движений в пространстве (степеней свободы). Комбинирование этих движений позволяет устанавливать сварочную горелку в любых положениях и перемещать ее в любых направлениях в пределах зоны действия робота.

При дуговой сварке в ряде случаев целесообразно разделять функции между манипулятором (роботом), служащим для перемещения сварочного инструмента, и манипулятором, служащим для перемещения свариваемого изделия. При этом оба устройства работают совместно, связанно, по единой программе. Такой прием позволяет упростить кинематическую схему и снизить число потребных степеней свободы самого робота. Программа, по которой сварочный робот выполняет свои движения, заранее вводится в его запоминающее устройство.

Одним из основных преимуществ роботов наряду с автоматизацией процесса является возможность легкой и быстрой смены программы в зависимости от смены свариваемого изделия.

В настоящее время в промышленности используют роботы первого поколения, работающие по жесткой программе. Существенным недостатком роботов первого поколения является требование высокой точности сборки свариваемых деталей и их расположения в рабочем пространстве робота. В настоящее время созданы роботы второго поколения с системами обратной связи, с помощью которых рабочая программа и манипуляции робота автоматически корректируются при изменении положения изделия или его отдельных элементов. Управление таких роботов снабжено микропроцессорной вычислительной техникой.

Наряду с совершенствованием обычных промышленных роботов создаются специальные, действующие в экстремальных (сложных, труднодоступных, опасных для человека) условиях.

Источники:

http://studopedia.su/11_85739_sredstva-mehanizatsii-sborki-i-svarki-izdeliy.html
http://studref.com/505718/tehnika/mehanizirovannye_prisposobleniya_sborki_svarki
http://www.uniprofit.ru/spravka/article/mehanizaciya-avtomatizaciya/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector