Механизация и автоматизация производства

Сварочные машины для точечной и шовной сварки обеспечивают почти полную автоматизацию процесса. Для сокращения же длительности вспомогательных операций и повышения производительности всего технологического процесса широко применяют разные механизированные приспособления, машины-автоматы, автоматические линии и промышленные роботы.

Выбор сборочно-сварочной оснастки рассмотрим на примере изготовления воздушного баллона трактора Т-150К. Технология изготовления воздушного баллона предусматривает сборку обечайки на прихватках, автоматическую сварку продольного шва обечайки, сборку обечайки на прихватках с донышками, автоматическую сварку донышек с обечайкой.

В практике изготовления сварных металлоконструкций широко применяют цапковые двухстоечные кантователи и манипуляторы-позиционеры с механическим и пневматическим приводом.

Определение типа технологической оснастки для сварочных работ зависит от характера производства, конструкции сварного узла и способа сварки. Конструктивное исполнение оснастки имеет немаловажное значение в выборе средств межоперационного транспорта и регламентирует степень механизации всего процесса изготовления изделий.

Проектирование специальной сборочно-сварочной технологической оснастки ведется на основании технических заданий, разработанных в соответствии с технологическим процессом изготовления изделия и утвержденных главным технологом или главным сварщиком предприятия.

Автоматизация сварочных процессов - важнейший этап современного технического перевооружения сварочного производства. В настоящее время во многих отраслях промышленности действуют установки, оснащенные различными средствами механизации и автоматизации, что позволяет многие операции сварочного процесса производить в полуавтоматическом или автоматическом режиме. Выпускаемые промышленностью сварочные лазеры также оснащены различной контрольно-измерительной аппаратурой, а некоторые образцы оборудования содержат и микропроцессорные системы, что в целом значительно облегчает условия работы оператора, способствует повышению качества и производительности сварки.

Комплексная механизация и автоматизация сборочно-сварочных работ позволяет достичь существенного повышения эффективности сварочных работ, качества сварных соединений, улучшения условий труда и др. Реализация комплексной механизации и автоматизации осуществляется путем применения отдельных сборочно-сварочных установок и станков, комплексно-механизированных рабочих мест (КМРМ) и участков (КМУ), а также поточных и автоматических линий.

При рассмотрении сварочных операций различают механизацию и автоматизацию основных и вспомогательных работ. Механизация основных работ, например применительно к дуговой сварке, включает подачу присадочных, защитных и вспомогательных материалов в зону плавления и перемещение сварочного инструмента (или группы инструментов) вдоль линии соединения во время сварки. При автоматизации основных работ (той же дуговой сварки) автоматическое управление выполняет следующие функции: возбуждение дугового процесса с изменением параметров режима от нулевых до заданных значений в начале сварки; стабилизацию параметров режима в течение сварки или заданное их изменение.

Благодаря универсальности и высокой производительности промышленные роботы по эффективности нередко не уступают специализированным автоматам, но в отличие от них могут переходить от одной работы к другой простой сменой программ. Применение роботов может быть выгодно и в крупносерийном производстве и в условиях частой смены вида выпускаемой продукции, т, е. в серийном и мелкосерийном производстве. Робот может заменить рабочего, особенно на однообразных операциях. В отличие от человека   он  не утомляется,  не совершает  субъективных  ошибок и способен развивать большие усилия. В итоге повышается однородность качества изделий, возможно ускорение процесса производства переходом на непрерывную круглосуточную работу.

Сборочная операция при изготовлении сварных конструкций имеет целью обеспечение правильного взаимного расположения и закрепления деталей собираемого изделия. Сборку можно производить на плите, стеллаже, стенде или в специальном приспособлении. В условиях индивидуального производства расположение деталей в узле нередко задается разметкой; для их фиксации используют струбцины, планки, скобы с клиньями и другие простейшие универсальные приспособления.

Литые, кованые и штампованные заготовки обычно поступают на сварку в виде, не требующем дополнительных операций. По-другому обстоит дело с деталями из проката. После подбора металла по размерам и маркам стали необходимо выполнить следующие операции: правку, разметку, резку, обработку кромок, гибку и очистку под сварку.

В производстве сварных конструкций рациональное выполнение транспортных операций приобретает все большее значение, поскольку при недостаточном внимании к их механизации затраты труда могут оказаться даже больше, чем на операции сварки. Кроме того, погрузочно-разгрузочные работы относятся к категории тяжелых, в особенности если масса груза превышает 20— 25 кг. Эффективное использование транспортирующих устройств достигается, когда они соответствуют характеру производства, типу выпускаемых изделий, их размерам, массе и т. д.

Исходными данными для проектирования технологического процесса изготовления сварной конструкции являются чертежи изделия, технические условия и планируемая программа выпуска. Чертежи содержат данные о материале заготовок, их конфигурации, размерах, типах сварных соединений — решения, которые были приняты конструктором в процессе проектирования изделия и должны быть приняты к исполнению технологом. Технолог не имеет права вносить изменения в чертежи. Поэтому любому отклонению от чертежа должно предшествовать его исправление конструктором.

Необходимость автоматизации сварочных процессов определяется, прежде всего, такими их характерными особенностями, как высокие энергетические параметры, скоротечность отдельных этапов энергетических преобразований и процесса формирования сварного соединения, труднодоступность зоны сварки для непосредственного измерения и контроля, повышенный уровень вредных воздействий на здоровье человека и необходимость оперативной оптимизации сварочных процессов в соответствии с выбранным критерием.