АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ СВАРКИ УЗЛОВ КУЗОВОВ И КАБИН ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Полезная модель относится к области сварки, а именно к конструкции автоматической линии сварки узлов кузовов и кабин транспортных средств, в частности переднего основания пола автомобиля семейства «Газель».
Известны автоматические линии сварки основания ГАЗ 3111/3103 проект А36-7165-000 фирмы КУКА от 19.10.99 г., контракт №715-276/72058 от 16.12.97 г. и переднего основания пола автомобилей семейства «Газель» ГАЗ-3302 и модификаций проект АС 8430 00000 от 30.10.93.
Автоматическая линия содержит сварочные позиции с фиксацией изделия, сварочные роботы со сварочными клещами, транспортную систему передачи изделия с одной позиции на другую грейферного типа, систему управления. Сварочные роботы находятся по обе стороны сварочных позиций с фиксацией изделия и каждый из них производит сварку определенного количества точек на изделии. Основным недостатком автоматической линии является сложность конструкции транспортной системы, обусловленная наличием большого количества деталей, узлов и механизмов оригинального исполнения, что при отказе одного из них приводит к длительным простоям линии. Во время транспортировки изделия все оборудование находится в режиме ожидания, так как грейфер выполняет свою единственную функцию - передачу изделия, это сказывается на производительности линии.
Задачей заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции автоматической линии, повышение
ее производительности при оптимальной загрузке входящего оборудования, расширение технологических возможностей (сварка переднего основания автомобилей «Соболь», «Баргузин»), повышение надежности работы, путем разработки конструкции автоматической линии по модульному принципу (уменьшение простоев), создание максимального удобства обслуживания автоматической линии.
Технический результат достигается тем, что:
- транспортная система выполнена в виде транспортных роботов напольного типа с захватами, установленных между сварочными позициями фиксации изделия, последовательно осуществляющие несинхронное перемещение изделия с одной сварочной позиции на другую и доварку части сварных швов изделия на стационарных сварочных машинах,
- стационарные сварочные машины выполнены в виде нескольких сварочных клещей различных типов, управление которых осуществляется одним регулятором цикла сварки на каждой сварочной позиции,
- положение сварочных клещей стационарных сварочных машин задается по высоте (Н) неподвижных электродов относительно пола и по величине удаления (Yкл(k)) неподвижного электрода сварочных клещей относительно базовой точки робота (по высоте самая нижняя точка робота в положении робота HOME (a1,...,a6=0), точка в плане находится на пересечении осей симметрии базы робота), для исключения дополнительных движений робота при переходе между плоскостями сварки, и определяются по формулам:
где
- сумма значений координат сварочных точек на изделии по оси z от пола при креплении захвата в положении робота HOME (a1,...,a6=0) и ориентации детали в ближайшем положении сварочных швов к полу подстройкой 6-го двигателя (в нашем случае 90 град.), мм;
n - количество сварочных точек;
zp - расстояние от базы робота до оси вала третьего двигателя в положении робота HOME (a1,...,a6=0), мм.
za - расстояние от базы робота до оси вала второго двигателя в положении робота HOME (a1,...,a6=0), мм.
где
- сумма значений координат сварочных точек на изделии по оси у от робота при креплении захвата в положении робота HOME (a1,...,a6=0) и ориентации детали в ближайшем положении сварочных швов к полу подстройкой 6-го двигателя (в нашем случае 90 град.), мм;
n - количество сварочных точек;
nэ- экспериментальный коэффициент (зависит от габаритов сварочных клещей, количества сварочных клещей, рабочей зоны робота)
k - номер сварочных клещей в стационарной сварочной машине,
- крепление сварочных клещей к сварочным роботам и стационарным сварочным машинам, а также крепление захватов к транспортным роботам осуществляется через быстроразъемное устройство.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - показана автоматизированная линия доварки основания автомобиля ГАЗ-3302 и их модификаций,
на фиг.2 - показан вид А на фиг.1 - вид сбоку на основную сварочную позицию, включающую в себя стационарный кондуктор для фиксации изделия, сварочные роботы установленные на подставках и оснащенные сварочными клещами,
на фиг.3 - показан вид Б на фиг.1 - вид сбоку на промежуточную сварочную позицию, включающую в себя стационарные сварочные машины со сварочными клещами различных типов и регулятором цикла сварки, транспортный робот, установленный на стойке и оснащенный захватом изделия,
на фиг.4 - показана выноска В на фиг.3 - фрагмент сварочных клещей со сварочной оснасткой.
Автоматическая линия содержит основные сварочные позиции 1 с фиксацией изделия 2 в кондукторе 3 и сварочные роботы 4, оснащенные сварочными клещами 5 различных типов.
Транспортные роботы 6 расположены между сварочными позициями 1, вместо элементов грейферной системы и оснащены захватами 7 изделия 2.
Стационарные сварочные машины 8 расположены напротив транспортных роботов 6 и оснащены сварочными клещами 5 различных типов и регулятором цикла сварки 9, при этом положение сварочных клещей 5 сварочных стационарных машин 8 задается по высоте (Н) неподвижных электродов 10 относительно пола и по величине удаления (Yкл(k)) неподвижного электрода сварочных клещей относительно базовой точки робота (по высоте самая нижняя точка робота в положении робота HOME (a1,...,a6=0), точка в плане находится на пересечении осей симметрии базы робота), для исключения дополнительных движений робота при переходе между плоскостями сварки.
Все промышленные роботы напольного типа и сварочные 4 и транспортные 6 установлены на подставках 11.
Крепление сварочных клещей 5 к сварочным роботам 4 и к стационарным сварочным машинам 8, а также крепление захватов 7 к транспортным роботам 6 осуществляется через быстросъемные устройства 12 с целью удобства монтажа и демонтажа при техническом обслуживании.
Автоматическая линия имеет общую систему управления 13 и устройство для выгрузки - манипулятор изделия 14.
Автоматическая линия работает следующим образом (считаем, что перед запуском линия пуста).
На первую позицию 1, по направлению движения потока, подается изделие 2, которое фиксируется в сварочном кондукторе 3, где происходит его зажим, далее происходит определение модели автомобиля с помощью установленных в кондукторе датчиков отличия (не показаны), исходя из чего выбирается программа для сварки.
После окончания сварочного цикла, первый транспортный робот 6 по направлению движения потока осуществляет захват изделия 2, выход из зоны первого кондуктора 3, сварку на первой стационарной машине 8.
После выхода из зоны кондуктора 3 первого транспортного робота 6 на первую позицию 1, по направлению движения потока, подается следующее изделие 2, где снова происходит позиционная сварка параллельно сварке на первой стационарной сварочной машине 8.
Транспортный робот 6 после окончания сварки на стационарной машине 8 перемещает изделие на вторую позицию 1, по направлению движения потока, где происходит фиксация, зажим изделия 2, определение модели автомобиля и сварка.
Далее схема движения изделия повторяется аналогично первой позиции и т.д. Очевидно, что цикл на позициях имеет смещение во времени относительно первой позиции, подтверждая асинхронность транспортной системы.
Конструкция автоматической линии позволяет повысить ее производительность на 20%, увеличить номенклатуру свариваемых изделий, а также создать максимальное удобство ее обслуживания.