2.3. Комплексная механизация и автоматизация в заготовительном производстве

Несмотря на широкое использование машин и механизмов, эффективность их использования в условиях индивидуального и мелкосерийного производства на заготовительном участке нередко оказывается низкой. Это объясняется большим объемом ручного труда при выполнении транспортных и установочных операций. Поэтому снижение доли ручного труда возможно путем повышенного использования механизмов.

Приведем несколько примеров рациональной организации в заготовительном производстве.

Схема участка приемки и складирования листового металла в условиях мелкосерийного производства показана на рисунке 2.11.

железнодорожный путь

Рис. 2.11. Участок приемки и правки листового металла:

1 – сортировочные площадки; 2 – мостовые краны; 3 – листоправильные вальцы; 4 – рольганг; 5 – перегрузочные мосты

Горизонтальное складирование в пачки выполняют по габаритам и маркам металла. Краны оснащают траверсами с электромагнитами или вакуумными захватами.

Листы правят при поступлении на склад и хранят в выправленном состоянии. Это повышает производительность труда за счет увеличения партии листов одинаковой толщины.

В серийном производстве, например на судостроительных предприятиях, операции очистки металла, грунтовки, сушки, маркировки, разметки, резки выполняются на автоматизированных поточных линиях.

С выходом рольганга листы автоматически снимаются кантователем и в вертикальном положении транспортируются через последовательно расположенные камеры подогрева, дробеметную, грунтовки листов в электростатическом поле, терморадиационной сушки и выдаются в накопитель. Операции выполняются в автоматическом режиме и контролируются одним рабочим-опера­то­ром с пульта управления.

На участке тепловой резки заготовок резка листов толщиной более 2 мм с криволинейными кромками производится следующим образом.

По предварительно составленной программе с помощью чертежного устройства в масштабе 1:10 вычерчиваются чертежи основных деталей. Масштабные копии деталей вручную размещают в пределах масштабных контуров листа с учетом технологических требований и экономного использования материала. Компоновка производится на специальных столах, оборудованных системами присоса и координатомерами, для снятия координат характерных точек, необходимых для программирования резки. Описание карты раскроя в виде таблицы включает в себя кодовые номера детали, координаты двух точек каждой детали в системе координат листа, направление обхода каждой детали. Эти данные вводятся в ЭВМ, и на перфоленте выдается рабочая программа вырезки всего листа. Затем производится контрольное вычерчивание карты раскроя на чертежном устройстве, подключенном к ЭВМ. Подача листов осуществляется по рольгангам на раскроечных платформах (рис. 2.12).

Передача с рольганга одного направления на другие производится подъемом секций роликов. Разметка на разметочно-маркировочной машине осуществляется пневмокерном. Исполнительная часть машины 7 представляет собой портал продольного хода, на котором смонтирована тележка поперечного перемещения, на которой находится построитель знаков с рабочим инструментом. Производится разметка линий последующей гибки листовых деталей и маркировка, после чего на тех же раскроечных платформах 5 заготовки подаются к машинам для тепловой резки 8 (типа «Кристалл» с цифровым программным управлением). По окончании резки заготовки выдаются в зону действия перегружателя-кантователя 9, у которого имеется траверса с большим числом магнитов (до 800 шт.), которая снимает все детали, а если необходимо, то кантует их для зачистки грата на 180º. Затем возвращает их в исходное положение и укладывает на ленточный транспортер. Механизированная сортировка вырезанных деталей обеспечивается сортировщиком с вакуумными или магнитными присосками на траверсе. Этот сортировщик управляется оператором и способен раскладывать все крупные детали (более 0,7×0,7 м) в пачки в зависимости от маршрута их дальнейшей обработки.

Рис. 2.12. Схема участка разметки-маркировки и термической резки листов:

1 – накопитель; 2 – толкатель; 3 – двусторонний кантователь; 4 – приемный рольганг; 5 – раскроечная платформа; 6 – подающие рольганги; 7 – разметочно-маркировочная машина; 8 – машины для тепловой резки; 9 – перегружатель-кантователь; 10 – ленточный транспортер; 11 – рольганг съема разрезанного листа; 12 – кантователь для сброса отходов; 13 – возвратный рольганг

Детали меньшего размера отсортировываются в процессе перехода с транспортерной ленты на рольганг. Они комплектуются в контейнеры на шаговом транспортере-комплектаторе, работающем в полуавтоматическом режиме.

Платформа 5 выполняет роль функции газорезательного стола. Поэтому уборка шлака из зоны резки осуществляется на позиции 12 наклоном платформы 5 и сбросом отходов в бункер. Затем платформа возвращается рольгангом 13 на приемный рольганг 4.

Тяжелый ручной труд можно устранить при резке листов на механических ножницах, или связанный с подачей листа к ножам и уборкой отходов. Для этого используется комплекс механизмов, управляемых одним оператором (рис. 2.13).

Рис. 2.13. Механизация подачи листа к гильотинным ножницам

Захват листа, его разворот и укладку на подающую тележку 5 осуществляют с помощью универсального портального манипулятора 8, имеющего колонну 7 с траверсой 6 снабженной вакуумными захватами. Уложенный на холостой рольганг 2 лист с помощью прижимов 4 крепится к механизму подачи 3. Самоходная тележка 9 подает лист к ножам 1, после чего механизмом 3 производится точная установка листа.

При резке по разметке или с помощью указателя, скользящего по масштабной линейке управление ножницами и механизмом подачи осуществляется оператором с пульта управления.

При резке партии одинаковых деталей по упору процесс может быть полностью автоматизирован. Подача листа отключается конечными выключателями. Детали собирают в тележку, подкатываемую под ножницы. Перед обрезкой кромок тележку откатывают и обрезки падают в приямок, откуда механизм сталкивает их в бункер.

Комплексная механизация заготовительных операций может быть представлена схемой поточной линии труб большого диаметра, изготавливаемых на Челябинском трубопрокатном заводе (рис. 2.14).

а б

Рис. 2.14. Схема расположения оборудования заготовительного участка гибки труб большого диаметра: 1 – листоукладчик; 2 – ж/д платформа; 3 – приемный рольганг; 4 – кромкострогальный станок; 5 – кромкогибочный станок; 6 – цепной транспортер; 7 и 8 – прессы

С железнодорожной платформы 2 листоукладчиком 1 листы по одному подаются на приемный рольганг 3 и направляются в зону действия кромкострогального стана 4 двухсторонней строжки кромок и снятия фасок под сварку. Формовка листа осуществляется в три этапа:

1) подгибка кромок на кромкогибочном стане 5;

2) предварительная формовка на прессе 7;

3) окончательная формовка на прессе 8 (рис. 2.14б).

На выходе из стана подгибки кромок лист захватывается упором цепного транспортера 6 и подается под пресс 7, одновременно выталкивая ранее сформованную заготовку. Предварительная формовка под прессом (рис. 2.14а) производится ходом пуансона до упора в постель с помощью кулис с роликами. Потом заготовка выталкивается на промежуточный рольганг, откуда цепным транспортером подается на окончательную формовку.