Линия для сборки и сварки боковой стены полувагонов

Полезная модель относится к сварочному оборудованию, в частности, к линиям для сборки в положении для сварки и автоматической электродуговой сварки длинномерных изделий, преимущественно, боковых стен грузовых железнодорожных полувагонов и может быть использована на вагоностроительных и на вагоноремонтных предприятиях при их изготовлении, модернизации и капитальном ремонте. Линия содержит стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении, выполненные в виде горизонтальных рам с закрепленными на них базирующими и прижимными элементами, порталы для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов, содержащие сварочное оборудование и выполненные с возможностью перемещения по направляющим вдоль упомянутых стендов посредством ходовых тележек с приводами, и стенд-кантователь, выполненный с базирующими и прижимными элементами, поворотными рычагами с захватами и приводами для их перемещения. Портал для сварки поперечных швов содержит приводную каретку со смонтированным на ней сварочным оборудованием, выполненную с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно продольной оси стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении. Упомянутые стенды, порталы и стенд-кантователь содержат органы управления приводами базирующих и прижимных элементов, ходовых тележек, каретки, поворотных рычагов и захватов, а также сварочным оборудованием на порталах. Стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении расположены параллельно друг другу. Стенд-кантователь расположен между упомянутыми стендами с возможностью взаимодействия поворотных рычагов в их крайних положениях с горизонтальными рамами упомянутых стендов. Направляющие для перемещения порталов для сварки продольных швов и портала для сварки поперечных швов смонтированы на продольных разновысоких опорах, две из которых размещены вдоль внешних боковых сторон упомянутых стендов под их горизонтальными рамами, а две другие опоры большей высоты размещены на стенде-кантователе. Один из порталов для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов выполнены с возможностью перемещения по направляющим вдоль стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении. Линия содержит систему управления, взаимосвязанную с упомянутыми органами управления и выполненную с возможностью автоматического управления операциями сварки. Стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении смонтированы на основаниях, соединенных между собой посредством основания стенда-кантователя. Каждый портал выполнен в виде рамы, состоящей из горизонтальной балки и жестко закрепленной на одном ее конце стойки, а ходовые тележки с приводами смонтированы на консольных частях горизонтальной балки и стойки. На порталах для сварки продольных швов сварочное оборудование смонтировано на горизонтальной балке. На портале для сварки поперечных швов сварочное оборудование смонтировано на каретке. Один из порталов для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов содержат прижимные механизмы с приводами, закрепленные на упомянутой горизонтальной балке. Система управления выполнена с возможностью блокирования включения стенда-кантователя при нештатном положении порталов для сварки продольных швов и портала для сварки поперечных швов относительно соответствующих стендов, нештатном положении базирующих и прижимных элементов на стенде для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенде для сборки и сварки стены в обратном положении, нештатном положении захватов, базирующих и прижимных элементов на стенде-кантователе и падении давления ниже заданной величины в пневматических приводах базирующих и прижимных элементов и захватах, а также блокирования перемещения упомянутых порталов при нештатном положении поворотных рычагов на стенде-кантователе и падении давления ниже заданной величины в пневматических приводах базирующих и прижимных элементов и захватах. Предлагаемая конструкция линии позволяет за счет увеличения концентрации технологических операций сократить производственные площади для ее размещения более чем в 11 раз, а количество единиц оборудования - в три раза. За счет сокращения количества вспомогательных технологических операций и автоматизации выполнения операций сварки достигается значительное повышение производительности как при изготовлении боковых стен, так и полувагонов в целом. Выполнение системы управления с возможностью блокирования работы линии при нештатных ситуациях позволяет одновременно повысить безопасность ее эксплуатации. 1 н.п. ф-лы; 3 з.п. ф-лы; 7 фиг. черт.; 1 прим.

Полезная модель относится к сварочному оборудованию, в частности, к линиям для сборки в положении для сварки и автоматической электродуговой сварки длинномерных изделий, преимущественно, боковых стен грузовых железнодорожных полувагонов и может быть использована на вагоностроительных и на вагоноремонтных предприятиях при их изготовлении, модернизации и капитальном ремонте.

Характерной особенностью современного вагоностроительного производства является частое обновление выпускаемой продукции при одновременном существенном расширении ее номенклатуры. В этих условиях эффективность производства в значительной степени зависит от степени концентрации технологических операций и взаимосвязанных с ней технологических возможностей применяемого оборудования и уровня его автоматизации. Степень концентрации технологических операций предопределяет потребность в производственных площадях и в оборудовании для изготовления сборочных единиц вагонов, т.е. непосредственно связана с капитальными и текущими затратами. Расширение технологических возможностей оборудования позволяет осуществлять его быструю переналадку на изготовление определенной номенклатуры сборочных единиц одного или нескольких типов вагонов. Повышение уровня автоматизации оборудования обеспечивает снижение трудоемкости и продолжительности выполнения технологических операций. Указанные требования должны учитываться при разработке организации производства и технологии изготовления и модернизации различных типов вагонов, в том числе боковых стен полувагонов.

Известна линия для сборки и сварки боковой стены полувагонов (см. Цыган Б.Г., Цыган А.Б. Вагоностроительные конструкции. Изготовление, модернизация, ремонт / Монография, под ред. Б.Г.Цыгана.- Кременчуг: Изд. "Кременчуг", 2005.- - 751 с.- 227-231 с.), включающая стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении, выполненные в виде горизонтальных рам с закрепленными на них базирующими и прижимными элементами, порталы для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов, содержащие сварочное оборудование и выполненные с возможностью перемещения по направляющим вдоль упомянутых стендов посредством ходовых тележек с приводами, и стенд-кантователь, выполненный с базирующими и прижимными элементами, поворотными рычагами с захватами и приводами для их перемещения. Портал для сварки поперечных швов содержит приводную каретку со смонтированным на ней сварочным оборудованием, выполненную с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно продольной оси стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении. Упомянутые стенды, порталы и стенд-кантователь содержат органы управления приводами базирующих и прижимных элементов, ходовых тележек, каретки, поворотных рычагов и захватов, а также сварочным оборудованием на порталах.

Стенды со смонтированными на них порталами расположены в два ряда. В первом ряду последовательно установлены два стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении, предназначенные для сборки листов обшивки с угловыми стойками, верхней и нижней обвязками, их прихватки между собой и последующей сварки продольным швом двух листов обшивки, один стенд для сборки и сварки стены в обратном положении, предназначенный для сварки двух листов обшивки, и два стенда-кантователя для поворота стены в положение для сварки. Во втором ряду последовательно установлены два стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении, первый из которых предназначен для сборки стены со стойками и их сварки с листами обшивки дуговыми точечными швами, а второй - для сварки дуговыми точечными швами верхней и нижней обвязок с листами обшивки.

Вдоль боковых сторон горизонтальных рам каждого стенда закреплены направляющие для перемещения порталов. Подача стен на стенды и их технологическая транспортировка между ними осуществляется посредством мостового крана.

Два портала для сварки продольных швов выполнены с возможностью перемещения вдоль двух первых стендов, каждый из которых представляет собой раму, состоящую из горизонтальной балки и жестко закрепленных на ее концах стоек, в нижней части которых смонтированы ходовые тележки с приводами. На горизонтальной балке порталов закреплены прижимные механизмы с приводами и сварочное оборудование с устройствами для слежения за сварным швом, выполненными в виде копирных механизмов. Упомянутые порталы выполнены с возможностью одновременной автоматической сварки в среде СO₂. Третий портал для сварки продольных швов, выполненный с возможностью перемещения вдоль стенда, предназначенного для сварки верхней и нижней обвязок с листами обшивки, содержит прижимной механизм с приводом и сварочное оборудование, состоящее из двух групп сварочных горелок для дуговой точечной сварки и подающих механизмов для сварочной проволоки для каждой группы. Портал выполнен с возможностью одновременной автоматической сварки 12 точек (по шесть точек на каждой обвязке) в среде СO₂. Портал для сварки поперечных швов выполнен в виде тележки, на которой смонтирована каретка с телескопическим пневматическим приводом для ее перемещения. Каретка содержит прижимной механизм с приводом и сварочное оборудование, состоящее из семи сварочных горелок, закрепленных на штоках пневматических приводов, и подающих механизмов для сварочной проволоки. Сварка выполняется в полуавтоматическом режиме и включает одновременную сварку шести точек при двухцикловом режиме перемещения каретки. Переходы между стойками осуществляются посредством перемещения портала вдоль стенда.

Стенды-кантователи предназначены для поворота стены в положение для сварки в пределах 180° при ее окончательной сборке с отдельными деталями. Стенды-кантователи состоят из двух горизонтальных рам с закрепленными на них базирующими и прижимными элементами. Горизонтальные рамы размещенных параллельно друг другу. Между ними расположены два электромеханических привода, соединенных посредством валов с тремя поворотными рычагами с захватами.

Органы управления приводами базирующих и прижимных элементов, ходовых тележек, каретки, поворотных рычагов и захватов, а также сварочным оборудованием на порталах выполнены в виде пультов управления.

Недостатками известной линии являются:

- низкая концентрации технологических операций, что приводит к существенному увеличению производственных площадей для изготовления боковой стены;

- большая материалоемкость линии, обусловленная значительным количеством применяемого технологического оборудования;

- невысокая производительность линии, обусловленная большим количеством вспомогательных операций и сравнительно низким уровнем ее автоматизации.

Указанные недостатки существенно увеличивают затраты на изготовление боковых стен полувагонов и не позволяют обеспечить современный уровень требований к организации производства и технологии изготовления полувагонов.

В основу полезной модели поставлена задача создания такой линии для сборки и сварки боковой стены полувагонов, в которой за счет иного взаимного расположения стендов для сборки и сварки стены в нормальном и обратном положениях, стенда-кантователя и порталов и иной их взаимосвязи между собой, иного конструктивного исполнения порталов, а также введения предлагаемой системы управления обеспечивается существенное увеличение концентрации технологических операций и, как следствие, сокращение производственных площадей для размещения линии при одновременном уменьшении ее материалоемкости и повышении производительности.

Поставленная задача решается тем, что в линии для сборки и сварки боковой стены полувагонов, включающей стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении, выполненные в виде горизонтальных рам с закрепленными на них базирующими и прижимными элементами, порталы для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов, содержащие сварочное оборудование и выполненные с возможностью перемещения по направляющим вдоль упомянутых стендов посредством ходовых тележек с приводами, и стенд-кантователь, выполненный с базирующими и прижимными элементами, поворотными рычагами с захватами и приводами для их перемещения, при этом портал для сварки поперечных швов содержит приводную каретку со смонтированным на ней сварочным оборудованием, выполненную с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно продольной оси стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении, а упомянутые стенды, порталы и стенд-кантователь содержат органы управления приводами базирующих и прижимных элементов, ходовых тележек, каретки, поворотных рычагов и захватов, а также сварочным оборудованием на порталах, согласно полезной модели стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении расположены параллельно друг другу, стенд-кантователь расположен между упомянутыми стендами с возможностью взаимодействия поворотных рычагов в их крайних положениях с горизонтальными рамами упомянутых стендов, направляющие для перемещения порталов для сварки продольных швов и портала для сварки поперечных швов смонтированы на продольных разновысоких опорах, две из которых размещены вдоль внешних боковых сторон упомянутых стендов под их горизонтальными рамами, а две другие опоры большей высоты размещены на стенде-кантователе, один из порталов для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов выполнены с возможностью перемещения по направляющим вдоль стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении, при этом линия содержит систему управления, взаимосвязанную с упомянутыми органами управления и выполненную с возможностью автоматического управления операциями сварки.

Целесообразно, чтобы стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении были смонтированы на основаниях, соединенных между собой посредством основания стенда-кантователя.

Целесообразно, чтобы каждый портал выполнен в виде рамы, состоящей из горизонтальной балки и жестко закрепленной на одном ее конце стойки, а ходовые тележки с приводами смонтированы на консольных частях горизонтальной балки и стойки, при этом на порталах для сварки продольных швов сварочное оборудование смонтировано на горизонтальной балке, на портале для сварки поперечных швов сварочное оборудование смонтировано на каретке, а один из порталов для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов содержат прижимные механизмы с приводами, закрепленные на упомянутой горизонтальной балке.

Система управления выполнена с возможностью блокирования включения стенда-кантователя при нештатном положении порталов для сварки продольных швов и портала для сварки поперечных швов относительно соответствующих стендов, нештатном положении базирующих и прижимных элементов на стенде для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенде для сборки и сварки стены в обратном положении, нештатном положении захватов, базирующих и прижимных элементов на стенде-кантователе и падении давления ниже заданной величины в пневматических приводах базирующих и прижимных элементов и захватах, а также блокирования перемещения упомянутых порталов при нештатном положении поворотных рычагов на стенде-кантователе и падении давления ниже заданной величины в пневматических приводах базирующих и прижимных элементов и захватах.

В предлагаемой конструкции линии для сборки и сварки боковой стены полувагонов за счет иного взаимного расположения стендов для сборки и сварки стены в нормальном и обратном положениях и стенда-кантователя, иного размещения направляющих для перемещения порталов и иной взаимосвязи стенда-кантователя и порталов со стендами достигается существенное уменьшение количества единиц оборудования и за счет этого повышается как концентрация технологических операций и, соответственно, сокращение производственных площадей для размещения линии, так и уменьшение ее материалоемкости. Уменьшение количества единиц оборудования позволяет одновременно значительно сократить количество вспомогательных технологических операций при изготовлении стен, в частности, операций по транспортированию боковой стены между отдельными стендами и операций по базированию и фиксированию стен на них, что в сочетании с выполнением линии с заявляемой системой управления повышает ее производительность. Кроме этого, выполнение системы управления с возможностью блокирования включения стенда-кантователя и перемещения порталов при заданных нештатных ситуациях позволяет исключить повреждение этого оборудования при эксплуатации, что повышает безопасности эксплуатации линии в целом.

Заявляемое техническое решение поясняется на примере конструктивного исполнения линии для сборки и сварки боковой стены полувагонов, разработанной ООО "НПФ "Техвагонмаш", г.Кременчуг, Украина.

Сущность полезной модели поясняется представленными фигурами чертежей, где на фиг.1 - общий вид установки, вид сверху; на фиг.2 - общий вид установки, вид спереди;

на фиг.3 - общий вид портала для сварки продольных швов в нормальном положении, вид спереди; на фиг.4 - общий вид портала для сварки продольных швов в обратном положении, вид спереди; на фиг.5 - общий вид портала для сварки поперечных швов, вид спереди; на фиг.6 - общий вид стенда-кантователя, вид спереди; на фиг.7 -принципиальная схема системы управления.

Линия состоит (фиг.1, 2) из стенда 1 для сборки и сварки стены в нормальном положении (далее - стенд 1), стенда 2 для сборки и сварки стены в обратном положении (далее - стенд 2), стенда-кантователя 3, портала 4 для сварки продольных швов на стенде 1, портала 5 для сварки поперечных швов на стенде 1 и портала 6 для сварки продольных швов на стенде 2.

Стенды 1, 2 расположены параллельно друг другу и смонтированы на основаниях, соответственно, 7, 8 и 9, соединенных между собой посредством основания 9. Стенд-кантователь 3 расположен между стендами 1 и 2. Порталы 4 и 5 в своих исходных положениях расположены с двух противоположных торцевых сторон стенда 1 и выполнены с возможностью перемещения вдоль его продольной оси по направляющим 10 и 11, а портал 6 расположен с одной торцевой стороны стенда 2 и выполнен с возможностью перемещения вдоль его продольной оси по направляющим 12 и 13. Направляющие 10 и 13 для перемещения порталов 4-6 выполнены на продольных разновысоких опорах 14 и 15, закрепленных на основаниях 7 и 8 вдоль внешних боковых сторон стендов 1 и 2, а направляющие 11 и 12 выполнены на опорах 16 и 17, закрепленных на основании 9 стенда-кантователя 3.

Стенд 1 предназначен для сборки и сварки в нормальном положении двух листов обшивки боковой стены 18 между собой, с верхней и нижней обвязками, а также сборки ее со стойками и сварки их поперечными швами с листами обшивки. Стенд 1 выполнен (фиг.1, 2) в виде горизонтальной рамы 19 с закрепленными на ней базирующими 20 и прижимными 21 элементами с пневматическими приводами (не обозначены). Горизонтальная рама 19 состоит из четырех разъемных частей (не обозначены), соединенных между собой болтами, что обеспечивает возможность ее транспортирования от места изготовления к месту эксплуатации. Базирующие элементы 20 выполнены в виде винтовых упоров и опорных платиков для базирования листов обшивки в продольном и поперечном направлениях, ловителей и упоров для базирования нижней и верхней обвязок и угловых стоек, откидных ловителей и горизонтальных досылателей для базирования стоек (не обозначены). Прижимные элементы 21 выполнены в виде вертикальных и горизонтальных прижимов верхней и нижней обвязок и вертикальных прижимов угловых стоек (не обозначены). Все прижимные элементы 21 содержат пневматические приводы (не обозначены).

Стенд 2 предназначен для окончательной сборки и сварки в обратном (повернутом на 180°) положении листов обшивки между собой, а также с верхней и нижней обвязками и выполнен в виде горизонтальной рамы 22 с закрепленными на ней досылателями (не показаны) боковой стены 18 и восьмью прижимными 23 элементами с пневматическими приводами для ее фиксирования по нижней обвязке.

Под горизонтальными рамами 19 и 22 расположены траки 24 для подвода электроэнергии к порталам 4-6.

Стенд-кантователь 3 предназначен для поворота боковой стены 18 в положение для сварки в пределах 180° и транспортирования ее со стенда 1 на стенд 2. Стенд-кантователь 3 выполнен (фиг.1, 2, 6) в виде основания 9 и жестко соединенных с ним опор 16, 17. и рам 25, на которых смонтированы два электромеханических привода 26, соединенных с поворотными рычагами 27 посредством открытых зубчатых передач 28. Поворотные рычаги 27 жестко закреплены на валах, установленных в подшипниках (не обозначены) на раме 25, и выполнены с самозащелкивающимися крюками и захватами Г-образной формы, оборудованных пневматическими приводами (не обозначены). Стенд-кантователь 3 также содержит базирующие (не обозначены) и прижимные 29 и 30 элементы для размещения и фиксирования боковой стены 18 в горизонтальном и в вертикальном направлениях после ее укладки на стенд 2.

Порталы 4-6 предназначены для автоматической сварки боковой стены 18 и выполнены (фиг.3-5) в виде рамы, состоящей из горизонтальной балки 31 и жестко закрепленной на одном ее конце стойки 32 коробчатого сечения. Ходовые тележки 33, закреплены на консольных частях горизонтальной балки 31 и стойки 32 и состоят из рамы 34, автономных электромеханических приводов 35 и колес 36. Ходовые тележки 33 обеспечивают перемещение порталов 4-6 с маршевой скоростью 460 м/час и рабочей скоростью от 50 до 100 м/час. Регулирование и согласование скоростей в приводах 35 на каждом портале обеспечивается посредством частотного преобразователя. На горизонтальных балках 31 смонтированы сварочное оборудование и источники питания 37 для него.

На портале 4 сварочное оборудование закреплено на горизонтальной балке 31 и выполнено (фиг.3) в виде трех сварочных горелок 38, трех устройств 39 для слежения за сварным швом, прижимного механизма 40 и трех подающих механизмов 41 для сварочной проволоки. Сварочное оборудование выполнено с возможностью одновременной автоматической сварки продольными швами в нормальном положении двух листов обшивки между собой и с верхней и нижней обвязками. Устройства 39 для слежения за сварным швом могут быть выполнены в виде копирных механизмов или лазерных систем слежения за швом. В частности, копирные механизмы 39 состоят из кронштейна, подпружиненного рычага с копирным роликом и механизма (не обозначены) для крепления сварочных горелок 38. Прижимной механизм 40 выполнен с возможностью поджатия двух листов обшивки между собой при сварке продольным швом и содержит пневматический привод 42 и ролик (не обозначен). Сварочное оборудование на портале 6 выполнено (фиг.4) без прижимного механизма, в остальном его конструкция аналогична порталу 4.

Портал 5 содержит (фиг.5) приводную каретку 43, выполненную с возможностью перемещения вдоль горизонтальной балки 31, и пять пневматических прижимов 44 для поджатия стоек к листам обшивки. Каретка 43 выполнена с рамой 45, на которой смонтированы электроприводы 46, сварочные горелки 47, устройства для слежения за сварным швом (не обозначены) и подающие механизмы 48 для сварочной проволоки. Сварочные горелки 47 и устройства для слежения за сварным швом смонтированы на шасси 49, шарнирно соединенном с рамой 45. Сварочные горелки 47 выполнены с возможностью одновременной автоматической сварки стоек с листами обшивки двумя сварными швами.

Управление линией осуществляется в автоматическом режиме при выполнении операций сварки и кантования.

Система управления включает в себя (фиг.8):

- шкаф управления линией 50;

- пульт управления 51 приводами вертикальных и горизонтальных прижимов верхней и нижней обвязок и досылателей стоек на стенде 1;

- пульт управления 52 приводами вертикальных прижимов угловых стоек на стенде 1;

- пульт управления 53 приводами досылателей боковой стены, верхней и нижней обвязок на стенде 2;

- пульт управления 54 приводами захватов на поворотных рычагах 27, электромеханическими приводами 26, базирующими и прижимными 29 и 30 элементами на кантователе 3;

- шкафы управления 55-57 порталами 4-6;

- пульты управления 58-60 порталами 4-6.

Система управленим построена на базе управляющего контролера и подключена к трехфазной сети электропитания напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

Шкаф управления линией 50 расположен в непосредственной близости к ней и содержит пусковую аппаратуру, управляющий контроллер, органы защиты и сигнализации (не показаны). Пульты управления 51-54 взаимосвязаны со шкафом управления линией 50 и содержат кнопочные органы управления и световую сигнализацию (не показаны). Шкафы управления 55-57 порталами 4-6 взаимосвязаны со шкафом управления линией 50 и содержат пусковую аппаратуру со светосигнальными лампами, управляющий контроллер, органы защиты и сигнализации (не показаны). Пульты управления 58-60 взаимосвязаны с соответствующими шкафами управления 55-57 и выполнены с кнопочными органами управления и световой сигнализацией (не показаны).

Объектами управления является:

- пневматические приводы базирующих 20 и прижимных 21 и 23 элементов на стендах 1 и 2;

- электромеханические приводы 26 поворотных рычагов 27, пневматические приводы захватов и прижимных элементов 29 и 30 на стенде-кантователе 3;

- автономные электроприводы 35 ходовых тележек 33 на порталах 4-6 и электроприводы 46 на каретке 43 портала 6;

- сварочные горелки 38 и 47 на порталах 4-6;

- пневматические приводы 45 прижимного механизма 40 на портале 4 и пневматических прижимов 44 на портале 6;

- электроприводы на механизмах 41 и 48 подачи сварочной проволоки на порталах 4-6.

Для управления указанными объектами предусмотрены механические и индуктивные датчики положения стенда-кантователя 3, порталов 4-6 и каретки 43, а также герконовые датчики положения штоков пневмоцилиндров, реле давления и электромагниты пневмораспределителей в пневматической системе (не показаны).

Система управления обеспечивает:

- включение электрических силовых цепей линии;

- наладку в режиме ручного управления положений базирующих 20 и прижимных 21 и 23 элементов на стендах 1, 2, захватов и прижимных элементов 29 и 30 на стенде-кантователе 3;

- режим ручного управления операциями базирования и прижима деталей при сборке боковой стены 18 в нормальном положении на стенде 1 и ее базирования и прижима в обратном положении на стенде 2;

- режим ручного управления операциями захвата и кантования боковой стены 18, а также фиксирования ее в положении для сварки в пределах 180° на стенде-кантователе 3;

- режим ручного управления операциями прижима деталей боковой стены 18 для обеспечения ее сварки в нормальном положении на стенде 1 и ее прижима для обеспечения ее сварки в обратном положении на стенде 2;

- автоматический режим сварки боковой стены 18 в нормальном и обратном положениях на стендах 1 и 2;

- остановку работы линии, в том числе, аварийную, при выполнении любого из упомянутых режимов.

Системой управления предусмотрены защитные блокировки электрических цепей линии, в том числе:

- блокирования включения стенда-кантователя 3 при нештатном положении порталов 4-6 относительно стендов 1, 2, нештатном положении базирующих 20 и прижимных 21 и 23 элементов на этих стендах, захватов и прижимных элементов 29 и 30 на стенде-кантователе 3 и падении давления ниже заданной величины в системе пневматических приводов;

- блокирования перемещения порталов 4-6 при нештатном положении стенда-кантователя 3 и падении давления ниже заданной величины в системе пневматических приводов.

Работа линии осуществляется следующим образом.

В исходном положении линии поворотные рычаги 27 на стенде-кантователе 3 находятся на горизонтальной раме 22 стенда 2, все базирующие и прижимные элементы на стендах 1, 2, захваты и прижимные элементы 29 и 30 на стенде-кантователе 3 разжаты, портал 4 находится в крайнем левом положении относительно стенда 1, порталы 5 и 6 - в крайних правых положениях относительно, соответственно, стендов 1 и 2. Включение силовых цепей линии осуществляют вводным автоматическим выключателем, а цепей управления - из шкафа управления линией 50 переводом переключателя во включенное положение (не показаны). При этом автоматически загорается сигнальная лампа.

При помощи подъемно-транспортных средств, например, мостового крана, на стенд 1 укладывают нижний лист (продольным гофром вниз) боковой стены 18 и базируют его по винтовому упору - в продольном направлении, а по углублениям в опорных платиках - в поперечном направлении. Аналогично укладывают и базируют верхний лист. По ловителям на упоры укладывают нижнюю обвязку и с пульта управления 51 включают прижимные элементы 21, последовательно зажимая ее вместе с нижним листом в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На собранную часть боковой стены 18 по упорам укладывают угловые стойки и верхнюю обвязку. С пультов управления 51 и 52 включают прижимные элементы 21 и последовательно зажимают верхнюю обвязку вместе с верхним листом в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а угловые стойки вместе с двумя листами - в вертикальной плоскости.

Из шкафа управления 55 включают электроприводы 35 ходовых тележек 33 на портале 4 и устанавливают его в исходное положение для одновременной сварки трех продольных швов. Вручную позиционируют по этим швам копирные механизмы 39 и посредством пневматического привода 42 подводят к среднему шву прижимной ролик. После этого на пульте управления 58 нажимают на кнопку «Сварка», после чего портал 4 с заданной рабочей скоростью начинает перемещение вдоль стенда 1 и одновременно сварочные горелки 38 в автоматическом режиме выполняют сварку продольными швами двух листов обшивки между собой и их соединений с верхней и нижней обвязками. Подача сварочной проволоки к сварочным горелкам 38 выполняется механизмами 41. В конечном положении портала 4 срабатывают путевые выключатели и посредством системы управления автоматически отключают его перемещение и процесс сварки. После этого копирные механизмы 39 вручную возвращают в транспортное положение и с пульта управления 58 подают команду на перемещение портала 4 с маршевой скоростью на исходную позицию.

Далее на боковую стену 18 при помощи подъемно-транспортных средств укладывают стойки и базируют их по откидным ловителям. С пульта управления 51 включают горизонтальные досылатели и прижимают стойки к верхней обвязке. Из шкафа управления 57 включают электроприводы 35 ходовых тележек 33 портала 5 и устанавливают его в исходное положение над первой угловой стойкой, после чего вручную устанавливают копирный механизм на шов и включают режим сварки, который выполняется одновременно для двух швов сварочными горелками 47 при перемещении каретки 43 в поперечном направлении относительно оси стенда 1. После завершения прохода каретка 43 автоматически останавливается, вручную копирный механизм переводят в транспортное положение и с пульта управления 60 каретку 43 возвращают в исходное положение. С этого же пульта управления 60 включают электроприводы 35 ходовых тележек 33 портала 5 и перемещают его в продольном направлении до следующей стойки. По сигналу конечного выключателя портал 5 автоматически останавливается на заданной позиции, с пульта управления 60 включают пневматические прижимы 44 и прижимают стойки к листам обшивки, вручную устанавливают копирный механизм на шов и включают режим сварки, который выполняется одновременно для двух швов сварочной горелкой 47 при перемещении каретки 43. По завершении прохода каретка 43 автоматически останавливается, вручную копирный механизм переводят в транспортное положение, с пульта управления 60 возвращают каретку 43 в исходное положение и отключают пневматические прижимы 44 стойки. Аналогичные переходы выполняют для сварки всех остальных стоек на боковой стене 18. Заключительную операцию сварки выполняют для угловой стойки, после чего с пульта управления 60 портал 5 возвращают на исходную позицию и полуавтоматом выполняют доваривание сварных швов, находящихся в нижнем положении.

С пульта управления 54 включают электромеханические приводы 26 стенда-кантователя 3, которые перемещают поворотные рычаги 27 со стенда 2 на стенд 1 и укладывают их на сваренную боковую стену 18. Боковую стену 18 фиксируют на поворотных рычагах 27 посредством самозащелкивающихся крючков и захватов. С этого же пульта управления 54 включают электромеханические приводы 26 и устанавливают поворотные рычаги 27 с закрепленной на них боковой стеной 18 в вертикальное положение, после чего в нижнем положении полуавтоматом выполняют сварку стоек с верхней обвязкой. После этого с пульта управления 54 боковую стену 18 укладывают на горизонтальную раму 22 стенда 2 и освобождают ее от фиксации самозащелкивающимися крючками и захватами. С пульта управления 53 включают досылатели и выполняют базирование боковой стены 18 в поперечном направлении, после чего включают прижимы верхней и нижней обвязок и фиксируют ее в вертикальном направлении. Далее с пульта управления 59 включают электроприводы 35 ходовых тележек 33 портала 6 и перемещают его в исходное положение у начала продольных швов, вручную устанавливают копирные механизмы 39 на швы и включают режим сварки, который выполняется одновременно тремя сварочными горелками 38. При достижении порталом 6 конечного положения срабатывают путевые выключатели и через систему управления автоматически отключают его перемещение и процесс сварки. Копирные механизмы 39 вручную возвращают в транспортное положение, а портал 6 переводят на исходную позицию. Далее на стенде 2 производят окончательную сборку боковой стены 18 с отдельными деталями, после чего с пульта управления 53 отключают прижимы верхней и нижней обвязок. Посредством подъемно-транспортных средств собранную боковую стену 18 транспортируют со стенда 2 на следующую технологическую позицию или для складирования.

Предлагаемая конструкция линии для сборки и сварки боковой стены полувагонов по сравнению с известной линией позволяет за счет увеличения концентрации технологических операций сократить производственные площади для ее размещения более чем в 11 раз, а количество единиц оборудования - в три раза. За счет сокращения количества вспомогательных технологических операций и автоматизации выполнения операций сварки достигается значительное по сравнению с известной линей повышение производительности как при изготовлении боковых стен, так и полувагонов в целом. Выполнение системы управления с возможностью блокирования работы линии при нештатных ситуациях позволяет одновременно повысить безопасность ее эксплуатации.

1. Линия для сборки и сварки боковой стены полувагонов, включающая стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении, выполненные в виде горизонтальных рам с закрепленными на них базирующими и прижимными элементами, порталы для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов, содержащие сварочное оборудование и выполненные с возможностью перемещения по направляющим вдоль упомянутых стендов посредством ходовых тележек с приводами, и стенд-кантователь, выполненный с базирующими и прижимными элементами, поворотными рычагами с захватами и приводами для их перемещения, при этом портал для сварки поперечных швов содержит приводную каретку со смонтированным на ней сварочным оборудованием, выполненную с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно продольной оси стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении, а упомянутые стенды, порталы и стенд-кантователь содержат органы управления приводами базирующих и прижимных элементов, ходовых тележек, каретки, поворотных рычагов и захватов, а также сварочным оборудованием на порталах, отличающаяся тем, что стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении расположены параллельно друг другу, стенд-кантователь расположен между упомянутыми стендами с возможностью взаимодействия поворотных рычагов в их крайних положениях с горизонтальными рамами упомянутых стендов, направляющие для перемещения порталов для сварки продольных швов и портала для сварки поперечных швов смонтированы на продольных разновысоких опорах, две из которых размещены вдоль внешних боковых сторон упомянутых стендов под их горизонтальными рамами, а две другие опоры большей высоты размещены на стенде-кантователе, один из порталов для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов выполнены с возможностью перемещения по направляющим вдоль стенда для сборки и сварки стены в нормальном положении, при этом линия содержит систему управления, взаимосвязанную с упомянутыми органами управления и выполненную с возможностью автоматического управления операциями сварки.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что стенд для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенд для сборки и сварки стены в обратном положении смонтированы на основаниях, соединенных между собой посредством основания стенда-кантователя.

3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что каждый портал выполнен в виде рамы, состоящей из горизонтальной балки и жестко закрепленной на одном ее конце стойки, а ходовые тележки с приводами смонтированы на консольных частях горизонтальной балки и стойки, при этом на порталах для сварки продольных швов сварочное оборудование смонтировано на горизонтальной балке, на портале для сварки поперечных швов сварочное оборудование смонтировано на каретке, а один из порталов для сварки продольных швов и портал для сварки поперечных швов содержат прижимные механизмы с приводами, закрепленные на упомянутой горизонтальной балке.

4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что система управления выполнена с возможностью блокирования включения стенда-кантователя при нештатном положении порталов для сварки продольных швов и портала для сварки поперечных швов относительно соответствующих стендов, нештатном положении базирующих и прижимных элементов на стенде для сборки и сварки стены в нормальном положении и стенде для сборки и сварки стены в обратном положении, нештатном положении захватов, базирующих и прижимных элементов на стенде-кантователе и падении давления ниже заданной величины в пневматических приводах базирующих и прижимных элементов и захватах, а также блокирования перемещения упомянутых порталов при нештатном положении поворотных рычагов на стенде-кантователе и падении давления ниже заданной величины в пневматических приводах базирующих и прижимных элементов и захватах.