RU2110386C1

RU2110386C1 - Plant for assembly of articles of lattice structure for welding

Info

Publication number: RU2110386C1
Application number: RU96118685A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Родный; В.В. Кабанов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа Холдинговая компания "Голицынский автобусный завод"
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-05-10

Abstract

FIELD: welding of articles with lattice structure. SUBSTANCE: plant has supports and hold-down members mounted on frame for fastening longitudinal and transverse members of article. These members are fastened at preset distance from frame datum plane. Supports for longitudinal members are made in the form of parallel changeable plates with cutouts and holes. Plates are fastened square to frame datum plane. Supports for transverse members are made in the form of rods which arranged in holes of changeable plates, square to them and parallel to frame datum plane. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области сварки, в частности к устройствам для установки и закрепления элементов изделий в виде решетчатых или рамных конструкций в положение для последующей сварки изделия. The invention relates to the field of welding, in particular to devices for installing and securing elements of products in the form of lattice or frame structures in position for subsequent welding of the product.

Известны установки для сборки под сварку металлических конструкций, содержащие раму с базовыми направляющими, на которой установлены опоры для продольных и поперечных элементов изделия и прижимы для крепления к опорам указанных элементов [1]. Known installation for assembly under welding of metal structures containing a frame with basic guides, on which are mounted supports for the longitudinal and transverse elements of the product and clamps for fastening to the supports of these elements [1].

Недостатком установок подобного типа является ограничение типоразмеров свариваемых изделий, а также трудоемкость сборки и наладки установки из-за необходимости применения компенсирующих элементов (подкладок) и выверки каждой опоры под заданный размер. A disadvantage of installations of this type is the limitation of the standard sizes of the products to be welded, as well as the complexity of assembly and adjustment of the installation due to the need to use compensating elements (pads) and align each support to a given size.

Наиболее близкой к изобретению является установка для сборки под сварку изделий решетчатой конструкции, содержащая смонтированные на раме опоры и прижимы для закрепления продольных и поперечных элементов изделия на заданном расстоянии от базовой плоскости рамы [2]. Closest to the invention is an installation for assembling for welding products of a lattice structure, containing supports and clamps mounted on the frame for securing the longitudinal and transverse elements of the product at a given distance from the base plane of the frame [2].

Данная установка имеет следующие недостатки. This installation has the following disadvantages.

Выверка положения опор в соответствии с размерами, заданными чертежом на свариваемое изделие, требует больших затрат времени и труда. Особенно велики эти затраты при изготовлении решетчатых конструкций, имеющих криволинейные поверхности, например, каркасов для крыши автобуса или вагона, так как при изменении типоразмера изделия надо изменять все три координаты расположения опор. Измерение положения опор относительно друг друга (две координаты) и относительно базовой плоскости (третья координата) осуществляют мерительными линейками и оптическими нивелирами, переустановку опор производят вручную. Reconciling the position of the supports in accordance with the dimensions specified by the drawing for the item to be welded requires a lot of time and labor. These costs are especially high in the manufacture of lattice structures having curved surfaces, for example, frames for the roof of a bus or wagon, since when changing the size of the product, all three coordinates of the location of the supports must be changed. The measurement of the position of the supports relative to each other (two coordinates) and relative to the base plane (third coordinate) is carried out with measuring gauges and optical levels, the reinstallation of the supports is carried out manually.

По этой же причине известная установка не обеспечивает достаточной точности сборки свариваемого изделия, которая обусловлена квалификацией сборщика и точностью мерительного инструмента. Так, упомянутые инструменты обеспечивают погрешность измерения всего ±0,5 мм. For the same reason, the known installation does not provide sufficient accuracy of assembly of the welded product, which is due to the qualification of the assembler and the accuracy of the measuring tool. So, these tools provide a measurement error of only ± 0.5 mm.

Кроме того, известная установка сложна и дорога в изготовлении из-за наличия большого количества узлов и деталей, необходимых для перемещения, опор при переналадке установки. In addition, the known installation is complicated and expensive to manufacture due to the presence of a large number of components and parts necessary for moving, supports during the readjustment of the installation.

Изобретение решает задачу сокращения цикла переналадки установки при переходе от одного изделия к другому, увеличения точности сборки свариваемых изделий и снижения стоимости изготовления установки за счет упрощения ее конструкции. The invention solves the problem of reducing the setup cycle of the installation during the transition from one product to another, increasing the accuracy of assembly of welded products and reducing the cost of manufacturing the installation by simplifying its design.

Поставленная задача решается тем, что в установке для оборки под сварку изделий решетчатой конструкции, содержащей смонтированные на раме опоры и прижимы для закрепления продольных и поперечных элементов изделия на заданном расстоянии от базовой плоскости рамы, опоры для продольных элементов изделия выполнены в виде параллельно расположенных сменных пластин с вырезами под указанные элементы и отверстиями, закрепленных перпендикулярно базовой плоскости рамы, а опоры для поперечных элементов изделия выполнены в виде стержней, размещенных в отверстиях сменных пластин и закрепленных параллельно базовой плоскости рамы и перпендикулярно упомянутым пластинам. The problem is solved in that in the installation for frill for welding products of a lattice structure containing supports and clamps mounted on the frame for fixing longitudinal and transverse elements of the product at a given distance from the base plane of the frame, supports for longitudinal elements of the product are made in the form of parallel disposable plates with cutouts for these elements and holes fixed perpendicular to the base plane of the frame, and supports for the transverse elements of the product are made in the form of rods, GOVERNMENTAL removable plates in the openings and secured parallel to the base plane of the frame and perpendicular to said plates.

Целесообразно, если прижимы для продольных элементов изделия закреплены на упомянутых сменных пластинах, а прижимы для поперечных элементов изделия на продольных стержнях. It is advisable if the clamps for the longitudinal elements of the product are mounted on the said replaceable plates, and the clamps for the transverse elements of the product on the longitudinal rods.

Особенность изобретения состоит в том, что несколько опор для продольных элементов изделия заменены одной деталью-пластиной, длина которой, как правило, равна ширине изделия. Эта же пластина служит стойкой для закрепления на ней опор для поперечных элементов изделия, что существенно упрощает конструкцию установки. A feature of the invention lies in the fact that several supports for the longitudinal elements of the product are replaced by one piece-plate, the length of which, as a rule, is equal to the width of the product. The same plate serves as a rack for fixing supports for the transverse elements of the product on it, which greatly simplifies the installation design.

Пластины, включая вырезы и отверстия в них, изготавливают на металлорежущем оборудовании за одну операцию (без переустановки). Это позволяет с высокой точностью выполнить заданное чертежом на изделие взаимное расположение его элементов и положение их относительно базовой плоскости (две координаты). Поэтому при использовании изобретения операция выверки опор вручную отпадает, что значительно сокращает трудоемкость наладки установки при переходе с одного типа изделия на другой. Plates, including cutouts and holes in them, are made on metal-cutting equipment in one operation (without reinstallation). This allows with high accuracy to fulfill the relative position of its elements specified by the drawing on the product and their position relative to the base plane (two coordinates). Therefore, when using the invention, the operation of aligning the supports manually disappears, which significantly reduces the complexity of setting up the installation when switching from one type of product to another.

Еще больший эффект в достижении технического результата изобретения обеспечивается, если сменные пластины изготавливать на станках с программным (компьютерным) управлением. Например, вырубной пресс "Trumpf-GmbH" фирмы Trumpf-GmbH обеспечивает изготовление стальных пластин сложного контура с высокой производительностью и точностью ±0,1 мм. An even greater effect in achieving the technical result of the invention is provided if interchangeable plates are manufactured on machines with software (computer) control. For example, the Trumpf-GmbH punching press from Trumpf-GmbH provides the manufacture of steel plates with a complex contour with high productivity and accuracy of ± 0.1 mm.

Закрепление прижимов на соответствующих опорах также упрощает конструкцию установки, так как эти опоры выполняют функцию стоек для прижимов, тем более, что отверстия в пластинах для крепления прижимов изготавливают одновременно с другими отверстиями и вырезами. Fixing the clamps on the respective supports also simplifies the design of the installation, since these supports perform the function of racks for clamps, moreover, the holes in the plates for mounting the clamps are made simultaneously with other holes and cutouts.

На фиг. 1 представлено изделие в виде каркаса крыши вагона или автобуса, которое изготавливают на установке согласно изобретению; на фиг. 2 - установка для сборки под сварку упомянутого изделия, вид спереди; на фиг. 3 - сечение A-A на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - профиль выреза в опорной пластине (узел I на фиг. 3); на фиг. 6 - крепление опор для продольных и поперечных элементов изделия в сечении B-B на фиг. 3; на фиг. 7 - прижимы для закрепления продольных и поперечных элементов изделия (сечение Г-Г на фиг. 3). In FIG. 1 shows a product in the form of a carcass of a roof of a car or bus, which is manufactured in a plant according to the invention; in FIG. 2 - installation for assembling for welding said product, front view; in FIG. 3 is a section A-A in FIG. 2; in FIG. 4 is a view B in FIG. 2; in FIG. 5 is a profile of a cutout in a support plate (node I in FIG. 3); in FIG. 6 - fastening of supports for the longitudinal and transverse elements of the product in section B-B in FIG. 3; in FIG. 7 - clamps for fixing the longitudinal and transverse elements of the product (section GG in Fig. 3).

Установка по изобретению предназначена для сборки и последующей сварки изделий 1 решетчатой конструкции, которые состоят из продольных 2 и поперечных 3 и 3' элементов в виде стержней. На фиг. 1 показано изделие в виде каркаса для крыши вагона или автобуса. Каркас изготовлен из стальных труб прямоугольного сечения, продольные элементы 2 - прямолинейные, равной длины, поперечные элементы 3 (длинные) и (короткие) - предварительно изогнутые. Элементы 2, 3 и 3' после сварки изделия 1 образуют в трехмерной системе координатах X - Y - Z криволинейную поверхность. The installation according to the invention is intended for assembly and subsequent welding of products 1 of a lattice structure, which consist of longitudinal 2 and transverse 3 and 3 'elements in the form of rods. In FIG. 1 shows a product in the form of a frame for the roof of a car or a bus. The frame is made of steel pipes of rectangular cross section, the longitudinal elements 2 are rectilinear, of equal length, the transverse elements 3 (long) and (short) are pre-curved. Elements 2, 3 and 3 'after welding of product 1 form a curved surface in a three-dimensional coordinate system X - Y - Z.

Установка для сборки под сварку (фиг. 2 - 4) содержит раму 4, установленную вертикально на основании 5. К раме приварены горизонтальные балки 6, обработанная поверхность которых образует вертикальную базовую плоскость P. На раме 4 установлены опоры 7 и 8 для установки, соответственно, продольных 2 и поперечных 3 и 3' элементов изделия 1. Опоры 7 и 8 расположены от базовой плоскости P на расстояниях y и y' заданных чертежом на изделие 1. Кроме того, на раме 4 установлены прижимы 9 и 10 для закрепления, соответственно, продольных 2 и поперечных 3 и 3' элементов (на фиг. 2 и 4 прижимы не показаны, на фиг. 3 - показаны не полностью). Прижимы 9 и 10, изображенные на фиг. 7 - рычажного типа, известной конструкции (Сварка в машиностроении. /Справочник. М.: Машиностроение, 1979, с. 288, рис. 19). Installation for assembly for welding (Fig. 2-4) contains a frame 4 mounted vertically on the base 5. Horizontal beams 6 are welded to the frame, the machined surface of which forms a vertical base plane P. Supports 7 and 8 are installed on frame 4 for installation, respectively , longitudinal 2 and transverse 3 and 3 'elements of the product 1. Supports 7 and 8 are located from the base plane P at distances y and y' specified by the drawing on the product 1. In addition, clamps 9 and 10 are installed on the frame 4 for fixing, respectively, longitudinal 2 and transverse 3 and 3 'elements (n . Figures 2 and 4, clamps are not shown in Figure 3 -. Not fully shown). The clips 9 and 10 shown in FIG. 7 - lever type, known design (Welding in mechanical engineering. / Reference. M: Mechanical Engineering, 1979, S. 288, Fig. 19).

Отличительные особенности установки, согласно изобретению, состоят в следующем. Distinctive features of the installation according to the invention are as follows.

Опоры 7 для продольных элементов 2 выполнены в виде сменных пластин с вырезами 11 под элементы 2 и закреплены перпендикулярно к базовой плоскости P с помощью уголков 12. Взаимное расположение вырезов 11 на пластинах 7 соответствует их расстояниям Z друг от друга и y от базовой плоскости P, а также наклону к оси Y, которые заданы чертежом на изделие 1 или другой технической документацией. Вырезы 11 снабжены скосами-ловителями 13 для облегчения как ввода в вырезы элементов-заготовок 2, так и выемки из вырезов 11 всего изделия 1 после сварки. The supports 7 for the longitudinal elements 2 are made in the form of interchangeable plates with cutouts 11 for the elements 2 and are fixed perpendicular to the base plane P using angles 12. The mutual arrangement of the cutouts 11 on the plates 7 corresponds to their distances Z from each other and y from the base plane P, as well as the inclination to the Y axis, which are specified by the drawing on the product 1 or other technical documentation. The cutouts 11 are equipped with bevel catchers 13 to facilitate both the insertion of blank elements 2 into the cutouts and the notches from the cutouts 11 of the entire product 1 after welding.

Опоры 8 для поперечных элементов 3 и 3' выполнены в виде продольно расположенных стержней, изготовленных из труб прямоугольного профиля. Стержни 8 размещены в отверстиях 14, выполненных в сменных пластинах 7, и закреплены в этих отверстиях в положении, параллельном базовой плоскости P (фиг. 3, 4 и 6). Стержни 8 прикреплены к пластинам 7 уголками 15 (фиг. 6) или посредством плотной посадки в отверстиях 14. The supports 8 for the transverse elements 3 and 3 'are made in the form of longitudinally spaced rods made of rectangular pipes. The rods 8 are placed in the holes 14, made in interchangeable plates 7, and fixed in these holes in a position parallel to the base plane P (Fig. 3, 4 and 6). The rods 8 are attached to the plates 7 by angles 15 (Fig. 6) or by means of a tight fit in the holes 14.

Прижимы 9 для продольных элементов 2 закреплены на пластинах 7 болтами 16, вставленными в заранее изготовленные отверстия 17. Прижимы 10 для поперечных элементов 3 и 3' закреплены на продольных стержнях-опорах 8 посредством каретки 18 и стопорящего ее болта 19 (фиг. 7). Каретка 18 снабжена вырезным пазом 20 для фиксации поперечных элементов 3 или 3' и имеет возможность перемещения вдоль стержня 8 для установки заданного размера X. Прижимы 9 и 10 на фиг. 3 изображены в закрытом положении (элементы изделия 1 прижаты), на фиг. 7 прижим 9 показан в закрытом, а прижим 10 - в открытом положении. Устройство прижимов 9 и 10 в данном описании не поясняется вследствии их известности, как было указано выше. The clamps 9 for the longitudinal elements 2 are fixed on the plates 7 by bolts 16 inserted into the prefabricated holes 17. The clamps 10 for the transverse elements 3 and 3 'are fixed on the longitudinal support rods 8 by means of the carriage 18 and its locking bolt 19 (Fig. 7). The carriage 18 is provided with a notch groove 20 for fixing the transverse elements 3 or 3 'and has the ability to move along the shaft 8 to set a predetermined size X. Clips 9 and 10 in FIG. 3 are shown in the closed position (product elements 1 are pressed), in FIG. 7, clip 9 is shown in closed position and clip 10 in open position. The device clamps 9 and 10 in this description is not explained due to their fame, as described above.

Установка действует следующим образом. Installation operates as follows.

По чертежу изделия 1 выполняют чертеж опоры-пластины 7 или разрабатывают программу ее изготовления на металлообрабатывающем станке (вырубном или фрезерном) с программным управлением. Чертеж пластины 7 задает расположение вырезов 11 на заданном расстоянии y и z, а также отверстий 14 для крепления прижимов 9. According to the drawing of the product 1, they carry out the drawing of the support plate 7 or develop a program for its manufacture on a metalworking machine (punching or milling) with program control. The drawing of the plate 7 sets the location of the cutouts 11 at a given distance y and z, as well as the holes 14 for attaching the clamps 9.

Изготавливают сменные пластины 7 на металлорежущем оборудовании, предпочтительно с программным управлением. Это позволяет с большой производительностью изготовить много одинаковых пластин. Для упрощения производства можно изготавливать пластины 7 из тонкого листа (толщиной 1,5 - 3 мм) и затем собирать из них опоры в виде пакетов пластин. Replaceable plates 7 are made on metal-cutting equipment, preferably with program control. This makes it possible to produce many identical plates with high productivity. To simplify production, it is possible to produce plates 7 from a thin sheet (1.5 - 3 mm thick) and then assemble supports from them in the form of plate packs.

Изготовленные пластины или пакеты пластин 7 закрепляют на балках 6 с помощью уголков 12. В отверстия 14 вставляют стержни 8 и закрепляют их от продольного перемещения. При этом не требуется выверка взаимного расположения опор 7 и 8, присущая известным устройствам, поскольку это расположение (координаты y и z) уже задано при изготовлении пластин 7. The manufactured plates or packages of plates 7 are fixed on the beams 6 using the corners 12. In the holes 14 insert the rods 8 and fix them from longitudinal movement. This does not require reconciliation of the relative position of the supports 7 and 8, inherent in known devices, since this location (coordinates y and z) is already set in the manufacture of plates 7.

Перемещением каретки 18 устанавливают положение паза 20 для фиксации поперечного элемента 3 на заданном расстоянии x. Стопорным болтом 19 закрепляют каретку 18 вместе с прижимом 9. By moving the carriage 18, the position of the groove 20 is set to fix the transverse element 3 at a given distance x. The locking bolt 19 fix the carriage 18 together with the clamp 9.

После этого установка готова для сборки изделий 1 и последующей их сварки. Обслуживание установки, согласно изобретению, не имеет существенных отличий от обслуживания установки-прототипа: элементы 2, 3 и 3' изделия 1 устанавливают в соответствующие вырезы 11 и 20 в опорах 7 и 8, закрепляют прижимами 9 и 10, сваривают стыки и, открыв прижимы, снимают изделие. After that, the installation is ready for assembly of products 1 and their subsequent welding. Maintenance of the installation, according to the invention, does not have significant differences from the maintenance of the installation of the prototype: the elements 2, 3 and 3 'of the product 1 are installed in the corresponding cutouts 11 and 20 in the supports 7 and 8, fixed with clamps 9 and 10, welded joints and, opening the clamps take off the product.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет существенно сократить трудоемкость и время наладки установки, а также устранить операцию выверки опор, требующую персонала высокой квалификации. Thus, the proposed installation can significantly reduce the complexity and setup time of the installation, as well as eliminate the operation of the alignment of supports, requiring highly qualified personnel.

Наряду с этим достигается высокая точность сборки изделия. Это вызвано более высокой точностью соблюдения заданных размеров при станочном исполнении в сравнении с настройкой этих размеров вручную. Кроме того, уменьшение количества деталей способствует снижению общей погрешности измерения в размерной цепи. Along with this, high precision assembly of the product is achieved. This is due to a higher accuracy of compliance with the specified dimensions when machining in comparison with manual adjustment of these sizes. In addition, reducing the number of parts helps to reduce the overall measurement error in the dimensional chain.

Кроме того, обеспечивается упрощение и удешевление установки вследствие того, что одна деталь - пластина 7 - выполняет несколько функций:
является несколькими опорами продольных элементов в одном поясе изделия;
служит стойкой для нескольких опор поперечных элементов изделия;
служит опорой для нескольких прижимов продольных элементов.In addition, the simplification and cheaper installation due to the fact that one part - the plate 7 - performs several functions:
is several supports of longitudinal elements in one belt of the product;
serves as a rack for several supports of the transverse elements of the product;
serves as a support for several clamps of longitudinal elements.

Наиболее эффективно использование устройства, согласно изобретению, в условиях часто сменяемой номенклатуры изделий и при наличии вырубного или фрезерного станка с программным управлением. The most efficient use of the device according to the invention is in conditions of a frequently changed product range and in the presence of a punching or milling machine with program control.

Claims

1. Installation for assembly for welding products of a lattice structure, comprising supports and clamps mounted on the frame for securing the longitudinal and transverse elements of the product at a predetermined distance from the base plane of the frame, characterized in that the supports for the longitudinal elements of the product are made in the form of parallel interchangeable plates with cutouts for these elements and holes fixed perpendicular to the base plane of the frame, and supports for the transverse elements of the product are made in the form of rods placed in the holes interchangeable plates and fixed frame parallel to the base plane and perpendicular to said plates.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the clamps for the longitudinal elements of the product are mounted on removable plates, and the clamps for the transverse elements of the product are on the rods.