Управление магнитными модулями каждой секции осуществляется с отдельных пультов 8, установленных по периферии кондуктора, управление центральными магнитными модулями и замыкателем — с центрального пульта 9. Здесь же находятся блок связи с системой управления РТК и блоки питания.
Если от точности фиксации в кондукторе обечайки и центрального фланца зависит в основном геометрия остова, то качество сварных соединений, выполняемых роботами, определяется точностью и стабильностью фиксации положения деталей, ими соединяемых. Достижению последней цели служит дополнительная стационарная или съемная оснастка, которой оборудован кондуктор.
На 1-м этапе сегменты нижнего пояса укладывают на опоры 15, базируя каждый технологическим отверстием на один палец 18, прижимают к обечайке эксцентриком 19, а к опорам сверху прижимами 10, через малые 12 и большие 13 проставки. Усилие прижатия достаточно, чтобы устранить неплоскостность сегментов, обусловленную контурной вырубкой по криволинейным поверхностям. Благодаря этому отклонения линии сопряжения деталей не превышают допустимого значения для угловых швов данного размера (для катета шва 5 мм это значение составляет +1,2 мм при зазоре не более 1,5 мм). Цикл сварки начинается с постановки роботом на каждом стыке стенок двух прихваток, придающих обечайке кольцевую жесткость. Затем производят приварку сегментов к обечайке прерывистыми швами и в последнюю очередь на медной подкладке выполняют 20 стыковых швов, соединяющих сегменты между собой.
На 2-м этапе большие проставки удаляют, а на малые устанавливают четыре узла Т-1, базируя их сегментами на обечайку, а спицами на цилиндрические упоры 21 и подпружиненные пяты 22. На центральные магнитные модули укладывают фланец, базируя его по оправке 23, и фиксируют, переводя магниты в активное состояние. На сегменты узлов Т-1, образующие второй пояс жесткости, устанавливают большие проставки и прижимают ими пояс к малым проставкам с помощью прижимов 10. Робот сначала приваривает сегменты к обечайке, затем сваривает их между собой и лишь после этого приваривает спицы к фланцу. Опыт показал, что указанный порядок выполнения швов должен строго выдерживаться. В этом случае поперечная усадка швов, соединяющих сегменты с обечайкой, протекает беспрепятственно и не может вызвать отрыв стенки от магнитов. Увеличение зазоров между сегментами, вызванное некоторым их смещением от центра, не превышает допустимого значения для стыковых соединений деталей толщиной 6 мм. Нахлесточное соединение фланца и спицы, которое выполняется в последнюю очередь, практически исключает воздействие сварочных деформаций ранее выполненных швов на радиальное и торцевое биение остова барабана. Швы на фланце должны выполняться в диаметрально противоположных местах и без остановки робота. В противном случае усадка швов приводит к появлению биения остова барабана, превышающего допус-тимое. При сварке роботом выполнение описанного порядка наложения швов гарантировано.
На 3-м этапе откидывают прижимы 10, устанавливают цилиндрические упоры 21 и на большие проставки укладывают четыре узла Т-2, базируя их сегментами на обечайку, а связями — на фланец и цилиндрические упоры. Сегменты прижимают к проставкам вертикальными 10, а к обечайке горизонтальными 11 прижимами. При отработке технологии сварки остова возникли трудности с выполнением угловых сварных соединений сегментов с обечайкой. Вследствие малой толщины стенки металл иногда стекал по ее наружной поверхности, и формирование шва было неустойчивым. Конструкцию сварного соединения изменили, «утопив» сегменты на 4 мм и превратив тем самым угловое сварное соединение в тавровое. Качество таких соединений значительно улучшилось. Для гарантированного прижатия связи к фланцу использовали упругость сегментов. Для этого при сборке узлов Т-2 несколько увеличили угол между связью и плоскостью сегмента. Упруго деформируя последний прижимами 10, возвращали узлу Т-2 требуемую геометрию и обеспечивали прижим конца связи к фланцу. При сварке верхнего пояса влияние поперечной усадки швов усугублялось возможностью появления не только радиального, но и торцевого биения, так как усадочные силы могли действовать под острым углом к оси остова. Для повышения точности размеров в этом случае также соблюдали описанный выше порядок выполнения швов.
По окончании сварки все магниты переводят в пассивное состояние, прижимы откидывают и проставки извлекают из остова. В целях исключения их заклинивания в результате действия сварочных деформаций они были выполнены «ломающимися». Выключив фиксаторы, подвижный сегмент с магнитными модулями отводят от остова и извлекают из кондуктора с помощью тельфера.
Система управления кондуктором связана датчиками и конечными выключателями с системой управления комплексом, основу которой составлял компьютер робота. Как и в предыдущем случае, РТК-2 имеет два идентичных пульта управления для кондукторов левого и правого барабанов. Алгоритм управления РТК построен таким образом, что при запуске с одного из пультов робот обращается к программе соответствующего кондуктора, определяет, какой из трех этапов сварки надлежит выполнить, и контролирует все параметры готовности сварочной оснастки и кондуктора. Если хотя бы на одном из магнитных модулей усилие удержания оказывается ниже нормы, деталь недостаточно плотно прилегает к полюсным наконечникам, замыкатель не полностью обжимает обечайку, робот не начинает сварку, а на пультах кондуктора появляются соответствующие сигналы, то на дисплее стойки управления появляется сообщение о причинах отказа. После их уст ранения робот выполняет требуемый этап сварки и запоминает его для каждого из кондукторов. Очистка горелки осуществляется программно после каждого сварочного цикла или по команде оператора с пульта управления.
Организуя роботизированный комплекс РТК-2 (рис. 7), два кондуктора 7 и 2 (для левого и правого барабанов) установили рядом и между ними вплотную — робот 3, поочередно обслуживающий оба кондуктора. В непосредственной близости расположили устройство 4 для зачистки горелки, стойку 5 системы управления, источник 6 питания сварочным током.Сборочные места ограждены полами безопасности 7, которые работают так, что при попадании человека на них сварка прекращается. Для защиты человека во время сборки от нештатного перемещения робота в его сторону между кондукторами установили стойку 8 с аварийными выключателями. Защита срабатывает при отклонении верхнего конца стойки в любую сторону от вертикали более чем на 10 мм. Дальнейшее выполнение программы инициируется либо со стойки робота, либо с пультов 9 управления. Тельфер 10 обслуживает оба кондуктора и перемещает сваренные остовы в накопитель 11.
Организуя роботизированный комплекс РТК-2 (рис. 7), два кондуктора 7 и 2 (для левого и правого барабанов) установили рядом и между ними вплотную — робот 3, поочередно обслуживающий оба кондуктора. В непосредственной близости расположили устройство 4 для зачистки горелки, стойку 5 системы управления, источник 6 питания сварочным током. Сборочные места ограждены полами безопасности 7, которые работают так, что при попадании человека на них сварка прекращается. Для защиты человека во время сборки от нештатного перемещения робота в его сторону между кондукторами установили стойку 8 с аварийными выключателями. Защита срабатывает при отклонении верхнего конца стойки в любую сторону от вертикали более чем на 10 мм. Дальнейшее выполнение программы инициируется либо со стойки робота, либо с пультов 9 управления. Тельфер 10 обслуживает оба кондуктора и перемещает сваренные остовы в накопитель 11.
Кроме того, в составе РТК-2 предусмотрены приспособление 12 для контроля качества стенки, стеллажи 13—17 для деталей и узлов, входящих в остов барабана, и верстак 18.
Анализ качества сварки показал, что количество дефектных сварных соединений не превышало 5 % от их общего числа на данном узле. РТК-2 обслуживает один оператор-сборщик.
Устройство и работа РТК-3
В соответствии с принятой разбивкой на технологические узлы (см. рис. 1) для завершения изготовления барабана к его остову необходимо приварить четыре пояса зубчатых сегментов и гребенок и по торцу — пояс съемников. При этом в силе остаются жесткие требования к точности геометрии барабана. В соответствии с чертежом основной базовой поверхностью узла является плоскость, образованная восемью секциями съемника, прилегающими к нижнему торцу остова. В конечном счете все допуски на биения барабана заданы относительно этой плоскости, параллельно которой располагаются пояса гребенок, сегментов, а также вращающийся ротор жатки.
Из 150 сварных швов, выполняемых на данной позиции, две трети составляют прорезные швы, прикрепляющие сегменты и гребенки к остову и расположенные внутри него. Проект предусматривал конструкцию сварного соединения, показанную на рис. 8 а. Очевидно, что такое соединение нетехнологично по нескольким причинам. Во-первых, последовательное выполнение двух угловых швов неизбежно вызовет остаточную деформацию, нарушающую перпендикулярность относительно стенки.
Учесть такое отклонение при установке детали в стенде сложно. Во-вторых, доступ к одному из двух швов затруднен даже при использовании полуавтоматической сварки. Предварительные технологические эксперименты показали, что, уменьшив высоту выступа, входящего в прорезь стенки, можно перейти к конструкции сварного соединения, показанной на рис. 8 б. По прочности
и объему наплавленного металла такой шов, сходный с электрозаклепочным, не уступает проектному, а по величине деформаций вследствие сварки выгодно отличается от него.