У сучасному виробництві вагонів автоматизація відіграє ключову роль у підвищенні ефективності та якості. Роботизований комплекс складання та зварювання дахів вагонів метро призначений для оптимізації процесів виготовлення, забезпечуючи високу точність та надійність.

Призначення комплексу

Роботизований комплекс призначений для виконання складально-зварювальних робіт з виготовлення дахів вагонів метро, ​​є переналагоджуваним та забезпечує складання для зварювання 2-х моделей дахів. Для забезпечення складання каркасів дахів двох типів, комплекс оснащений змінними кондукторами.

Опис роботизованого комплексу

Основою комплексу є портал зі зварювальним роботом для MIG/MAG зварювання, виконаний у формі П-подібної конструкції. Цей портал забезпечує плавне переміщення роботів у поздовжньому та поперечному напрямках під час зварювальних робіт.

Конструкція включає:

• Складальний стенд: забезпечує фіксацію каркасу та обшиви даху.
• Візки для роботів: Два візки для поперечного переміщення зварювальних роботів Fanuc по напрямних на порталі.
• Зварювальне обладнання Fronius: Джерела живлення та механізми подачі зварювального дроту для зварювання MIG/MAG, інтегровані безпосередньо на порталі.

Для надійної фіксації елементів даху портал обладнаний пневматичними притисками. Притискання листів обшивки до каркаса в зонах поперечних точкових швів здійснюється за допомогою клавішних притисків, що повторюють контур дуги даху. У поздовжньому напрямку фіксацію забезпечує притискний ролик, що гарантує відсутність деформацій та високу якість зварних швів.

Така конструкція робить комплекс універсальним для зварювання дахів метро, ​​підвищуючи продуктивність і знижуючи брак у виробництві.

Принцип роботи

1. Підготовка та складання каркасу.
На опорні поверхні стенду за допомогою підйомно-транспортного обладнання встановлюються деталі каркасу даху. Робітники виконують попередню фіксацію елементів (прихватку).

2. Роботизоване зварювання каркасу.
Портал із роботами переміщається із зони очікування до стенду. Роботи послідовно виконують зварювання каркаса, переміщаючись напрямними порталу. Перед початком кожного зварювання система лазерного позиціонування визначає точне розташування шва, автоматично коригуючи траєкторію руху пальника для отримання високоякісного зварного з’єднання.

3. Монтаж та роботизоване зварювання обшивки.
Після обварювання каркаса на нього встановлюються бічні та верхні листи обшивки, що фіксуються притисками. Потім виконується прихватка та зварювання обшивки в поперечному та поздовжньому напрямках. Пневматичні притиски порталу забезпечують щільне прилягання листів до дуг каркасу, а притискний ролик гарантує стабільність зварного шва під час руху вздовж виробу.

4. Завершення циклу.
Після завершення зварювальних операцій портал з роботами автоматично повертається у вихідну зону. Готовий дах звільняється від фіксаторів та транспортується на ділянку доварки.

Управління

Управління роботизованим комплексом здійснюється з пульта через сенсорні панелі та спеціальні кнопки. Оператор вибирає програму роботи в залежності від моделі даху вагона метро, ​​що дозволяє швидко переналаштовувати систему. Системи управління побудовані на базі програмованих контролерів Siemens, забезпечуючи надійність, інтуїтивність та інтеграцію з іншими виробничими лініями.

На підприємстві проходить програма технічного переозброєння виробництва з метою встановлення на виробництво вагонів нового модельного ряду пасажирських вагонів.
НВФ “Техвагонмаш” бере активну участь у цій програмі та є одним з основних постачальників спеціального технологічного обладнання.
На адресу заводу було поставлено понад 30 одиниць обладнання:
– універсальний стенд для збирання рам вагонів;
– універсальне встановлення автоматичного зварювання секції обшиви даху пасажирських вагонів;
– кантувачі для зварювання рам візків;
– кантувач для зварювання обшиви даху;
– кондуктор-кантувач для збирання та зварювання бічних стін;
– підйомні платформи для малярського відділення;
та інше…

Наприкінці 2012 року наше підприємство успішно завершило пусконалагоджувальні роботи комплексу обладнання для виготовлення двоповерхових пасажирських вагонів на Тверському вагонобудівному заводі.

Замовлення на проектування та впровадження комплексу обладнання обумовлено передусім планами підприємства щодо освоєння перспективного ринку двоповерхових вагонів. Традиційно дотримуючись принципів універсальності конструкційних рішень, фахівці НВФ «Техвагонмаш» створили обладнання, здатне в найкоротші терміни перепрофілюватися для виготовлення інших типів пасажирських вагонів, сучасних електропоїздів і вагонів метро. У лінійці поставленого на ТВЗ обладнання необхідно виділити дві нові розробки.

Це універсальний кантувач для приварювання підлоги і універсальний кондуктор-кантувач бічних стін вагонів. Універсальний кантувач призначений для приварювання листів підлоги та монтажу підвагонного обладнання на раму двоповерхових пасажирських вагонів.

Для досягнення універсальності, яка орієнтована на роботу з рамами вагонів різної довжини, всі основні елементи конструкції кантувача створені рухомими.

Зварювальні операції здійснюються за допомогою незалежних рухомих порталів, які також переміщуються рейковими напрямними вздовж рами вагона. Портали оснащені спеціалізованими пневматичними притисками, відповідними пультами керування, а також сходами для робітників.

Роботизований комплекс призначений для автоматизації технологічних операцій складання та зварювання великогабаритних панелей боковин кузовів вагонів метро з високими вимогами до геометричної точності, якості зварних з’єднань і повторюваності параметрів виробу. Впровадження роботизованих технологій дозволило суттєво підвищити продуктивність ділянки та стабільність якості продукції, що випускається.

До складу комплексу увійшли:

• складально-зварювальне оснащення із системою базування та фіксації елементів боковини;
• промислові зварювальні роботи з програмним керуванням;
• автоматизовані системи позиціонування та синхронізації обладнання;
• система керування технологічним процесом з можливістю адаптації режимів зварювання під конкретні вироби;
• засоби контролю геометричних параметрів і якості зварних з’єднань.

Проєкт було реалізовано «під ключ» — від розроблення конструкторської документації та технологічних рішень до виготовлення, складання, налагодження та введення обладнання в промислову експлуатацію на виробничому майданчику замовника.

У результаті впровадження роботизованого комплексу ЗАТ «Метровагонмаш» отримало сучасне високоефективне рішення, яке забезпечує:

• підвищення точності складання боковин кузовів;
• покращення якості зварних швів;
• зниження впливу людського фактора;
• зростання продуктивності та стабільності виробничого процесу.

Реалізація цього проєкту підтвердила компетенції НВФ «Техвагонмаш» у сфері створення автоматизованих і роботизованих технологічних комплексів для підприємств транспортного машинобудування.