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.

Комплексне оснащення виробництва пасажирських вагонів

У межах масштабної програми технічного переоснащення виробництва Тверський вагонобудівний завод реалізував проєкт з освоєння випуску пасажирських вагонів нового покоління, включаючи двоповерхові вагони.

Науково-виробнича фірма «Техвагонмаш» виступила одним із ключових партнерів проєкту, забезпечивши розробку, постачання та впровадження спеціального технологічного обладнання для модернізації виробничих процесів.

Обсяг постачання та реалізовані рішення

У межах проєкту підприємству було поставлено понад 30 одиниць обладнання, зокрема:

• універсальний стенд для складання рам вагонів;
• автоматизований комплекс зварювання секцій даху;
• кантувачі для зварювання рам візків та обшивки;
• кондуктори-кантувачі для складання та зварювання бічних стін;
• підйомні платформи для фарбувальних дільниць;
• спеціалізовані технологічні рішення під завдання замовника.

Окремої уваги заслуговують розроблені інноваційні рішення:

• універсальний кантувач для приварювання настилу підлоги та монтажу підвагонного обладнання;
• універсальний кондуктор-кантувач для складання бічних стін вагонів.

Обладнання спроєктовано з урахуванням принципу універсальності — воно може бути оперативно адаптоване під виробництво різних типів пасажирських вагонів.

Технологічні особливості

Розроблені рішення забезпечують:

• гнучкість виробництва за рахунок рухомих конструктивних елементів;
• високу точність зварювальних операцій завдяки використанню мобільних порталів;
• підвищення продуктивності та безпеки праці;
• можливість роботи з вагонами різної довжини та конфігурації.

Зварювальні процеси виконуються із застосуванням незалежних порталів, що переміщуються по напрямних уздовж конструкції вагона та оснащені сучасними системами керування і фіксації.

Результат проєкту

Реалізація проєкту дозволила:

• забезпечити запуск виробництва пасажирських вагонів нового покоління;
• підвищити технологічний рівень підприємства;
• створити основу для подальшого розширення продуктового портфеля;
• збільшити гнучкість та ефективність виробничих процесів.

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.