Автоматизированный комплекс для сверловки хребтовых балок грузовых вагонов

Научно-производственная фирма «Техвагонмаш» успешно реализовала проект по разработке и внедрению высокопроизводительного стенда для сверления хребтовых балок полувагонов и хопперов. Уникальная конструкция и применение современных систем ЧПУ обеспечили максимальную точность, производительность и безопасность при обработке металлических конструкций.

Назначение комплекса

Стенд предназначен для механической обработки отверстий в хребтовых балках полувагонов и хопперов осевым инструментом в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях за одну установку.
Основное преимущество — отсутствие необходимости в предварительной разметке и применении кондукторов: все операции выполняются автоматически под управлением системы ЧПУ.

На стенде формируются отверстия под:

• крепежные планки и кронштейны тормозного оборудования.
• заклепки для крепления упоров и надпятников;
• износостойкие пластины;
• технологические элементы;

Устройство комплекса

В основе конструкции — зажимной стол, на котором установлены два независимых портала сверлильных головок.
Каждый портал оснащен вертикальной и горизонтальными сверлильными головками, что позволяет обрабатывать заготовку с трех сторон одновременно.

Ключевые технические решения:

• Система ЧПУ управляет всеми движениями порталов и суппортов, обеспечивая точное позиционирование.
• Измерительный контактный щуп выполняет автоматический обмер балки перед сверлением.
• Система MQL осуществляет наружное охлаждение инструмента с минимальным расходом смазки.
• Централизованная система смазки снижает трудозатраты на обслуживание.
• Магазины сменного инструмента на 4 позиции для каждой головки повышают гибкость при переходе между типоразмерами балок.

Для обеспечения чистоты и непрерывной работы под столом установлены два конвейера для удаления стружки, которые автоматически направляют отходы в четыре тележки для сбора стружки.

Автоматическая загрузка и выгрузка

Производительность стенда значительно повышена благодаря двум автоматическим устройствам загрузки и выгрузки.
Система синхронно перемещает балки между загрузочным и разгрузочным стеллажами, что минимизирует время простоя между циклами сверления.

Конструкция включает:

• стеллажи хранения на три уровня для заготовок и готовых изделий.
• телескопические подъемники с пневматическими захватами;
• приводные тележки по направляющим;
• защитные механизмы от несанкционированного выдвижения манипуляторов;
• стеллажи хранения на три уровня для заготовок и готовых изделий.

Безопасность и контроль

Весь рабочий процесс разделен на три зоны:

1. Зона сверловки,
2. Зона загрузки,
3. Зона разгрузки.

Между зонами установлены ворота с электромагнитными замками и турникеты, исключающие доступ во время работы оборудования.
Система видеонаблюдения с шестью камерами обеспечивает дистанционный контроль оператором всех процессов с пульта управления.

Для безопасности персонала дополнительно установлены световые колонны состояния порталов и датчики положения.

Управление и автоматизация

Все управление осуществляется с пульта оператора с сенсорным экраном.
На монитор выводится изображение с видеокамер, параметры обработки, а также диагностика состояния оборудования.

Программное управление позволяет:

• выбирать типоразмер балки;
• перенастраивать зажимные устройства под разные длины;
• контролировать весь цикл от загрузки до выгрузки без вмешательства оператора.

Преимущества проекта

• Полная автоматизация цикла сверления и перемещения заготовок;
• Высокая точность позиционирования благодаря ЧПУ и контактным щупам;
• Сокращение времени обработки и простоя между циклами;
• Минимальные эксплуатационные затраты за счет централизованной смазки и системы MQL;
• Повышенная безопасность и эргономика рабочего места оператора.

Результат внедрения

Реализация проекта позволила повысить производительность участка механической обработки в несколько раз, улучшить точность сверления и снизить количество брака.
Благодаря внедрению автоматической загрузки и выгрузки удалось сократить время цикла на 30–40%, а также исключить ручные операции по установке и снятию балок.