Компьютерная сварка что это такое

Обновлено: 15.01.2025

И стория неразъемного соединения металлов путём их нагревания и динамического воздействия друг на друга, начинается с бронзового века. Такой процесс сейчас мы называем сваркой, которая стала обретать современные черты в конце XVIII века благодаря итальянцу А. Вольту, впервые получившему вольтов столб. Впоследствии он был усовершенствован русским физиком В.В.Петровым в электрическую дугу. Но только 80 лет спустя Н. Н. Бенардосу удалось воплотить их достижения в дуговую сварку угольным электродом. С этого момента начинается неразрывная череда изобретений новых методов.

В наше время сварку классифицируют по категориям: термическая (сварочная дуга, электродуговая, газопламенная, электрошлаковая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная), термомеханическая (точечная, стыковая, рельефная, диффузионная, кузнечная, сварка высокочастотными токами, трением) и механическая (сварка взрывом и ультразвуком).

Качество швов при гибридной лазерной сварке конструкционных сталей объемных сотовых панелей в СО2 с параллельным использованием плавящего электрода несоизмеримо выше, чем в традиционных технологиях; существенной является и скорость сварки – 40. 450 м/ч при управляемом лазерном излучении от 1,5 до 4,0 квт. Безусловным преимуществом данного метода можно считать режим высокоскоростной сварки тонких листов стали, что представляет интерес для автомобильной промышленности.

Для высокопроизводительной сварки крупногабаритных конструкций из толстолистовой (d> 30мм) закаливающейся стали 30ХГСА был разработан метод двухдуговой сварки, который основан на совместном использовании двух высоколегированных сварочных проволок различного состава диаметром 5 мм. Сварка производится под керамическим флюсом марки АНК-51А. Как показали результаты испытаний, этот метод резко улучшает качество сварного соединения.

Еще одним стимулом разработки и внедрения новых методов сварки является сварочное соединение композиционных материалов, основанием которых служит металлическая матрица с волокнистым или дисперсным упрочнением. Но особую сложность представляет собой сварочное соединение последних со сталью или титаном. В этом плане интересен метод сварки-пайки, при котором на поверхность деталей наносят промежуточный сплав, а сварка производится сжатием под напряжением на точечных, рельефных или конденсаторных машинах. Для сварки тонколистовых композитов на алюминиевой подошве с волокнистым упрочнением или дисперсно-упрочненных частиц SiC, Аl2O3 и С используют аргоно-дуговую сварку с промежуточными вставками.

Прочность сварочных нахлесточных швов составляет 70% от прочности композита, но учитывая высокую прочность самого композита (до 1500 МПа) в сравнении с высокопрочными алюминиевыми сплавами (>700 МПа), следует отметить, что метод сварки-пайки позволяет создавать надежные и, что важно, легкие конструкции. Это делает его незаменимым в авиационной и аэрокосмической промышленности.

Достаточно сложным материалом для качественной и герметичной сварки является конструкционный чугун. Современные технологии его сварки базируются на применении специальной тонкой проволоки марки ПАHЧ-11из сплава на никелевой основе, главным достижением которых является низкое тепловыделение. Особенно это актуально для тонкостенных деталей, учитывая хрупкость чугуна, как материала. Поскольку сварочный шов, получаемый при этой технологии, представляет собой высокопластичный железоникелевый сплав, то разрушение конструкции, как правило, происходит по чугуну, а не по шву, что характерно для традиционной дуговой сварки. Подобный метод позволяет изготавливать чугунные конструкции ответственного назначения.

Другим металлом представляющим сложность при сварочных работах, безусловно, является титан, его альфа и альфа+бета сплавы. Очевидным прорывом в этой области стала разработка метода магнитоуправляемой электрошлаковой сварки (МЭС), позволяющего соединять крупногабаритные детали при изготовлении центропланов самолетов, кареток крыла, траверс шасси, шпангоутов и силовых переборок морских судов. Такая сварка осуществляется в шлаковых и металлических ваннах током до 12000А и напряжением на электродах до 36 В и обеспечивает высокое качество швов при толщине свариваемых кромок 30-600 мм, благодаря очистке метала шва от примесей и газовых пор. Это позволяет использовать технику, изготовленную с помощью метода МЭС, в условиях гигантских динамических и статических нагрузок.

Большое будущее инженеры сулят программированию сварки и, прежде всего, тепловложению. Этот метод базируется на электроннолучевом принципе, успешно применяется для соединения высокопрочных алюминиевых сплавов. Программирование тепловложения производится в контуре разверстки пучка, что позволяет контролировать и управлять проплавление, форму, исключить образование трещин и пор в металле шва. Очевидным преимуществом является гарантированный шов при соединении алюминиевых сплавов в ответственных высоконагруженных машинах и узлах, что особенно важно в самолётостроении.

Интересным представляются щадящие технологии сварки в смесях защитных газов Ar+CO2 и Ar+O2+CO2. Шов получается более качественным в сравнении со сваркой в СО2, расход проволоки на 20 % экономичнее стандартных схем, переход к свариваемым деталям становится плавным, при этом резко снижается набрызгивание электродного металла.

Среди новых методов, получивших широкое практическое распространение, является метод двухкомпонентной сварки для бесстыкового железнодорожного пути, основанный на литьевом способе сварки, что позволяет решать достаточно противоречивые задачи, т.е. обеспечить заданную пластичность металла шва при необходимой износостойкости.

Подобная технология сложна, поскольку требует использования расплавленной стали, которая заливается в зазор рельсового стыка. Для обеспечения высокой вязкости используется низколегированная плавка, а вот для придания требуемой износостойкости применяют специальные керамические накладки, отделяющие легирующие добавки от основного металла. После заполнения стыка расплавленной сталью, керамические накладки разрушаются, и легирующие добавки расплавляются в верхней части стыка, придавая головке шва повышенную износостойкость.

Идея обуздать «короткое замыкание» и запрячь его для сварки не нова, однако только специалистам компанией «Линкольн Электрик» удалось ее реализовать на практике. Этот метод сварки корней шва получил название «Перенос силами Поверхностного Натяжения» (STT) и базируется на высокоскоростных инверторных источников тока и микропроцессорах. В процессе сварки переменным, но управляемым является и ток, и напряжение, что существенно расширяет возможности данного метода.

Современная наука является многогранной, позволяет использовать преимущества нанотехнологий, поэтому будущее сварки видится в совершенствовании схем компьютерного управления и внедрении новых сварочных материалов.

Виды и способы сварки

При автоматической сварке оборудование самостоятельно обеспечивает устойчивое горение дуги, непрерывную подачу проволоки. Сварщик не подвергается влиянию опасных факторов. Приборы способны функционировать без длительного перерыва. Процесс контролируется программным обеспечением, что позволяет получать однородные сварные соединения.

Сварка автомат: что это

Процесс формирования шва автоматическим способом сводится к следующим операциям:

постоянному обновлению плавящегося электрода;
поддержанию необходимых для получения качественного шва условий (подаче защитного газа или флюса в сварочную ванну);
равномерному перемещению дуги по рабочей зоне с заданной скоростью;
формированию сварного соединения.

Отличие от полуавтоматической

Разница между технологиями минимальна. Процессы различаются степенью механизации операций. Полуавтоматические аппараты имеют более простое строение. Они снабжены устройствами подачи расходного материала на держатель. Сварщик отвечает за перемещение дуги, направляет ее в нужную сторону.

Технология, при которой проволока подается оборудованием, а электрод ведется мастером, называется полуавтоматической.

При автоматической сварке все процессы контролируются оборудованием.

Инвертор и автомат

Автомат от инвертора отличается тем, что при его использовании не нужно осуществлять операции вручную. Сварщик выполняет роль настройщика, выставляя нужный режим. Инвертор использует те же расходные материалы, однако технология сварки с его использованием отличается от автоматической. Агрегат требует ручной настройки силы тока, напряжения, скорости подачи проволоки.

Принцип работы

Автоматический аппарат регулирует:

расстояние между свариваемыми заготовками и электродом;
силу тока;
скорость движения стержня;
глубину прогрева свариваемых деталей.

Главным параметром является напряжение дуги, зависящее от длины. При использовании плавящегося электрода автомат обеспечивает равномерную подачу проволоки. Это помогает поддерживать стабильную длину дуги. Нарушение равенства параметров наблюдается при скачках напряжения, неправильной обработке свариваемых деталей, влиянии магнитного поля. Сварочный автомат нивелирует эти нарушения, восстанавливая нужную длину дуги. При программировании оборудования применяют 2 принципа регулировки:

самостоятельный, срабатывающий при постоянной скорости выведения проволоки;
принудительный, при котором характер подачи проволоки зависит от напряжения дуги.

Принцип саморегулирования лежит в основе ряда простых сварочных аппаратов, подающих проволоку с постоянной скоростью. При использовании агрегатов с принудительной регулировкой при увеличении длины дуги возрастает ее напряжение.

Двигатель подающего механизма вращается быстрее, скорость выведения расходного материала повышается.

Конструкция автоматического оборудования

Сварочные аппараты состоят из следующих элементов:

Подающего механизма. При использовании двигателей, работающих от переменного тока, устанавливаются регулируемые редукторы. В остальных случаях применяются нерегулируемые блоки.
Подающих роликов. Элементы располагаются на выходах редуктора. Ролики предназначены для равномерной подачи расходного материала.
Токопроводящий мундштук. Устройство помогает направлять проволоку, поддерживать электрический контакт. Мундштук должен минимизировать смещение конца электрода относительно обрабатываемой области заготовки.
Подвески сварочной головки. Механизм должен обеспечивать возможность перемещения в разных направлениях.
Тележки, предназначенной для автоматического ведения головки вдоль соединения. На корпусе располагаются проволочная кассета, управляющий блок. Тележка обеспечивает плавный ход головки при разных скоростях сварки.
Дополнительных компонентов. Сварочные агрегаты могут снабжаться механизмами подачи флюса или защитного газа, устройствами для заключительной обработки шва.

Автоматы, работающие в среде защитных газов, вместо мундштука оснащаются горелками.

Разновидности автоматических аппаратов

С учетом конструктивных особенностей агрегаты делятся на:

тракторные аппараты, работающие в среде защитного газа или под флюсом;
подвесные устройства;
многодуговые агрегаты.

Тракторный тип

Прибор создан для формирования длинных сварных соединений. Электрический двигатель приводит в движение ходовой и подающий механизмы. Все элементы заключены в единый корпус, являющийся основанием трактора. Электрод установлен возле вертикальной оси, пролегающей через центр тяжести.

Эта особенность помогает вести сварку в емкостях и трубах большого диаметра. Низкое расположение центра тяжести делает аппарат более устойчивым.

Подвесная конструкция

Оборудование состоит из таких компонентов:

подающего блока;
приводного суппорта;
вертикального передвижного механизма;
флюсового контейнера;
проволочного барабана;
управляющего блока.

Подвесные приборы бывают самоходными или стационарными. Последние отличаются невозможностью перемещения. Они применяются для сварки труб. Самоходные агрегаты снабжаются тележкой для передвижения по рабочей зоне. Их используют для формирования протяженных сварных швов.

Сфера применения

Универсальный метод используется для:

установки сложных металлоконструкций;
соединении деталей с большими площадями сцепления;
сварки любых металлов и сплавов, в том числе разнородных заготовок;
формирования сложных вертикальных соединений;
сварки труб разного диаметра;
формирования кольцевых соединений со сложным технологическим процессом.

Рекомендуем к прочтению Какие виды сварки существуют

Особенности автоматической технологии

Площадь сварочной ванны зависит от типа оборудования. Металл или электрод при корректной настройке агрегата не перегревается. Риск залипания электрода отсутствует, присадка стабильно подается в шов. При снижении напряжения дуги электрод подается назад. Увеличивается расстояние между концом стержня и заготовкой, что помогает стабилизировать электроразряд.

Выполнить подобные действия вручную практически невозможно.

Виды сварки автоматом

Способ выбирают с учетом характеристик соединяемых материалов, типа оборудования, требований к качеству швов.

В газовой среде

Автоматическая дуговая сварка в аргоне ведется с использованием неплавящегося вольфрамового электрода. Между стержнем и заготовкой появляется дуга. Незадолго до этого начинается подача инертного газа, предотвращающего контакт сварочной ванны с воздухом. Это помогает получить прочный однородный шов. Аргонодуговая сварка чаще всего ведется с помощью стационарной головки. Заготовка автоматически проворачивается под этим элементом, что помогает получить равномерное соединение. Реже сварка выполняется с использованием движущейся головки.

С использованием флюса

При сварке под флюсом плавящийся стержень подается в сварочную ванну с помощью роликов. Напряжение на конце проволоки способствует формированию дуги. Флюс защищает обрабатываемые области от попадания посторонних включений. После сварки таким способом шов требует дополнительной механической обработки. При отказе от чистки соединение становится менее прочным.

Плазменная сварка

Метод применяется для быстрого соединения стальных деталей. Особенностью плазменной сварки считается то, что:

дуга образуется между электродами, установленными в головке горелки;
в процессе сварки в обрабатываемую область подается гелиевая или аргоновая смесь, находящаяся под высоким давлением (это обеспечивает ионизацию пламени, повышает температуру дуги);
используемое для плазменной сварки оборудование устанавливается на поворотные кронштейны;
расстояние от головки до центральной области меняется, что позволяет использовать оборудование при создании кольцевых швов;
с учетом толщины металла и нужной глубины шва оборудование может снабжаться механизмом подачи присадочной проволоки.

Рекомендуем к прочтению Как пользоваться электродуговой сваркой

Как варить автоматической сваркой

Процесс состоит из нескольких этапов, первым из которых является подготовка оборудования и свариваемых деталей.

Инструменты и необходимое оборудование

Помимо сварочного агрегата, придется приобретать:

Режимы автоматической сварки

Чтобы шов получился прочным и однородным, нужно правильно настроить аппарат. При выборе режима учитывают такие факторы:

толщину свариваемых деталей;
геометрическую форму соединения;
протяженность шва;
глубину плавления кромок деталей.

Для подбора режима используют прилагаемые к инструкции таблицы.

Пошаговая инструкция

Автоматизированную электродуговую сварку ведут так:

Осматривают оборудование. При обнаружении неисправностей к сварке металла приступают только после их устранения. При необходимости аппаратуру очищают от загрязнений. Сварку не выполняют в слишком маленьких, слабо освещенных или запыленных помещениях.
Проверяют соответствие диаметра сопла горелки толщине проволоки. От сечения присадки зависит и выбор наконечника. При наличии брызг в сопле его тщательно очищают.
Проверяют правильность подключения кабелей, осматривают роликовые механизмы. Эти детали не должны иметь следов грязи или ржавчины.
Проверяют наличие флюса в бункере.
Подготавливают детали, тщательно зачищая кромки шлифовальным кругом. Заправляют аппарат расходными материалами, устанавливают нужный режим.
Запускают процесс сварки. Выполняют заключительную обработку шва.

Преимущества и недостатки автоматической сварки

К достоинствам автоматизации процесса относятся:

Отсутствие необходимости длительной настройки и регулировки устройства. Использование специальных программ облегчает процесс подготовки оборудования.
Высокая производительность. Агрегат не делает перерывов, качество его работы не зависит от профессионализма мастера.
Уменьшение объема отходов. Количество забракованных заготовок зависит не от человеческого фактора, а от правильности настройки агрегата.
Ровность и прочность шва. Автомат формирует однородное сварное соединение одинаковой высоты. Наплывы или прожоги появляются крайне редко.
Экономичный расход проволоки, газа, электрической энергии.
Возможность сварки в труднодоступных местах, замкнутых емкостях, опасных условиях (при высокой температуре или загазованности).

Недостатками автоматического оборудования считают низкую маневренность, необходимость дополнительной настройки при смене операций, высокую стоимость.

В настоящее время на промышленных предприятиях весьма распространено использование полуавтоматических сварных аппаратов. Они имеют механизированную подачу проволоки и предназначены для соединения отдельных элементов из металла. Данные устройства имеют множество положительных качеств. Приобрести оборудование, а также заказать ремонт сварочных полуавтоматов можно практически в каждом большом городе.

Сварочные роботы – общие сведения

Сварка с использованием роботов – вид сварки, основной характеристикой которого выделяется его автоматизированность. На производстве используются специально запрограммированные сварочные роботы, призванные заменить работу людей-сварщиков.

Крупные предприятия с конвейерным производством используют такой метод сварки.

Роботы разных производителей заметно отличаются – для продвижения своего продукта крупные производители сварок внедряют функции собственного патента.

Данной отрасли производства характерен высокий уровень конкуренции, что заставляет создателей машин внедрять в проекты полезные и упрощающие производство функции.

Каждый производитель старается захватить функциональными машинами все сегменты рынка, в том числе и бюджетный. Компания Fanuc из Японии, например, известна своей моделью Am-0iA, лидер европейского сегмента Kuka – моделью KR5.

Более известные бренды вроде Panasonic имеют в своём производстве модель TA1400G2, которая активно используется на предприятиях отечественных производителей. Также отметим компанию Motoman и модель EA 1400N, о которой достаточно хорошо отзываются.

История

Cварка с использованием роботов

Роботизированная сварка — одно из самых распространённых в настоящее время применений робототехники. Первой областью широкого применения промышленных роботов стала именно точечная контактная сварка (уже в 1969 году компания General Motors установила на автоматизированной линии для точечной контактной сварки автомобильных кузовов 26 роботов Unimate). Использование сварочных роботов (прежде всего — в автомобильной промышленности) значительно расширилось начиная с 1980-х годов; с тех пор количество таких роботов, используемых в промышленности, и спектр областей их применения выросли многократно. В 2005 году более 120 000 роботов использовалось в североамериканской индустрии, около половины из них — для сварки. Что касается России, то 80 % промышленных роботов, ввозимых в настоящее время в страну, составляют именно сварочные роботы.

Рост применения роботов в первую очередь ограничивался высокой стоимостью оборудования и их ограничением для высокопроизводительных приложений; однако уже в 2014 году японская корпорация FANUC представила недорогой робот для дуговой сварки, чтобы обеспечить небольших производителей экономичной роботизированной дуговой сваркой.

Роботизация сварки в последнее время быстро развивается, сваркой занято около 20 % промышленных роботов.

Устройство сварочных роботов

По своей структуре большинство сварочных роботов — это манипуляционные роботы, относящиеся к двум классам: 1) роботы последовательной структуры (с открытой кинематической цепью исполнительного механизма); 2) роботы параллельной структуры (у последних выше жёсткость конструкции, но рабочий объём меньше, а стоимость — значительно выше). Для сварки крупногабаритных конструкций (например, в судостроении) используют также мобильные сварочные роботы.

Всё более широкое распространение в промышленности получают робототехнические комплексы, включающие несколько (иногда — сотни) одновременно работающих сварочных роботов, а также роботы для выполнения вспомогательных (загрузочных и сборочных) операций. Робототехнический комплекс для сварки включает манипуляционную систему, сварочное оборудование, устройства управления и измерительные устройства.

Роботизация сварочных работ затронула несколько видов сварки, среди которых:

В простейших случаях сварочный робот сваривает детали по заданной программе; используют также технологии обучения роботов в режиме on-line (например, перед выполнением дуговой сварки электрод проводят — без включения дуги — вдоль будущего сварного шва, а получаемая информация используется в системе программного управления роботом). В более сложных случаях робот учитывает информацию, поступающую с различных датчиков; при этом используют системы технического зрения и силомоментного очувствления, лазерные дальномеры, щупы с тензометрическими датчиками, а система управления роботом становится системой адаптивного управления.

Какие преимущества позволяет получить использование сварочных роботов

Речь идет о большом числе преимуществ, к которым в первую очередь следует отнести:

Высокую эффективность. Современные машины выполняют работу вместо человека, причем с потрясающими показателями точности и качества, которые наблюдаются далеко не у каждого мастера-сварщика. При этом важно убедиться, что используется действительно качественное оборудование и соответствующие материалы, а сварочные узлы позиционированы в соответствии со всеми нормами и требованиями.
Широкий выбор настроек. Каждое устройство снабжается специализированным программным обеспечением, которое позволяет производить настройку робота по тем или иным параметрам, включая выбор толщины детали, типа шва и его расположения в пространстве и прочее. При этом компьютерные программы включают в себя опции, направленные на компенсацию изменения геометрии шва или смещения заготовки.
Высокий уровень безопасности. При использовании роботов на производстве обеспечивается режим, позволяющий избежать каких-либо травм со стороны операторов. При этом прямое участие человека в самом технологическом процессе не нужно, так как управление техническим приспособлением осуществляется на отдаленном расстоянии. К слову, узнать больше об обеспечении безопасности при сваривании металлов вы можете, проследовав по этой ссылке.
Универсальность. Новейшие виды техники обладают высокой универсальностью, так как могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на другую (и даже выполнять несколько из них одновременно).

Выводы

Таким образом, можно сделать вывод, что работа роботизированных машин при сваривании изделий из металла вышла на новый, более высокий уровень. При этом огромное значение по-прежнему имеет вопрос эксплуатации газов и газовых смесей во время техпроцесса. Более подробно ознакомиться с такой продукцией и приобрести ее по выгодной стоимости вы можете на странице каталога компании «ПРОМТЕХГАЗ».

Сфера применения полуавтоматических аппаратов

Светлые и тёмные стороны использования роботов

Один из основных плюсов роботизированной сварки– машина делает однотипную работу раз за разом и не теряет при этом в качестве, делает внушающие доверие швы и способна перенастроиться посреди выполняемого задания. Это отличает его работу от человеческой – человеку достаточно трудно заниматься монотонным однотипным трудом весь рабочий день.
Вторым достоинством является выгода от перехода к роботизированной металлосварке. Роботы стоят достаточно дорого, но за счет высокой производительности работы они быстро окупаются. Предприятию достаточно проводить лишь техническое обслуживание машины, в отличие от сотрудника, которому необходимо выплачивать заработную плату, за которого нужно платить налоги.
Третьим достоинством является настраиваемость машин и быстрое освоение этого оборудования оператором. Благодаря специальным алгоритмам, которые достаточно понятны для освоения, даже новичок легко сориентируется в управлении роботом. Ручная же сварка не характеризуется простотой в обучении. При роботизации сварки сварщики получают возможность переучиться и получить полномочия оператора.
Четвертое достоинство – бесперебойная работа машин. Это неминуемо повышает продуктивность предприятия, так как сварочная машина не требует отдыха и, в отличие от человека, не имеет физиологических потребностей.

Помимо достоинств, конечно, у этой методики металлического сваривания есть недостатки, но они блекнут на фоне достоинств. Во-первых, недостатком можно выделить дорогое оборудование. Пусть вложенные средства и окупаются на дистанции, не всякое предприятие способно сразу закупить такое количество техники, чтобы им можно было заменить всех сварщиков.
Во-вторых, недостатком выделяется возможность роботизации только в конвейерном типе производства. В других типах их использование менее эффективно и окупаемость будет достигнута значительно медленнее. Переобучение сварщиков в операторов по работе с сварочными роботами требует некоторого времени, что не позволяет закупить оборудование и сразу начать им пользоваться в производстве.
Третьим недостатком выделяется зависимость машины от правильных её настроек. Это вытекает из многих критериев: плохого обучения операторов, неважного самочувствия и т.д. Человеческий фактор всё-таки присутствует, но всё ещё крайне мал в сравнении с ручной работой.

Организация рабочего пространства

Размещение и планировка комплекса для сварки роботом требует к себе повышенного внимания. Во-первых, необходимо предусмотреть специальные буферные зоны для изделий после сварки.

Во-вторых, выбирая место для расположения сварочного комплекса, важно помнить, что стандартные требования к территории включают в себя качественный бетонный пол, толщина которого не должна быть менее 300 мм, с перепадами, не превышающими 5 мм на 1000 мм.

В-третьих, на территории расположения роботизированного сварочного комплекса желательно спроектировать подводку осушенного воздуха, а при проектировании электропитания необходимо предусмотреть использование стабилизаторов.

Как выглядит роботизированная сварка на практике, можно узнать, посмотрев следующее видео:

Итоги

Интенсивное внедрение роботизированной сварки – это неминуемый процесс. В ближайшем будущем она будет использоваться не только на специализированных производствах, но и в других отраслях, где постепенно будут брать курс на исключение человеческого участия из производства. Сварочная машина способна проводить сварку любой сложности, включая сварку в защитных газах.

Рост промышленности невозможен без перехода на роботизированное производство, так как перспектива использования людского труда не приведет человечество к высокой эффективности производства.

Снижается риск ухудшения здоровья персонала, так как они не участвуют во вредных способах сварки.

Роботизация не так страшна, как кажется. С течением времени машины хоть и заменят рабочие руки, но необходимость их обслуживания так и останется важным вопросом, обосновывающим потребность в операторах с нужной квалификацией.

Любой сварщик располагает возможностью переучиться и сменить квалификацию.

Вы уже имели дело с роботизированной сваркой? Тогда ждём Ваши рассказы об этом в комментариях.

Разновидности сварочных роботов

Разработаны и выпускаются роботизированные модели для сварки:

плавящимся электродом;
сварной проволокой;
вольфрамовыми и графитовыми стержнями;
контактными медесодержащими электродами (точечная сварка);
плазмой;
лазером.

Некоторые производители наладили выпуск гибридных модификаций. Основные различия роботов сварочных:

длина манипулятора;
число повторных деталей в составе «руки»;
выполняемые функции.

Промышленных роботов для сварки выпускают многие производители:

в Японии, марки Fanuc AM-0iA надежные;
немецкий агрегат Kuka KR5 – оптимальный вариант соотношения цены и качества;
оборудование OTC (Almega AII-B4) популярно на сборочных конвейерах автоконцернов;
модель Motoman EA 1400N гибридная.

Электронные аппараты производят:

предварительную разметку металла;
занимаются зачисткой поверхности;
снимают фаски под нужным углом;
позиционируют стык с точностью до микрон;
формируют шов по заданной траектории.

Узлы вращения обеспечивают разнонаправленное движение манипулятора и опорной платформы.

Роботизированная сварка на основе техники Kuka

Лидирующие позиции в разработке роботизированных сварочных комплексов принадлежат сегодня компании Kuka. Так, именно под этой маркой выпускаются абсолютные специалисты в области электродуговой сварки в среде защитного газа – роботы серии HW (Hollow Wrist, что означает «полая кисть»).

Имея грузоподъёмность до 16 кг и радиус действия до 2016 мм, они с успехом выполняют сварку даже труднодоступных соединений. Благодаря наличию шестой оси с возможностью бесконечного вращения, исключаются временные затраты на возврат в начальное положение, и время обработки детали сокращается.

Предлагаем посмотреть, как происходит роботизированная сварка круговых швов при помощи робота Kuka:

По всем вопросам, касающимся нашего оборудования, специфике его работы, стоимости, а так же любым другим вопросам, обращайтесь к нашим специалистам

Так же Вы можете связаться напрямую с интересующим Вас специалистом, посмотрев его контакты в разделе «Наши сотрудники» по ссылке

Автоматизация сварочного оборудования – процесс, непосредственно связанный с прогрессивным развитием производства, т. е. с повышением производительности труда. Механизация сварочного производства позволяет добиться колоссальных успехов, если правильно ее применить.

Механизация, а также автоматизация сварочного производства позволяет достичь:

ускорения спайки элементов, узлов, деталей;
автоматизация сварочных процессов позволяет удешевить комплекс работ по производству готового блока (производительность аппарата выше, чем у человека, а его цена, если рассматривать применительно к срокам эксплуатации, делает каждый сантиметр сварного шва дешевле, чем при выполнении его людскими руками);
при автоматизации сварки технологический процесс требует меньше рабочих рук, что позволяет высвободить квалифицированные кадры для применения их на другом участке производства.

Но, главное, чего удается достичь, когда на предприятии внедряется автоматизированная сварка, – это повышение качества сварочных работ. После чего всеми действиями руководят электронно-вычислительные алгоритмы – программные комплексы, а они допускаю куда как меньше брака.

Еще одна черта, которая присуща сварочной автоматизации: качество швов получается стандартным. А это совсем иная степень обеспечения качества. Особенно это важно при изготовлении деталей, где:

во-первых, присутствует большой объем работ по сварке;
а во-вторых, существует крайне высокая ответственность за качество (например, при изготовлении корпуса атомного реактора)

По причине высокой важности, а также из-за большого потенциала внедрения автоматики на данном участке производства, представляется разумным подробно рассмотреть вопрос модернизации соответствующего парка промышленного оборудования с выделением характерных производственных особенностей. Кстати, может быть интересна статья на тему оптимизации работы труда на предприятии.

Механизация сборочных работ

Автоматизация производства для сварщиков – это, прежде всего, оптимизация процессов сборно-сварочного производства. (По разным оценкам производительность зависит от этого едва ли не на 60%). Речь идет об упрощении процессов подготовки элементов к спайке, об организации наличия приспособлений по фиксированному взаиморасположению деталей между собой в позициях, заданных чертежами.

Предварительно собирать составную деталь для проведения сварочных работ можно разными способами:

на основе разметки;
по шаблону изначального изделия (если предполагается массовость производства);
с помощью сборочных отверстий.

Для последнего случая технология подразумевает использование специализированных приспособлений:

базирующих прижимов;
тисков;
распорных приспособлений.

Это не всегда исключительно лабораторные «устройства», базирующиеся на верстаках. На больших производствах сварщик зачастую работает с макродеталями, которые приходится позиционировать с помощью крана. Поэтому программа переоснащения предприятия такими приспособлениями (к тому же оснащенными электроприводами, системами фиксации контактного состояния, обладающими интеллектуальной управляющей базой) может быть весьма затратной.

Такие приспособления создаются комбинацией по заданной схеме отдельных элементов (базирующих, прижимов, распорных устройств и др.) с элементами управления на общем базисном основании, работающих в соответствии со схемой собираемости изделий. В зависимости от назначения (конфигурации) собираемых изделий, сборочные приспособления можно разделить на группы:

стенды для сборки (этот технологический узел содержит одну базовую поверхность, на основе которой происходит позиционированием заготовки с дальнейшим формированием конструкции на ее основе (первоначально с помощью точечной сварки);
стапели (применяются тогда, когда заготовки имеют большие размеры, а также сложное взаиморасположение элементов относительно друг друга);
сборочные кондукторы (крепящие элементы – автоматические), располагаются на самой базисной плоскости);
приспособления по сборке переносного типа (самый дешевый вариант; под этим подразумеваются струбцины, распорки, стяжки).

Основы автоматизации производства для сварщиков

Среди обретаемых знаний (навыков) – умение пользоваться, обслуживать и быть оператором новейшего оборудования по сварке. Например:

Основы автоматизации производства, рабочая программа которой базируется, в первую очередь на повышении компетентности, поднятии общей квалификации специалистов предприятия, является наиболее экономически обоснованным, достойным ответом на вызовы времени.

Автоматизация производства и сварщики

Электрогазосварщик – профессия узкоспециализированная. Она требует углубленных знаний, которые приобретаются с годами. Если говорить кратко, то не секрет, что представители этой специальности не сильно жалуют технически прогресс с его автоматизацией и «высвобождением» кадров. (Машина может работать бесплатно, но вот человеку бесплатно жить не получается).

Именно поэтому процесс повышения квалификации специалистов по сварке должен сопровождаться неотъемлемым расширением их профессионального функционала. Производитель (представитель администрации предприятия) обязан понимать, что такие технические специалисты, как квалифицированные сварщики, являются редким явлением в рабочей среде (ими ни при каких обстоятельствах нельзя «разбрасываться»).

Кадровая политика при осуществлении модернизации производства должна строиться на основе идеи перевода существующих высококвалифицированных специалистов на новые технические должности с обязательным расширением их компетенции, а также спектра ответственности. Ситуация увольнения лишних сотрудников, заложенная в программу модернизации недопустима!

Фактически увеличением общей производительности промышленного предприятия всегда влечет за собой появление незанятых работников. Поэтому модернизация должна сопровождаться составлением планов развития, где выходом из ситуации «лишних персон» должна стать диверсификация. То есть мало думать о том, получится ли снизить себестоимость продукции, если купить новое оборудование. Нужно думать еще над тем, какой дополнительный ассортимент производить, какое еще оборудованием для этого может понадобиться, чтобы сохранить комплектный штат ценных кадров.

Оборудование для сварки следующего поколения. Направление прогресса

Наиболее предпочтительную с т. з. потребителей нишу будет занимать комплексная технология дугового сваривания.

Этот метод спайки материала будет распространяться преимущественно за счет:

порошковой сварки;
сварки с использованием сплошной проволоки;
привычной ручной электродуговой сварки (с использованием покрытых электродов).

Их возможности сейчас подошли к своему практическому потолку. А вот перспективы дугового сваривания определяются, главным образом физическими возможностями устройств, обеспечивающих подвод электропитания от подстанции к дуге. Прогресс на этой стадии зависит от развития и усовершенствования трансформаторов, эффективности полуавтоматов и переходников. Главной характеристикой этого «обеспечительного» оборудования является возможность осуществлять полностью контролируемый процесс подачи энергии к месту сварки, чтобы качество образования оплавления металла контролировалось автоматически!

Проще сказать, что прогресс в развитии технологий сваривания металлов будут задавать… электрики. Ведь дело за малым – достаточно сконструировать регуляторы, преобразователи, которые, получая электрический ток стандартного качества, позволят гибко формировать нужные его характеристики (например, динамические) для тонкого сварочного дугового оборудования.

Ожидается широкое внедрение электронно-вычислительных систем в сварочное оборудование.

Обеспечивающее подачу энергии аппаратные устройства должны будут иметь программное управление, с помощью которого будут контролироваться параметры сварочных режимов. Определение, электрический ток какой частоты, а также мощности необходим в данную миллисекунду, становится задачей, невыполнимой для человека, а только для компьютера, который будет мониторить («автоматить») ситуацию каждое мгновение.

Использование микропроцессоров при комплектации сварочного оборудования еще несколько лет назад могло бы показаться бессмысленной утопией. Однако возрастающие требования к качеству сварных швов, росту производительности труда высокооплачиваемых квалифицированных специалистов-сварщиков, а также существенное удешевление компьютерных компонентов делают идею применения электронно-вычислительного регулирования сварочного процесса более, чем разумной.

Более того, существует мнение, что именно с внедрением компьютерного регулирования всех параметров горения дуги и связана большая часть всего прогресса в сфере автоматизации сварочного производства.

Читайте также: