ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности сварочного оборудования для роботизированной дуговой сварки из "Машиностроение Энциклопедия Оборудование для сварки ТомIV-6 " В связи с этим оборудование для роботизированной дуговой сварки (РДС) необходимо рассматривать отдельно. При этом не исключается возможность и целесообразность использования составных частей традиционных видов сварочной аппаратуры. В свою очередь, создание и развитие сварочного оборудования для РДС оказывает положительное влияние на совершенствование традиционных видов оборудования. [c.138] Общим требованием к сварочному оборудованию РДС является возможность его эксплуатации длительное время (не менее одной смены) без участия человека с сохранением стабильных свойств свариваемых соединений. [c.138] В комплект сварочного оборудования для РДС входят источник питания сварочной дуги аппаратура подачи сварочной проволоки сварочные горелки аппаратура охлаждения горелки газовая аппаратура устройства автоматической обрезки конца электрода, очистки горелки от брызг и впрыскивания противопригарной жидкости аппаратура удаления газов и аэрозолей устройство защиты горелки от поломки аппаратура контроля и управления сварочным оборудованием. [c.138] Свойствами источника определяются технологические параметры процесса роботизированной сварки. Такие показатели источников питания, как надежность зажигания дуги, стабильность поддержания заданного режима, гибкость изменения параметров процесса сварки приобретают для роботизированной дуговой сварки первскггепенное значение. [c.138] Для роботизированной дуговой сварки могут применяться те же источники, что и для механизированной или автоматической сварки при условии, что они имеют аналоговые или цифровые входы и выходы для связи с системой управления робота или комплекса, либо могут быть снабжены преобразователями, ВЫПОЛН5ПОЩИМИ эти функции. В составе оборудования для РДС обычно применяют самые совершенные источники питания сварочной дуги, в которых осуществляется управление процессом использования теплоты и переноса металла на уровне объема капель и времени переноса каждой из них, инверторные источники питания. Транзисторные источники питания могут обеспечивать скорость изменения силы сварочного тока до 50 А/мс, что значительно уменьшает разбрызгивание и позволяет выполнять роботизированную сварку в самых различных пространственных положениях. [c.138] На роботах для дуговой сварки обычно используют сварочную проволоку сплошного сечения диаме1ром 0,8... 1,6 мм, чаще диаметром 1,2 мм. Непременным условием нацежной подачи проволоки является тщательная ее намотка на барабаны или катушки (ГОСТ 25445—82) непосредственно на предприятии-изготовителе. Это значительно сокращает число отказов в тракте подачи проволоки и обеспечивает минимальные случайные отклонения конца проволоки после выхода ее из наконечника горелки. [c.138] За рубежом применяют катушки массой до 400 кг, а для обеспечения подачи проволоки используют специальные разматывающие устройства, обеспечивающие отделение витка за витком с неподвижной катушки. [c.139] При РДС применяют как роликовые, так и планетарные безредукторные механизмы подачи сварочной проволоки. Планетарные механизмы обеспечивают стабильную подачу с одновременной правкой проволоки, а следовательно более стабильное положение конца электродной проволоки, меньшее изнашивание тракта подачи и большую его длину, благодаря крутильным колебани51м проволоки в канале, существенно снижающим силы трения проволоки о внутреннюю поверхность канала. Однако применение планетарных подающих механизмов требует хорошей обработки поверхности, стабильности формы и размеров сечения сварочной проволоки. [c.139] В раде случаев, например при сварке в труднодоступных местах (внутри крупногабаритных конструкций), а также при использовании катушек большей массы и при широкой рабочей зоне, когда требуется обеспечить подачу проволоки на расстояние 10 м и более, применяется принцип подачи проволоки тяни—толкай . При этом толкающий механизм расположен вблизи катушки, а дополнительный тянущий механизм либо встроен в горелку, либо расположен на одном из звеньев ма-шшул5ггора горелки. [c.139] Эффективное использование РДС зависит от варианта исполнения сварочных горелок, выбор которого определяется типом и структурой манипуляционной системы комплекса, конструктивными особенностями свариваемого изделия и режимом сварки. [c.139] Водяное охлаждение горелки обеспечивает автономное устройство, встроенное в источник питания или размещенное в отдельном корпусе. Для РДС может применяться та же газовая аппаратура, что и при механизированной и автоматической сварке в защитных газах, а также газовая аппаратура с управляемым расходом защитного газа. [c.139] Пневматическая очистка сопла горелки осуществляется сжатым воздухом с впрыскиванием противопригарной жидкости (силиконового масла), а механическая — с помощью перемещающейся внутри сопла очищающей втулки с приводом от пневмоцилиндра либо с помощью внешнего устройства типа вращающейся полой фрезы или полой щетки. При сварке в СО2 очистка сжатым воздухом приемлема при небольших силах тока (до 220 А) после получения шва длиной 100...500 мм, а при сварке в аргоносодержащих смесях длина шва между включениями очистки в 2—3 раза больше. При сварке на больших силах тока целесообразно применять механическую очистку, которую следует производить перед началом сварки очередного изделия, и не реже, чем после сварки шва длиной 8 м. [c.140] Наиболее эффективна комбинация очистки сжатым воздухом после сварки каждого шва и механической очистки после сварки каждого изделия. Поскольку установка в корпусе горелки дополнительных устройств с подвижными частями значительно усложняет ее конструкцию, механическую очистку обычно выполняют внешним устройством, а противопригарную жидкость наносят окунанием или впрыскиванием. Емкость (аэрозольный баллон) с жидкостью размещается в непосредственной близости от очистных устройств. [c.140] Удаление газов и аэрозолей из зоны сварки роботом может осуществляться с помощью всасывающего сопла и местной вентиляцией. Применение всасывающего сопла, встроенного в горелку, обеспечивает хорошие санитарные условия в зоне сварки, но существенно затрудняет манипулирование горелкой в труднодоступных местах свариваемой конструкции. Кроме того, при длинных коммуникациях отсос ухудшается из-за ограниченного диаметра сопла, поскольку с увеличением диаметра уменьшается гибкость отсасывающего трубопровода. [c.140] Использование местной вытяжной вентиляции с помощью зонтов и отсосов в столах и манипуляторах изделий целесообразно, когда сварщик не находится в зоне интенсивного выделения аэрозолей. Весьма эффективны изоляция рабочей зоны от окружающего пространства и организация вытяжки из этой зоны. [c.140] Случайные ошибки оператора при обучении робота, сбои средств контроля положения изделия и элементов приспособления, а также сбои в системе управления робота могут привести к повреждению горелки, ее манипулятора и других частей РТК при случайном столкновении горелки с ними. Поэтому крепление горелки к последнему звену манипулятора не должно быть жестким. Целесообразно использовать предохранительное устройство пружинного типа, обеспечивающее фиксированное положение горелки, если действующая на нее сила не превышает допустимую. При столкновении горелки с препятствием происходит упругая деформация пружин, смещается держатель горелки, о чем сигнализирует встроенный микровыключатель. Известен метод защиты горелки от поломки путем подачи электрического потенциала на изолированное сопло горелки и получения сигнала при соприкосновении сопла с изделием. Однако в ряде случаев сварка ведется с малыми вылетами электрода, при которых трудно избежать случайных легких касаний сопла и изделия, которые не приводят к повреждению горелки. [c.140] Возможно несколько принципов построения контроллера сварочного оборудования. На первых этапах применения сварочных роботов использовались контроллеры с предварительной плавной настройкой параметров (напряжение на дуге, скорость подачи проволоки, амплитуда и частота колебаний и др.) для нескольких (обычно пяти—шести) режимов сварки. При воспроизведении программы в заранее выбранных точках траектории по командам от системы управления происходит переход с одного режима на другой из числа предварительно настроенных. При этом не вызывает затруднений корректировка значений параметров при сварке в процессе отладки программы. Существенным недостатком подобных контроллеров является отсутствие в программе сварки данного типоразмера изделия значений параметров режима, что при переналадке на сварку данного изделия требует повторной ручной установки указанных значений. В результате возможны случайные отклонения значений параметров режима от заданных., грубые ошибки или недопустимая интенсификация режима. Кроме того, невозможно автоматическое плавное изменение параметров режима, что необходимо, прежде всего, для решения задач технологической адаптации. [c.140] Применение современных контроллеров сварочного оборудования позволяет обеспечить свободное управление режимом сварки с практически плавным его изменением по программе, содержащей данные как о перемещениях горелки относительно изделия, так и о значениях параметров режима, и исключить влияние оператора на программу. Предусматривается также горячее (при сварке) редактирование программы. [c.141] Для универсальных, а также адаптивных роботов, предназначенных для изменяемого производства, наиболее перспективны свободно программируемые контроллеры как основное средство управления сварочным оборудованием. Для специализированных РДС с редкими переналадками на сварку другого изделия целесообразно применение упрощенных контроллеров с несколькими заранее выбранными режимами. Во многих случаях роль контроллера может выполнять система управления робота, если она имеет достаточное число аналоговых и дискретных вводов—выводов. [c.141] Известно, что возможности определения и, тем более, регулирования в реальном масштабе времени параметров качества сварного соединения весьма ограничены. [c.141] Вернуться к основной статье