по Металлургии (стр. 4 из 7)
Гибкость шланга, обеспечивающая удобство работы (т. е. легкость поворота и изгиба шланга), сохраняется только при использовании проволоки малого диаметра (не свыше 2 мм). Благодаря применению тонкой электродной проволоки диаметром 1,2-1, 6-2 мм при обычной силе тока 300-600 а плотность тока достигает 100-200 а/мм2. Такая плотность тока, как показали исследования, обеспечивает относительно более глубокое проплавление основного металла, что повышает эффективность этого способа сварки.Недостатки полуавтомата ПШ-5: значительный вес держателя(из-за бункера с флюсом), малый запас флюса, невозможность плавного регулирования скорости подачи проволоки.
Полуавтомат ПШ-54. На базе полуавтомата ПШ-5 была разработана усовершенствованная модель - ПШ-54. Этот полуавтомат комплектуется из тех же узлов, что и полуавтомат ПШ-5, но с некоторыми конструктивными изменениями.
Подающий механизм имеет простое устройство для изменения скорости подачи проволоки в виде коробки скоростей с двумя рукоятками (скорость подачи проволоки изменяется почти в тех же пределах: 81-598 м/час). Держатель ДШ-54 отличается меньшим весом и отсутствием пусковой кнопки. Включение двигателя подающего механизма и источника питания сварочной цепи производится при начальном касании электродной проволокой изделия включением цепи специального реле, которое в свою очередь замыкает цепь основного включающего контакторного устройства.
Полуавтомат ПШ-54 имеет два гибких шланга: облегченный на ток до 300 а (кабель сечением 40 мм2) и нормальный на ток до 600 а (кабель сечением 70 мм2). Облегченный шланг имеет большую гибкость, что улучшает условия работы сварщика.
Шланговые полуавтоматы сочетают в себе универсальность и маневренность ручной сварки с преимуществами автоматической сварки под флюсом. Полуавтомат производит только подачу электродной проволоки в зону дуги, а дугу вдоль свариваемого шва перемещает сварщик с помощью специального электрододержа-теля. Сварка производится при повышенных плотностях тока — до 200 А/мм2, что позволяет применять электродную проволоку диаметром 1,2 ... 2,5 мм.
Высокие плотности тока повышают температурный режим сварки, коэффициент плавления и глубину провара шва. Вследствие этого допускается некоторое уменьшение разделки кромок, а значит уменьшается необходимый расход электродной проволоки на .единицу длины шва. При этом не только повышается производительность сварки, но и значительно сокращается расход электроэнергии. В сварочном производстве получили большое распространение шланговые полуавтоматы ПШ-5, ПШ-54, разработанные Институтом электросварки им. Е. О. Патона, и ПДШ-500 завода «Электрик».
На Рисунок 14 представлена схема шлангового полуавтомата ПШ-54. Электродная проволока подается с помощью электродвигателя трехфазного тока мощностью 100 Вт, который через редуктор вращает ведущий ролик механизма подачи. Между ведущим и прижимным роликами протаскивается электродная проволока. Переключая шестерни коробки скоростей, можно изменять скорость подачи электродной проволоки в пределах 78 ... 600 м/ч.
Рисунок 14 – Схема шлангового полуавтомата ПШ-54.
Шланговый провод (Рисунок 15) длиной 3,5 м и диаметром 27 мм служит для подачи электродной проволоки / по центральному каналу в зону дуги. В шланг вмонтированы провод 4 для подвода сварочного тока и провода 3 управления пуском и выключением электродвигателя механизма подачи, включением и выключением сварочного тока (2 — стальная спираль, 5 — изоляция). Держатель представляет собой трубчатый мундштук с ручкой и специальной воронкой для флюса. Воронка вмещает 1,5 кг флюса и снабжена пластинчатой заслонкой. Шкаф управления содержит контрольные приборы (амперметр и вольтметр) и устройства для включения и выключения системы управления. Электродвигатель для подачи электродной проволоки и ток сварочной цепи у полуавтомата ПШ-54 включаются при замыкании сварочной проволоки на изделие; процесс сварки прекращается при удалении держателя от поверхности свариваемого изделия, т. е. обрывом сварочной дуги.
Рисунок 15 – Шланговый провод.
В полуавтоматах ПШ-5 электродвигатель механизма подачи электродной проволоки и ток сварочной цепи включаются и выключаются с помощью пусковой кнопки на рукоятке.
Шланговый полуавтомат ПДШ-500 имеет по сравнению с полуавтоматами типа ПШ две существенные особенности. Полуавтомат работает по принципу зависимости скорости подачи электродной проволоки от напряжения дуги, и поэтому электрическая схема саморегулирования режима сварки сходна со схемой автоматической головки АДС-1000. Второй особенностью является принудительная подача флюса сжатым воздухом по шлангу через держатель в зону сварки.
5. Роботизированные технологические линии сборочно-сварочного производства. Примеры
Комплексная механизация и автоматизация сборочно-сварочных работ позволяет достичь существенного повышения эффективности сварочных работ, качества сварных соединений, улучшения условий труда и др. Реализация комплексной механизации и автоматизации осуществляется путем применения отдельных сборочно-сварочных установок и станков, комплексно-механизированных рабочих мест (КМРМ) и участков (КМУ), а также поточных и автоматических линий.
При сварке на отдельных станках и установках, как правило, многие вспомогательные операции выполняются с невысоким уровнем механизации и автоматизации как, например, с помощью цеховых транспортных средств или вручную. Более эффективно применение комплексно-механизированных рабочих мест и участков, а также поточных и автоматических линий. Применение КМРМ и КМУ особенно эффективно в единичном и мелкосерийном производстве с широким распространением механизированной сварки с помощью шланговых полуавтоматов. Это позволяет полностью или частично механизировать сборку, транспортировку, загрузку и выгрузку изделия. Использование шланговых полуавтоматов не исключает применения автоматической сварки.
Более полно комплексная механизация и автоматизация сборочно-сварочных работ разрешается применением поточных линий. Перспективы развития комплексной механизации и автоматизации в сварочном производстве открываются при применении методов и технических средств программного управления и широком использовании ЭВМ. Весьма перспективно создание автоматических линий из установок с ПУ перемещениями рабочих органов и параметрами режима сварки, главным образом, на базе сварочных роботов, соединенных транспортно-загрузочными средствами, использующими приспособления-спутники. Такие линии имеют средства автоматического складирования заготовок и приспособлений и распределения их между установками. Групповое управление линиями осуществляется от ЭВМ.
В условиях многономенклатурного производства важны отказ от жесткой последовательности перемещения изделий от позиции к позиции и создание линий с гибким транспортом, например, роботизированными тележками (робокарами) с электроприводом, управляемыми от ЭВМ. Питание привода тележек осуществляется от аккумуляторных батарей, а управление — с помощью высокочастотного поля, возбуждаемого вокруг кабелей, вмонтированных в пол. На линии с роботизированными тележками одновременно (в любой последовательности) могут обрабатываться несколько типоразмеров изделий.
Так, гибкая производственная система (ГПС) "Робогейт" для точечной контактной сварки, установленная на одном из заводов фирмы ФИАТ, состоит из двух подсистем: сварки боковин (Рисунок 16, а) и сварки обшивки кузова (Рисунок 16, б) легкового автомобиля. Производительность каждой подсистемы 1000 комплектов в 15 ч. Одновременно могут собираться четыре модели в любой последовательности. В каждой подсистеме использовано 25 робокаров. Их предельная скорость 42 м/мин, ускорение при разгоне-торможении 0,5 м/с2, продолжительность работы до перезарядки аккумуляторов 15 ч, время зарядки 7,5 ч, грузоподъемность 1,5 т, время подъема груза 18 с, габаритные размеры 4,8 х 2,02 х 0,53 м.
Особенность системы "Робогейт" — наличие контурных "ворот", представляющих собой раскрывающуюся кондукторную раму, которая после прихода тележки с предварительно собранными свариваемыми элементами охватывает свариваемое изделие, фиксируя его в позиции сварки. Это не только позволяет сварочным роботам работать без адаптации, но и повышает точность изготовления, что благоприятно сказывается на последующих операциях и на качестве изделия в целом. Подобные кондукторные устройства перспективны и для дуговой сварки, особенно изделий из тонкостенных заготовок. Стоимость системы "Робогейт" на 30% выше стоимости традиционной автоматической линии для сварки одного типоразмера. Однако возможность сваривать на одной линии два и более изделий без какой-либо переналадки дает очевидный экономический эффект.
Система управления "Робогейт" построена на двух ЭВМ. В стандартном режиме одна из них обслуживает производственный процесс, а вторая используется для разработки новых программ и других целей. В случае отказа первой ЭВМ функции ее передаются второй с помощью управляемого вручную коммутатора каналов. Время переключения 3 мин. Система управляет 50-ю робокарами двух подсистем, всеми сварочными роботами (до 50), автоматическими складами, управляет прохождением всех изделий, обеспечивает диалог с руководителями смен, ведет статистику, диагностирует отказы и т. д.