Главная » Статьи » Автоматизация контактной сварки

Автоматизации процесса контактной (точечной) сварки

В настоящее время контактная сварка получила очень широкое распространение и развитие. В авто-, судо-, авиа-, и других отраслях промышленности контактная (точечная) сварка (КТС) является одним из ведущих технологических процессов. 
   
  Большое значение контактной сварки в производстве обуславливается следующими её основными достоинствами: 
   
  - высокой производительностью 
  - широкой возможностью автоматизации 
  - высоким и стабильным качеством сварки 
  - отсутствием потребности в специальных технологических материалах (присадочная проволока, флюс, газы и т.д.) 
   
  Все способы контактной сварки основаны на нагреве и расплавлении металла теплотой, выделяющейся при протекании электрического тока по деталям, находящимся под давлением.
Контактная сварка представляет собой своеобразный процесс, в котором сочетается расплавление металла и получение литой структуры сварного соединения. Давление должно быть достаточным для преодоления жесткости изделия и осуществления необходимой пластической деформации, обеспечивающей соответствующую прочность сварной точки. 

Для автоматизации процесса контактной сварки наиболее гибким носителем инструмента (сварочных клещей) является Шести-осевой промышленный робот с соответствующей грузоподъемностью.
При этом система управления (контроллера) промышленного робота должна позволять управлять как сварочными клещами, так и сварочным контроллером.

Среди существующего разнообразия сварочных роботов, выделим сварочные роботы 
KAWASAKI серии ZX, а среди сварочного оборудования для контактной сварки – сварочное оборудование OBARA. 


Контроллер робота включает в себя опцию, разработанную именно для сварочных клещей, как пневматических, так и клещей с управляемым сервоприводом (сервоклещей).

Что такое сварочные сервоклещи?
Сварочные сервоклещи, используемые в автоматизированных линиях контактной, точечной сварки, являются 7-ой осью робота, управляемой контроллером робота, и работающей синхронно вместе с остальными 6-ью осями робота.
Благодаря приводу серводвигателя, в отличие от пневматических клещей, сила сжатия и величина хода электродов контролируются и задаются в контроллере робота. Кроме того, осуществляется автоматическая компенсация износа электрода с коррекцией обученных точек, компенсация смещения клещей. 

При сравнении с пневматическими клещами сварочные сервоклещи обеспечивают следующие возможности: 
1. Т.к. движущийся электрод сервоклещей замедляется до контакта с деталью при точечной сварке, звук от удара уменьшается. При этом уменьшается деформация деталей. 
2. Т.к. воздух не используется для перемещения электродов, они не создают шума. Вместе с уменьшением шума, стало возможным реализовать бесшумную рабочую обстановку. 
3. Т.к. промышленный робот управляет всеми движениями клещей, при программировании точек электроды можно разводить на минимальное расстояние, которое обеспечивает беспрепятственный переход от точки к точке, что существенно сокращает время цикла.
4. Т.к. промышленный робот может компенсировать износ электрода и смещение клещей, может быть достигнуто более высокое качество сварных точек, по сравнению с пневматическими клещами.
5. Т.к. сила сжатия, величина и время протекания сварочного тока являются хорошо управляемыми процессами для сварочных сервоклещей, может быть достигнуто наилучшее качество сварки. 
6. Т.к. в сварочных сервоклещах используются стандартные компоненты, расходы на техническое обслуживание могут быть минимизированы. 
7. Т.к. положение электродов клещей при сжатии может быть управляемо с высокой точностью, позиция детали остается неизменной. Это позволяет использовать простую, установленную в точном положении оснастку, которая исключает необходимость сложных оснасток и помогает реализовать более универсальную рентабельную систему точечной сварки. 
8. Т.к. для обеспечения постоянного качества сварных точек, наконечники электродов необходимо периодически затачивать, для этого используется устройство автоматической заточки. Оператор в контроллере робота задает количество точек, через которое робот выполнит заточку наконечников. По достижении данного количества точек робот автоматически перемещает клещи к устройству заточки, сжимает с заданным усилием и включает заточку. После заточки выполняется проверка износа наконечников путем сжатия клещей в воздухе и на калибровочной пластине. Затем робот продолжает выполнять сварочные операции с компенсацией обученных точек на величину износа наконечников.

Отметим еще некоторые преимущества роботизированной контактной сварки при помощи сервоклещей: 
• Простой процесс обучения, не требуется большой точности при задании траектории
• Не требует операторов со специальной квалификацией (запрограммированные операции) 
• Этот вид сварки идеален для сварки металлических листов 
• Чрезвычайно надежные и прочные сварочные точки 
• Низкий износ электродов  
• Сохраняются особенности металла (малая зона термообработки) 
• Сохраняются антикоррозионные покрытия  
• Отсутствуют вредные дымовые газы 
• Чрезвычайно низкий риск пожара 
• Высокая производительность (не требует сверления и заполнения отверстий, не требует шлифовки и пр.)
Один из результатов использования сварочного робота KAWASAKI и сервоклещей OBARA - реальная возможность выполнять контактную сварку двух поверхностей без появления следов деформации металла на лицевой стороне изделия, при сохранении всех преимуществ контактной сварки.

Автор: Бруцкая Э.Е. (Начальник отдела системного программирования).

Рейтинг коммерческих и информационных сайтов России
dating sites mail order brides
счетчик для сайта