Включение и выключение тока осуществляется тиристор ными контакторами типа КТ-1, КТ-03, КТ-04, КТ-07, КТ-11 и КТ-12, рассчитанные на номинальный ток (при ПВ = 20 % и время непрерывной работы 0,5 с) соответственно 250, 850, 1400, 480, 1000 и 1750 А, напряжение импульса управления 15—30 В.
Новое направление в этой области — применение микроЭВМ и микропроцессоров, позволяющих реализовать сложные уп равляющие программы, управлять группой машин или автома тическими линиями, синхронизировать включение этих машин, осуществлять их диагностику, контроль и автоматическое регу лирование качества соединений. Например, линия фирмы «Weltronic Со.» длиной 300 м с 66 сварочными установками для точечной сварки грузового автомобиля «Шевроле» (США) уп равляется одной миниЭВМ, выдающей ~2000 команд и совер шающей >60000 логических операций [1]. Во ВНИИЭСО соз дан ряд микропроцессорных систем управления, например, сварочной линией стен грузового полувагона, контроль выпол нения на базе микропроцессора В7 (МСУВТ В7), обеспечи вающих управление 16 сварочными машинами переменного тока и двумя транспортными устройствами. Подобная система используется и при полуавтоматической точечной сварке сото вых конструкций [1].
20.3.4. Механизация и автоматизация точечной и шовной сварки
Сварочные машины для точечной и шовной сварки обеспечи вают почти полную автоматизацию процесса. Для сокращения же длительности вспомогательных операций и повышения про изводительности всего технологического процесса широко при меняют разные механизированные приспособления, машиныавтоматы, автоматические линии и промышленные роботы.
Сборочно-сварочные приспособления — это шаблоны, кон дукторы, стапели, сборочные стенды, на которых осуществляют сборку, прихватку и сварку узлов. Широко используются также поддерживающие (выравнивающие) приспособления [2], позво ляющие ориентировать узел относительно электродов или ро
ликов |
сварочной |
машины |
(рис. |
20.20). Перемещаются |
узлы |
|
либо вручную — роликами |
машины, либо специальными |
меха |
||||
низмами, например шаговыми |
двигателями |
(электромагнит |
||||
ными |
муфтами), |
по заданным |
системой |
управления |
ко |
|
мандам. |
|
|
|
|
|
|
Машины-автоматы довольно широко применяются при из готовлении арматурных сеток, топливных баков автомобилей, корпусов холодильников, радиоэлектронной аппаратуры и т. д. (1. 2]. При этом используются питатели, вращающиеся столы, конвейеры для подачи деталей в зону сварки, обеспечивающие производительность до 200—300 соединений в минуту.
Рис. 20.20. Приспособление |
для точечной сварки: |
|
|
/ — рама; |
2 — направляющие ролики; 3 — каретка; |
4 — ролики; 5 — подвиж |
|
ной стол; |
6 — подъемники |
(пневмодиафрагменные |
камеры) |
Автоматические линии задействуются при массовом произ водстве автомобилей, сельскохозяйственной техники в вагоно строении, радиоэлектронике, при производстве трубных заго товок и т. д.
Например, сварка сложного и крупного узла — основания кузова авто мобиля «Волга» (массой —150 кг) из 200 деталей производится в 870 точ ках. На линии установлено семь многоэлектродных машин, загрузочных и поворотных приспособлений, соединенных конвейером, движущимся со ско ростью 1,5 м/с; часовая производительность линии — до 40 изделий [4]. При изготовлении отопительных радиаторов (рис. 20.21) стальная лента из ру лона подается со скоростью до 20 м/мин в формовочную клеть, где штам пуются половины радиатора. 'К верхней заготовке на машине приваривается штуцер, заготовки далее прихватываются точками и свариваются герметич ным швом. На выходе линии радиаторы отрезаются ножницами [2].
Промышленные роботы фирмы «Unimation» (США) приме няются для точечной сварки с середины I960 годов. В капита
листических странах большая часть сварочных роботов |
(до 60— |
70 %, или 30—40 тыс.) предназначена для точечной |
сварки. |
В нашей стране роботы используются или как автоматически перемещающиеся сварочные машины, например, с клещами,
Рис. 20.22. Участок точечной сварки кузовов легковых автомобилей
20.4. Промышленное применение точечной и шовной сварки
Рассматриваемые способы соединения конструкционных мате риалов считаются одними из наиболее перспективных (в пер вую очередь, в массовом производстве из-за высокой произво дительности и качества соединений). По прогнозам доля кон тактной сварки достигнет к 2000 г. 40 % П1- В ФРГ ~80 % всех соединений выполняется точечной и шовной сваркой. Среди механизированных способов контактная сварка уверенно занимает первое место (>50 % по приведенной трудоемкости). Наиболее широко эти способы сварки используются в автомо билестроении (>90% всех соединений): при точечной сварке кузова и кабины легкового автомобиля выполняется до 104 точек, грузового — до 2-104 точек. Таким образом, за один день в мире сваривается лишь в автомобилестроении > 2 млрд, точек. Столь же распространена точечная сварка в вагоност роении при соединении обшивки с рамкой (-—■3 -104 точек на
вагон), при производстве тракторов и |
комбайнов, бытовых при |
|
боров— холодильников, |
стиральных |
машин, спортинвентаря, |
например сварка лезвий |
с кронштейнами хоккейных коньков |
|
в Канаде на автоматических линиях, при изготовлении строи тельных панелей, каркасов и т. п. Особое место занимает то чечная сварка при производстве конструкций ответственного назначения. Так, на некоторых современных пассажирских
Рис. 20.23. Способы разрушения (а—О) сварных соединение
Ряс. 20.24. Способы испытаний образцов на срез (а), отрыв (б), а также схемы вырезки образцов шовной сварки на растяжение (в) и испытаний на герметичиость (г)
состояния поверхности деталей и электродов, качества сборки н, наконец, качества сварных соединений.
Технологическая проба — наиболее распространенный вид испытаний образцов или изделий. При этом разрушают свар ные швы разными способами рис. 20.23), определяют размеры шва (диаметр ядра или ширину шва). Из образцов вырезают шлифы и по ним уточняют диаметр ядра и определяют его вы-
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А 20. IT |
|
|
ТЕХНИЧЕСКИЕ |
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ |
|||
|
АМПЕРМЕТРОВ СВАРОЧНОГО ТОКА [2, 4] |
|
|||
|
Характеристика |
АСУ-1М*1 |
ИТ-02 •* |
ИТ-03*3 |
ИТ-80*1 |
Диапазон измеряемых то |
2 ,5 — 200 |
2 ,0 — 500 |
2 ,0 — 200 |
2 — 320 |
|
ков, кА |
|
|
|
|
|
Погрешность измерения |
± 5 |
± 2 , 5 |
± 3 , 0 |
± 2 , 5 |
|
Система отсчета |
Аналоговый |
Дискретный (цифровой) |
Аналоговый |
||
Датчики |
Тороид |
Тороид разъемный |
|||
Габариты, см |
4 1 ,5 X 2 9 ,8Х |
3 0 ,8Х 12Х |
28 X 12Х |
2 5 X 1 7 X 1 3 |
|
Масса, |
кг |
Х 3 5 ,5 |
Х 3 1 ,5 |
Х 3 1 ,5 |
|
23 |
8 |
7,9 |
3,3 |
||
*' |
Измерение действующего и максимального значений |
силы тока |
в импульсах. |
||
** Измерение только действующего значения. •* Измерение только максимального зна чения.
соту, степень перекрытия точек в шве, наличие внутренних вы плесков и несплошностей.
Механические испытания обычно проводят при статических нагрузках на срез (растяжение) или отрыв (рис. 20.24). Обычно испытывают 5—10 образцов, а разрушающую нагрузку сравнивают с допускаемой (см. табл. 20.2). При необходи мости корректируют режим сварки и размеры ядра. Герметич ность проверяют на образцах (рис. 20.24) или изделиях пнев моили гидроиспытаниями, газовыми (гелиевыми или фреоно выми) течеискателями.
Параметры режима измеряют специальными приборами. Сварочный ток замеряют амперметрами (табл. 20.17), транс форматорами тока или с помощью шунтов и других средств. Известна также аппаратура, например КАСТ-2М, для автома тической регистрации отклонений тока от установленного зна чения [3].
Время сварки (протекания тока) измеряют осциллогра фами, счетчиками импульсов типа СИ-2, регистраторами вре мени РВС-1 [2, 5].
Для определения усилия сжатия при наладке и аттестации машин используют гидравлические и пружинные динамометры: ДПС-1 (^ 5 0 кН), ДПС-2 (SS100 кН) и ДПС-3 (< 1 кН). Для измерений в процессе сварки применяют тензодатчики, установленные на элементы механической части машины (крон штейны, консоли и т. д.), датчики перемещения (потенциомет рические, емкостные, индуктивные), устанавливаемые под кон соль [1,2].
Обобщающие параметры процесса включают в себя такие характеристики, как перемещение подвижного (верхнего)