Автоматизация сварочного производства реферат

Обновлено: 05.07.2024

В настоящее время наилучшая форма организации процесса проектирования достигается при применении систем автоматизированного проектирования (САПР), основными частями которых являются технические средства, общее и специальное программное и математическое обеспечение. Часто к отдельным частям САПР относят информационное обеспечение — банк данных, включающее различного рода справочные каталоги, значения параметров, сведения о тиковых решениях и т.п. Поскольку САПР автоматизированная, и не автоматическая система, инженер-пользователь должен рассматриваться также как её часть.

Прикрепленные файлы: 1 файл

4307 автоматизация сборочно-сварочного пр-ва.doc

Совершенствование методов проектирования - одна из важнейших задач повышения качества и эффективности общественного производства. Потребности в проектировании всё более сложных технических объектов и требования сокращения сроков и повышения качества проектов противоречивы. Удовлетворить эти требования с помощью простого увеличения численности проектировщиков нельзя, т.к. возможность параллельного проведения проектных работ ограничена, и численность инженерно-технических работников в проектных организациях страны не может быть сколько-нибудь заметно увеличена. Выходом из этого положения является совершенствование методов проектирования, т.е. широкое применение вычислительной техники для решения проектных задач. Применение вычислительных машин для выполнения отдельных инженерных задач началось почти одновременно с появлением ЭВМ. Однако это применение было эпизодическим, а не систематическим, т.к. в каждом конкретном случае инженер сам составлял заново программу решения, используя традиционные методы проектирования, а т.к. последние разрабатывались для ручного применения, то их переложение для машинного выполнения не могло дать ничего принципиально нового и привести к достижения тех целей, которые в настоящее время ставятся перед автоматизированным проектированием. Поэтому такое применение ЭВМ для решения инженерных задач еще не следует считать автоматизацией проектирования.

Под автоматизацией проектирования будем понимать систематическое применение ЭВМ в процессе проектирования при научно обоснованном распределении функций между проектировщиком и ЭВМ и при научно обоснованном выборе методов машинного решения задач.

Автоматическое составление уравнений освобождает проектировщика от необходимости знания общих языков и техники программирования и утомительной работы по выводу системы уравнений.

В САПР решение задач обеспечивается совокупностью программ общего и специального программного обеспечения, разрабатываемых не инженером-пользователем, который, используя эти программы, может не знать многих особенностей их построения и реализованных в них методов, а специалистами по САПР. Программы разрабатываются единожды, а применяются многократно в различных ситуациях, возникающих при проектировании многих объектов. Однако знание методов и алгоритмов, реализованных в программах САПР позволяют инженеру-пользователю избежать многих ошибок в формулировке задач, назначении исходных данных, анализе результатов.

1 Общие вопросы автоматизации проектирования сварочной технологии

Подготовка сварочного производства имеет существенные особенности, связанные с большим количеством решаемых при этом задач. Сюда входят:

анализ сварной конструкции;
разработка маршрутной и операционной технологии заготовительных и сборочно-сварочных операций с определением режимов и выбором технологического оборудования;
проектирование нестандартной специализированной оснастки и ее изготовление;
проектирование отдельных автоматизированных и роботизированных комплексов, проектирование автоматизированных технологических линий;
изготовление, отладка и монтаж технологических линий.

Большое количество отдельных сварных узлов и подузлов, на которые делится конструкция, заставляют эту цепочку проходить многократно. Большой объем работы еще увеличивается за счет возможной доработки и изменений конструкции и технологии ее изготовления в процессе подготовки и отладки производства.

Получаемая на выходе технологическая документация, как правило, весьма объемная, так как должна описывать подробную последовательность и содержание всех действий, включающих технологию выполнения не только собственно сварочных операций, но и сопутствующих им операций сборки, прихватки, контроля, правки, зачистки швов и поверхностей деталей, кантовочных и транспортных операций. Если еще к этому добавить разнообразие применяемых методов сварки, таких, как многие виды дуговых сварочных технологий в активных и инертных газах, под флюсом, многие виды технологий контактной сварки, то очевидно, что рассматриваемая задача автоматизации проектирования сварочной технологии одновременно является и весьма сложной и крайне необходимой для снижения ее трудоемкости.

Необходимость сокращения трудоемкости подготовки производства дополняется и существенным повышением ответственности принимаемых решений, поскольку любые изменения на более поздних этапах непременно вызовут значительные финансовые издержки и дополнительные переносы сроков начала производства.

При традиционной технике и технологии выполнения работ сроки подготовки производства, например, в автомобильной промышленности ранее занимали до 10 лет и более. Сегодня имеются реальные возможности снижения трудоемкости и сокращения сроков проектирования сварочной технологии за счет разработки и применения эффективных компьютерных технологий. Однако традиционно высокая квалификация инженеров-технологов и большая доля творческой составляющей в условиях большой возможной многовариантности решений при разработке технологии делают постановку задачи автоматизации этой работы весьма сложной. Тем не менее основные требования к этой системе очевидны. Это многократное ускорение работы, полное исключение или быстрое обнаружение возможных ошибок и создание комфортной рабочей атмосферы для пользователя. В частности, автоматизированная система должна полностью исключить возможность пропуска установки любой детали и сварки любого шва.

Автоматизацией разработки сварочной технологии ввиду отсутствия эффективных и универсальных систем вынуждены заниматься самостоятельно многие организации, создавая свои версии систем проектирования сварочной технологии. Для проектирования последовательности и содержания технологии сборочно-сварочных операций различными организациями были созданы несколько программ, которые, как правило, представляют собой редакторы операций и переходов с выборкой необходимых данных в процессе проектирования технологии из внешних баз данных или подключаемых расчетных задач. Такие программы позволяют фиксировать этапы процесса проектирования, а также все вносимые изменения технологического процесса. Ведется архив технологических процессов. В некоторых разработках существует база типовых технологических процессов. На выходе системы формируется типовая технологическая документация по ГОСТу.

Примером такой системы может служить программный комплекс ARMSW (рабочее место технолога-сварщика), созданный на кафедре сварки Тульского государственного технического университета под руководством профессора В.А. Судника. Проектирование технологии начинается с выборки и ввода исходных данных по изделию. Для каждой сварной конструкции существует перечень сборочных единиц, для которых в системе создаются спецификация, графические документы и проектируется технология с печатью всей технологической документации. На рис. 5.1 показан ввод спецификации с использованием базы материалов.

Дальнейшее развитие таких систем идет по пути повышения производительности работы технологов, в особенности при подготовке сложных по структуре и количеству заготовок сварных конструкций. При этом развиваются функции обработки данных для сравнительного анализа и обоснования выбора возможных вариантов технологических решений, автоматического контроля и исключения всех технических ошибок в технологических документах, таких, как пропуск отдельных деталей, сварных швов, фрагментов технологии. Но самое главное, автоматизированные системы разработки сварочной технологии должны быть ближе к проектированию конструкции, чтобы уже на этой стадии можно было более полно учесть не только общие, но и специфические требования технологии применительно к условиям конкретно существующего производства с имеющимся набором инструментов, сборочно-сварочных приспособлений, манипуляторов изделий.

Зарубежные системы автоматизированного проектирования технологии в основном создаются для конкретных задач и основаны на собственных разработках различных фирм. В литературе эти системы практически не освещены, и доступ к информации по технологическим САПР закрыт.

2 Обработка и представление исходных данных

Задача автоматизации разработки технологии сборочно-сварочных операций требует использования большого объема данных, и только их достаточность может обеспечить нормальное функционирование системы. Весь объем обрабатываемой информации можно разделить на четыре группы по признакам его формирования и использования.

Оперативные данные формируются для конкретного проектируемого технологического процесса. Здесь собираются, хранятся и обрабатываются исходные данные о конструкции, различные варианты последовательности сборки и формируемые данные о технологии и вариантах технологических процессов.

Справочные данные — алгоритмы, база данных и знаний, в которую включены стандарты на сварные соединения, обширные данные о материалах основных и сварочных, о технологическом оборудовании, приспособлениях и инструменте, справочные данные и алгоритмы расчета режимов, нормирования и др.

Выходные данные — формируемая в процессе работы объектно-ориентированная база данных конкретного заказа и различных вариантов выходных форм, из которой могут быть автоматически сформированы и распечатаны самые разнообразные варианты технологической документации.

Подготовка данных для использования в системе требует не только решения задачи их структуризации и определения взаимосвязей, но и, что очень важно, предоставления средств и специальных функций, обеспечивающих возможность контроля и анализа их содержания. Далее будет показано, что именно наличие таких сервисных функций обеспечивает надежность и эффективность работы сложных систем.

Решение задачи структуризации данных рассмотрим на примере формирования и обработки входных данных (о сборочных единицах, деталях и сварных швах). Поскольку сварные конструкции часто бывают весьма сложными (количество входящих в них деталей и сварных соединений может измеряться сотнями единиц), идею организации этих данных целесообразно позаимствовать из организации файловых структур в операционных системах вычислительной техники, в которых легко обрабатывается практически неограниченное количество входящих элементов с максимально возможной глубиной вхождений. Полезность такой аналогии становится очевидной, если учесть следующие обстоятельства. Корневой каталог некоторого дискового пространства может соответствовать структуре сварной конструкции. Отдельные каталоги и подкаталоги с любым количеством уровней вхождения могут соответствовать отдельным сварным узлам и подузлам этой конструкции. Файлы, входящие в любые каталоги, могут соответствовать отдельным деталям.

Если принять такую аналогию, то становится возможным использовать большинство из уже имеющихся и привычных функций работы с файловыми системами применительно к работе с данными о сварной конструкции. Так, графическое отображение дерева структуры сварной конструкции может быть использовано для быстрого анализа и контроля правильности ввода данных даже весьма сложных по составу изделий. В описании файловых структур используется ряд полей: наименование, объем, дата последнего изменения, время. Этим данным могут быть близки данные об элементе конструкции: наименование, масса, номер чертежа, дата утверждения, время. Имеющиеся в операционных системах функции сортировки данных (по любому параметру) будут полезными и для работы технолога со сварной конструкцией. Большие возможности многооконного пользовательского интерфейса создают комфортные условия для технолога. Например, в левом окне — структура узла, в правом — входящие в нее отдельные детали. Удобны функции подсчета масс групп деталей, узлов по аналогии с подсчетом размеров групп файлов. Эффективно использование дерева структуры конструкции как навигатора для быстрого поиска данных о нужных деталях и узлах.

Еще большие перспективы открываются при использовании других функций операционных систем в процессе работы над технологией выполнения сборочно-сварочных операций. Так, весьма полезны функции перемещения деталей и подузлов в другие сборочные единицы, функции объединения отдельных деталей в дополнительные технологические сборочные единицы и другие широко используемые функции файловых операционных систем.

Однако при очевидном внешнем сходстве в отображении структуры связей элементов конкретной конструкции со структурой размещения файлов и каталогов не следует упускать и существенных различий в характеристиках рассматриваемых объектов.

Первое различие связано с тем, что в сварные конструкции часто входит много одинаковых деталей и даже одинаковых сборочных единиц, причем одинаковые детали могут входить в разные сборки. В отличие от файловых структур, где файл, скопированный в другой каталог, сразу становится самостоятельным и независимым от оригинала, в реальной конструкции одинаковые детали вне зависимости от их места в структуре всегда остаются связанными друг с другом.

Второе принципиальное различие связано с необходимостью отображения в системе количества ее отдельных элементов. Этот вариант более эффективен, так как помимо своей компактности хорошо выделяет и показывает одинаковые элементы, которым будут соответствовать и одинаковые элементы маршрутных и операционных технологических процессов.

р а к е т ной т е хни ке , г де в сег да в а жно полу ч а ть с в а р ные с о е д ин е ния в ы с о к о го к а ч е с тва .

Ц е ль н ас т о яще го к у р са с о с т о ит не в т ом , ч т о бы н а у ч и ть б у д у щ его инж е н е ра

с в а р щ и ка к о н с т р у и ро в а ть и р асс ч и т ы в а ть с и с т емы а в т о ма т и ч е с к о го р е г у ли р о в а ния —

э то з а д а ча с п е ц и а ли с т ов по а вт о ма т и ке , а ори е н т ир о в а ть его в в о з м о жно с т ях и

принцип ах а в т о ма т и ки , в р ас п р о с т р а н е нн ых ме т о д ах и сс л е д о в а ния и р ас ч е та с и с т ем

а вт о ма т и з а ции , п р и ме н яем ых в с в а р о ч ном пр о и з в о д с т ве , по м о чь е му н а у ч и т ь ся

с т а в и ть и р е ш а ть з а д а чи с о в е р ш е н с тв о в а ния пр о и з в о д с т в е н ных пр о ц есс ов ,

по д г о т о в и ть к г р ам о т ной э к с п л у а т а ц ии к он к р е т н ых а в т о ма т и ч е с к их у с т р ой с тв .

И н ж е н ер — с в а р щ ик д о л ж ен у ме ть сам о с т о я т е л ь но р а з р а б а т ы в а ть т е х н и ч ес к ие з а д а ния

на про е к т ир о в а ние а в т о ма т и ч е с к их у с т рой с тв , с и с т ем у пр а в л е ния , в т ом ч и с ле и

Р а з р а б о т к ой с по с о б ов с в а р ки и а в т о ма т и ч е с к о го о б о р у д о в а ния у с п е ш но

В НИИА в т о ге н маш , л а б ор а т ории р я да к р у пн ых з а в о д ов ( З ИЛ , Ур а л маш , Г АЗ ,

О с но вы пр а к т и ч ес к о го при ме н е ния с в а р ки р а з р а б о т ал и з а ложил Е . О . П а т он .

О т к р ы т ие В . И . Д я т ло в ым я в л е н ия сам о р ег у ли р о в а ния д у ги ( 1 942 г . ) п о з в о л ило с о з д а ть

и ш иро ко и с пол ь з о в а ть про с т ые и н а д е жные с в а ро ч ные у с т а н о в ки с по с т о я нной

с к оро с т ью по д а чи э л е к т р о да . Р а з р а б о т к ой э т о го о б о р у д о в а ния з а ни м а ли сь

И . Я . Р а б ино в ич , Б . Е . П а т он , В . К . Л е б е д ев , Г . М . Кас прж ак . В 50 г . Б . Е . П а т оном и др .

н а ч а ты р а б о ты по и з у ч е н ию с в о й с тв р а з л и ч н ых с и с т ем а в т о ма т и ч ес к о го

р ег у л и ро в а н ия д у г о в ой с в а р ки под ф л ю с ом . К . К . Х р е нов в п е р в ые при ме н ил т е ор ию

а вт о ма т и ч ес к о го р е г у ли р о в а ния к а н а л и зу пр о ц есс ов р е г у лир о в а ния д у г о в ой с в а р ки .

с т а т и ч ес к их и д ин ам и ч ес к их р е ж и м ов с в а ро ч н ых п р оц есс ов м е т о д ами т е ории

а вт о ма т и ч ес к о го р е г у лир о в а ния , на с т а но в л е ние о с нов а в т о ма т и з а ц ии д у г о в ой с в а р ки

о к а з а ли р а б о ты , к о т о р ые в ыполн я ли И . Я . Р а б ино в ич , Г . М . Кас прж ак , Л . Е . А л е к ин ,

В ес ь ма з аме т ный в к л ад в н ес ли : Ф . А . А к се л ь род , Б . Д . О рлов , А . С . Г е л ь м ан ,

В . К . Л е Б е д ев , П . Л . Ч у ло ш н и к ов , Н . В . П о д ола — в у п р а в л е ние и к он т р оль к о н т а к т ной

с в а р ки , Б . Е . П а т он , В . К . Л е б е д ев , А . И . Ч в е р т ко , В . А . Т и м ч е н ко , Э . М . Э с и б ян — в

р а з р а б о т ку о б о р у д о в а ния д ля э л е к т ро д у г о в ой и э л е к т ро ш л а к о в ой с в а р ки и н а пл а в ки ,

Г . А . С пы ну , Ф . А . К и с ил е в с к ий , В . А . Т и м ч е н ко , О . К . Н а з а р е н ко — в по с т ро е ние с и с т ем

ч и с ло в о го про г р амм н о го у п р а в л е ния д у г о в ой э л е к т р онно - л у ч е в ой с в а р к ой , Б . Е . П а т он ,

Г . А . С пы ну — в р а з р а б о т ку про м ы ш л е нн ых ро б о т ов д ля д у г о в ой с в а р ки .

Р а з р а б о т ка с и с т ем про с т р а н с т в е нн ой о р и е н т а ции э л е к т ро да при с в а р ке и з д е лий

с к ри в олин е йным с т ы к ом в г ори з о н т а л ь н ой и в е р т и к а л ь ной пло с к о с т ях б ыла

про в е д е на В . Ф . Т р е ф ило в ым , Э . А . Г л а д к о в ым , Я . Б . Л а н до . Т е л е в и з ион н ые с и с т е мы д ля

а вт о ма т и ч ес к ой к о р р е к ции пол о ж е ния с в а ро ч н ой в а нны о т но с и т е л ь но с в а ри в аем о го

Н о в ый ме т о д оло г и ч ес к ий по д х од к а н а ли зу пр о ц есс ов в с в а ро ч н ом к о н т у ре к ак

к о т ор ой в а нна р ассма т р и в ае т ся в к а ч ес т ве н е по с р е д с тв е н н о го о б ъ е к та р е г у лир о в а ния ,

ин т е н с и в но р а з в и в ае т ся . С о з д а ют ся А СУ м но г оп а р аме т р о в ым к о н т рол ем с в а ро ч н ых

с в а ро ч но го ц е ха к ак под с и с т емы б у д у щ их а вт о м а т и з ир о в а нн ых с и с т ем оп е р а т и в н о го

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.

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

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!

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).

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.

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.

Механизация и автоматизация существенно различаются по своему содержанию, но в то же время имеют тесную взаимосвязь. Автоматизировать можно только высокомеханизированный процесс. Поэтому автоматизация и рассматривается как высшая степень механизации.

Механизация и автоматизация может быть частичной и комплексной. Частичная механизация и автоматизация охватывает часть производственного процесса, т.е. В этом случае речь идет об отдельных операциях. При комплексном решении весь производственный процесс выполняется с помощью машин и механизмов, установленных в порядке последовательности выполнения операций в соответствии с технологическим маршрутом. В сварочном производстве механизация и автоматизация достигаются за счет применения различных приспособлений, специальных сварочных установок, использования робототехники, создания поточных механизированных и автоматизированных линий, на которых механизированными способами осуществляются работы по заготовке, сборке, сварке и транспортировке сварных изделий, а в ряде случаев - и их отделке.

При решении вопросов механизации и автоматизации в сварочном производстве в первую очередь внимание уделяется сборочно-сварочным работам, которые во многом определяют качество изготовления изделий.

Механизация сборочных работ. Сборка под сварку включает в себя технологические операции, обеспечивающие с соблюдением установленных требований подлежащим сварке деталям необходимое взаиморасположение, заданное чертежом, с закреплением их специальными приспособлениями или прихватками. В зависимости от вида производства, особенностей конструкции и технических условий сборку можно выполнять различными способами: по разметке, по шаблонам или первому изделию, по сборочным отверстиям и в приспособлениях. Решения вопросов механизации и автоматизации сборочных работ можно достигнуть путем применения специальных сборочных приспособлений. Такие приспособления создаются комбинацией по заданной схеме отдельных элементов (базирующих, прижимов,.распорных устройств и др.) с их приводами и элементами управления на общем основании, работающих в соответствии со схемой собираемости изделий. В зависимости от конфигурации собираемых изделий и назначения сборочные приспособления можно разделить на группы.

Сборочные стенды - приспособления с одной, чаще горизонтальной, базовой поверхностью, предназначенные для сборки крупногабаритных изделий. Они имеют неподвижное основание с размещенными на нем установочными и прижимными элементами. Для обслуживания приспособления могут оборудоваться специальными передвижными или переносными устройствами - порталами, катучими балками, перемещающимися площадками и т.п.

Сборочные стапели применяются в тех случаях, когда крупногабаритные изделия имеют сложную объемную конструкцию с расположением деталей в различных пространственных положениях. Базирующие и прижимные элементы крепятся в различных плоскостях, а основания имеют сложную конфигурацию, по форме и размерам соответствующую изделию.

Сборочные кондукторы - приспособления типа стенда или стапеля, состоящие из жесткого основания плоской или пространственной формы с размещенными на нем установочными и прижимными устройствами, обеспечивающими заданное расположение деталей изделия. При использовании таких приспособлений точность сборочных размеров в изделии обеспечивается за счет точности самого приспособления. Поэтому они отличаются повышенной точностью и жесткостью и чаще всего используются для некрупных изделий.

Переносные универсальные сборочные приспособления - стяжки, струбцины, распорные устройства и др., применяемые для сборки разнообразных по форме изделий. В основном их используют в единичном, мелкосерийном производстве, на монтаже и в строительстве.

Для механизации приспособлений их элементы (прижимы, распоры и т.п.) оснащают специальными быстродействующими приводами (гидравлическими, пневматическими, электрическими), приведение в действие которых осуществляется по командам человека или автоматическими устройствами.

Механизация сварочных работ. Оборудование для механизации сварочных работ можно разделить на две группы: оборудование для закрепления и перемещения свариваемых изделий; оборудование для установки и перемещения сварочных аппаратов относительно изделия и передвижения сварщиков.

Оборудование для закрепления и перемещения свариваемых изделий служит для закрепления и размещения изготовляемых изделий в наиболее удобных положениях для выполнения сварки. Основными разновидностями такого оснащения являются манипуляторы, позиционеры, кантователи, вращатели, роликовые стенды, поворотные столы и др.

Манипуляторы предназначены для установки изделия в удобное для сварки положение и вращения его вокруг горизонтальной или вертикальной оси со скоростью сварки при выполнении механизированной или автоматической дуговой сварки.

Позиционеры используют для поворота изделий с целью установки их в удобное для сварки положение. В отличие от манипуляторов они не имеют рабочей скорости в процессе сварки.

Кантователи предназначены для установки изделий в удобное для сварки положение путем поворота их вокруг горизонтальной оси. Во время сварки они, так же как и позиционеры, неподвижны.

Вращатели предназначены для закрепления изделия в постоянно заданном положении и вращения его со скоростью сварки при выполнении швов. Они бывают с вертикальной, горизонтальной или наклонной осью вращения.

Роликовый сварочный стенд: 1 - электродвигатель, 2 - сменные зубчатые колеса, 3 - редуктор, 4, 5 - приводная и холостая роликоопоры, 6 - рама, 7 - электромагнит

Роликовые стенды предназначены для вращения изделий типа тел вращения при выполнении кольцевых швов, а также для. установки таких изделий при выполнении продольных швов по образующей изделия. Они состоят из унифицированных узлов - ходовых роликоопор и приводов, установленных на общем основании.

Консольные колонны для сварочных автоматов: 1 - колонна, 2 - консоль, 3 - сварочная головка, 4 - изделие

Оборудование для установки и перемещения сварочных аппаратов включает различные типы специализированных колонн и тележек. Колонны различают двух типов: для установки несамоходных и самоходных сварочных автоматов. Первые предназначены для выполнения только кольцевых и круговых швов, вторые позволяют выполнять также и прямолинейные швы. Большинство колонн являются поворотными, что дает возможность отводить сварочный аппарат в сторону и устанавливать свободно изделие каким-либо подъемным устройством.

Тележки для сварочных аппаратов применяют для выполнения как кольцевых; так и продольных швов. По всей конструкции они делятся на велосипедные, глагольные и портальные. Такие тележки могут перемещаться с установочной или скоростью сварки при выполнении прямолинейных или кольцевых швов.

Передвижные площадки для сварщика: а - с передвижением вдоль фронта работ, б - с передвижением поперек фронта работ, в - шарнирно-рычажная, г - координатная

К оборудованию для перемещения сварщика относительно изделия относятся различного рода подъемные и подъемно-выдвижные площадки с механизированным приводом дистанционного управления.

с частичной механизацией, при которой используется ручная и механизированная сварка, а остальные процессы производственного цикла (раскрой металла, резка, сборка и др.) выполняются вручную;

с комплексной механизацией, когда механизированы несколько операций, например применяются механизированная резка и сварка, а также и другие вспомогательные действия для их выполнения;

с частичной автоматизацией, при которой основные процессы (сварка, резка) автоматизированы, а остальные работы (заготовка, сборка и др.) выполняются с применением механизированного инструмента и приспособлений с использованием ручного труда.

Высшим типом являются поточные линии с комплексной автоматизацией. Автоматическая сборочно-сварочная линия представляет собой комплекс оборудования, выполняющего без непосредственного участия человека в определенной технологической последовательности и с определенным тактом все операции технологического маршрута. Примером автоматической линии могут служить сборочно-сварочные автоматические линии для производства сварных труб большого диаметра со спиральным швом, на которых с помощью автоматов под наблюдением небольшого количества операторов осуществляются все операции по изготовлению труб из стальной ленты.

В сварочном производстве используют сборочно-сварочные линии с различной степенью механизации и автоматизации оборудования и применяемой оснастки с учетом вида производства для многих разновидностей сварных изделий - для сборки и сварки полотнищ крупногабаритных резервуаров, изготовления обечаек, труб, балок и др.

Промышленные роботы для сварки. Промышленный робот - это автоматическая машина, представляющая собой манипулятор с перепрограммируемым устройством управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций, заменяющих аналогичные функции человека при перемещении предметов производства и технологической оснастки.

Промышленный робот является универсальной технологической системой для выполнения разнообразных действий, свойственных человеку в процессе его трудовой деятельности. Под действием автоматической системы управления робота его манипуляторы совершают движения, подобные движениям рук человека в процессе работы. Работа автоматической руки похожа на работу человеческой руки со своими гибкими соединениями в локте, плече и запястье. Отличительным признаком промышленного робота от других видов роботов является его применение в производственном процессе.

Промышленный робот, обладая большими силовыми возможностями, позволяет освободить человека от монотонного, тяжелого, утомительного, а иногда и вредного или опасного труда. В итоге повышается стабильность качества изделий, возможно ускорение процесса производства. Роботы могут действовать с любой позиции и на любом уровне в пространстве. Современный промышленный робот для сварки может быть определен как манипуляционная система, оснащенная техническими средствами ведения сварочного процесса, с программным управлением координатами сварочного инструмента и изделия и параметрами сварочного режима. Сварочный робот состоит из собственно робота и пульта управления. Робот имеет подвижную руку с захватом, которые обладают свободой пространственных перемещений, в какой-то степени имитируя руку человека. В захвате закрепляется инструмент (сварочная горелка). Большинство сварочных роботов имеют 3 - 5 возможных движений в пространстве (степеней свободы). Комбинирование этих движений позволяет устанавливать сварочную горелку в любых положениях и перемещать ее в любых направлениях в пределах зоны действия робота.

При дуговой сварке в ряде случаев целесообразно разделять функции между манипулятором (роботом), служащим для перемещения сварочного инструмента, и манипулятором, служащим для перемещения свариваемого изделия. При этом оба устройства работают совместно, связанно, по единой программе. Такой прием позволяет упростить кинематическую схему и снизить число потребных степеней свободы самого робота. Программа, по которой сварочный робот выполняет свои движения, заранее вводится в его запоминающее устройство.

Одним из основных преимуществ роботов наряду с автоматизацией процесса является возможность легкой и быстрой смены программы в зависимости от смены свариваемого изделия.

В настоящее время в промышленности используют роботы первого поколения, работающие по жесткой программе. Существенным недостатком роботов первого поколения является требование высокой точности сборки свариваемых деталей и их расположения в рабочем пространстве робота. В настоящее время созданы роботы второго поколения с системами обратной связи, с помощью которых рабочая программа и манипуляции робота автоматически корректируются при изменении положения изделия или его отдельных элементов. Управление таких роботов снабжено микропроцессорной вычислительной техникой.

Наряду с совершенствованием обычных промышленных роботов создаются специальные, действующие в экстремальных (сложных, труднодоступных, опасных для человека) условиях.

Большое значение в развитии сварки в машиностроении имела
разработка способов автоматической сварки. Современное оборудование для
сварки позволяет программировать режимы сварки.
Во второй половине ХХ в. произошел переход от машинно-технической
революции к научно-технической, которая характеризуется широким
использованием наукоемких технологий. В начале третьего тысячелетия
сварка является одним из ведущих технологических процессов.
Автоматической системой (системой автоматического управления, или
системой автоматического регулирования) называют совокупность
управляемого объекта и управляющего устройства, взаимодействующих
между собой в соответствии с законом (алгоритмом) управления. Задаваемое
на входе требуемое значение регулируемой величины называется задающим
воздействием системы.
Решение задач автоматики следует начинать с детального изучения
управляемого объекта или объекта регулирования. Режим работы, состояние

Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

Читайте также: