ИНСТРУМЕНТЫ

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ПОЛ

ПОТОЛОК

СТЕНЫ

Витражные изделия в технике "Тиффани" являются прекрасным украшением квартиры. Можно ли их сделать самому? Да, конечно!
узнать подробности >>

Камин - украшение загородного дома, печь-каменка - основа русской бани. Можно ли их построить самому? Что для этого нужно? Читаем!
узнать подробности >>

Хотите превратить свой дачный участок в неповторимый уголок отдыха? Тогда воспользуйтесь нашими советами!
узнать подробности >>

Если вам знакомо такое понятие, как стяжка, то вы наверняка разбираетесь и в том, что такое сухая бетонная смесь, ибо эти два понятия традиционно идут в одной строительной упряжке. Не будем замалчивать о недостатках...
прочитать полностью >>

Неправильно рассчитанная нами стратегия поиска радиатора отопления может привести только к одному: разочарованию. Радиатор в итоге будет выбран далеко не тот, что нам требуется, и он не преминет доказать нам не раз на практике то, что мы – довольно никчемные теоретики.
прочитать полностью >>

Малярные кисти могут быть различной формы, имеют разный тип щетины и изготовлены из разнообразного материала. Различия кистей по форме и остальным параметрам далеко не случайны. Каждый тип кистей предназначается для проведения определенного типа малярных работ...
прочитать полностью >>

Каждый вид обоев, по сути, приверженец и защитник своего особого стиля. Кожаные обои – сторонник стилистики, которую иначе, как настенный престиж и шик, не назовешь. Недаром у истоков «моделирования» кожаных обоев стоят не кто иные, как всем известные, пусть даже понаслышке, несгибаемые крестоносцы.
прочитать полностью >>

Облицовка кафельной плиткой – самый практичный и удобный способ оформления интерьера ванных комнат, а также рабочих поверхностей кухонь. Современный дизайн кафельной плитки позволяет выбрать свой стиль: классический или кантри, хай-тек или под старину...
прочитать полностью >>

Лаки всякие нужны, лаки всякие важны. Но основное правило выбора лака забывать не следует: сначала тщательно знакомимся с характеристиками данного лака, а затем уже приступаем непосредственно к лакированию...
прочитать полностью >>

Керамическая плитка не просто модный декоративный материал - это долговечность красоты в сочетании с гигиеничностью многих помещений, например, кухни, прихожей, коридора, ванной комнаты, холла...
прочитать полностью >>

Главная >> Литература по ремонту и строительству >>

Многоточечные машины

В условиях массового производства при большом объеме точечной сварки ее автоматизация дает большой экономический эффект. Это особенно характерно для автомобилестроения.
Дальнейшее увеличение производительности за счет интенсификации работы одноточечных машин (стационарных и подвесных) уже невозможно. В результате применения электроники и автоматизации всего цикла работы этих машин стало возможным достичь производительности порядка 120—160 сварок в минуту, а в некоторых случаях и 200 сварок в минуту.
Однако средняя производительность при сварке изделия была значительно ниже, так как терялось время на передвижку деталей от точки к точке. Дальнейшее увеличение производительности не рекомендовалось, так как при этом время становилось недостаточным для нагрева и охлаждения литого ядра точки под действием сжатия электродов.
Эффективным средством дальнейшего увеличения производительности точечной сварки является применение многоточечной сварки на специальном многоэлектродном оборудовании, где для каждой точки предусмотрена отдельная система электродов с собственной системой создания давления.
Многоточечная сварка дает большой выигрыш во времени, так как движение от точки к точке отсутствует. Кроме того, в зависимости от системы машины можно сократить время в результате одновременной групповой работы электродов.
Многоточечные машины были применены впервые в автомобильной промышленности примерно в 1930 году. С тех пор разработано несколько систем многоточечных машин.
В основу этой классификации положены следующие основные признаки: способ зажатия электродов, способ автоматизации работы схемы, количество применяемых сварочных трансформаторов.
Машины с последовательным зажатием изделия (гидроматики). В машинах этой системы свариваемое изделие зажимается поочередно разными электродами. Управление последовательностью работы сварочных пистолетов осуществляется специальным гидравлическим распределителем. Работа сварочных пистолетов синхронизируется с включением и выключением сварочного тока, которое осуществляется также гидравлическим распределителем.
Привод гидравлической системы осуществляется от масляного насоса или от пневмогидравлического повысителя давления.
Машины этого типа чаще имеют средние размеры и предназначены для сварки изделий, имеющих до 60 сварных точек. Обычно применяют один сварочный трансформатор на один гидрораспределитель.
Эта система была первой из систем многоточечных машин, начавшей применяться в отечественной промышленности. Гидроматики имеют ряд существенных недостатков, поэтому эта система применяется в промышленности все меньше и меньше.
Основной ее недостаток заключается в том, что последовательное зажатие электродов снижает производительность, так как теряется много времени на прямой и обратный ход электродов. Кроме того, при этой системе коробление изделия не уменьшается.
Машины с пневматической системой создания усилий на электродах (пневматики). Машины этого типа применяются для сварки деталей, имеющих небольшое количество точек и несложную конфигурацию. Система создания усилий на электродах этих машин пневматическая, чем и определяется краткое название этих машин. Применение пневматической системы с питанием сжатым воздухом от обычной цеховой сети упрощает устройство этих машин и делает возможным их изготовление силами небольших заводов и использование при этом узлов и аппаратуры серийных машин для точечной сварки.
Для создания необходимого усилия на электродах диаметр цилиндров сварочных пистолетов делается сравнительно большим, что не позволяет получить расстояние между точками менее 80—100мм. Применение шахматного расположения сварочных пистолетов или снарки в несколько циклов при передвижении на шаг после каждого цикла позволяет получить и меньший шаг. Однако это возможно только при простой конструкции узла и расположении точек в прямом ряду.
Электроды в большинстве случаев следует зажимать одновременно. Последовательность работы элементов машины задается программным реле, которым в простейшем случае является обычное четырехдиапазонное электронное реле времени.
Машины с одновременным зажатием изделия и коммутацией тока во вторичном контуре (электроматики). В машинах этой системы свариваемое изделие зажимается всеми электродами одновременно, а сварочный ток коммутируется к электродам специальным токораспределителем.
Специальным устройством этой системы является токораспределитель. Его обычно делают на 10 позиций, что позволяет при одностороннем подводе тока производить сварку в 20 точках. На многоточечных машинах может быть установлено несколько токораспределителей в соответствии с объемом сварки. К каждому распределителю присоединен отдельный сварочный трансформатор.
Преимуществом этих машин является более высокая производительность по сравнению с гидроматиками и меньшее коробление свариваемых деталей. Меньшее коробление получается вследствие того, что деталь зажимают сразу во всех местах сварки и электроды хорошо отводят тепло от мест сварки, так как они большее время остаются в контакте с изделием после сварки.
Большим недостатком этой системы является наличие вторичного контура больших размеров и сложная конструкция токораспределителя. Через контакты его проходит ток порядка 10—18 тыс. ампер при слабом напряжении. Слабым местом токораспределителя являются контакты, так как поддержание их в исправном состоянии требует больших эксплуатационных затрат.
Из-за этих недостатков электроматики за последнее время находят все меньшее и меньшее применение и заменяются более совершенной многотрансформаторной системой.
Многотрансформаторные машины. Многотрансформаторные машины для многоточечной сварки отличаются применением специальных., малогабаритных сварочных трансформаторов, к вторичной обмотке которых постоянно подключены определенные сварочные пистолеты. Отсутствие коммутатора во вторичном контуре машин и питание от каждого трансформатора только определенных сварочных пистолетов, подключенных к его вторичной обмотке, позволяет располагать трансформатор близко к месту сварки и получить вторичный контур, небольшой по размерам. Это снижает вторичное напряжение сварочных трансформаторов и соответственно уменьшает габариты и мощность. В этой системе зажатие изделия осуществляется всеми электродами одновременно.
Если машина имеет небольшое количество сварочных трансформаторов, то они равномерно распределяются по фазам подводящей электросети и включаются одновременно. При большем их количестве это делать нецелесообразно, так как потребуется создание очень мощных электросетей. В этом случае применяется последовательное включение отдельных групп сварочных трансформаторов, осуществляемое специальными распределительными устройствами, включенными в первичную обмотку.
Преимуществами системы являются эксплуатационная надежность машины, так как отсутствует сложный токораспределитель во вторичной цепи сварочных трансформаторов. Коэффициент мощности значительно выше. Наличие большого количества сварочных трансформаторов позволяет равномерно их распределять по фазам электрической сети. Из-за низкого вторичного напряжения сварочных трансформаторов значительно уменьшается нагрузка, потребляемая из сети. Машины этого типа более универсальны, так как позволяют обеспечить подбор различных режимов для сварочных пистолетов, связанных с определенным сварочным трансформатором.
Эти машины начинают находить преимущественное распространение в промышленности и считаются в настоящее время наиболее совершенными. Наиболее широко эти машины применяются с малогабаритными сварочными трансформаторами, имеющими два вторичных витка. В этом случае к трансформатору присоединяют одну или две пары электродов в зависимости от системы токсподвода. Чаще всего вторичные витки работают параллельно, каждый питая свой сварочный контур.
В некоторых случаях возможно применение многовитковых сварочных трансформаторов с числом вторичных витков от 3 до 5. Эта система может быть рекомендована в случае применения двухсторонней системы токоподвода. Специальная конструкция трансформатора обеспечивает достаточно равномерное распределение тока по виткам. Трансформатор имеет один вторичный виток, который состоит из нескольких параллельных секций. Каждая из них питает свой сварочный контур.
Отдельную группу составляют машины со спаренными сварочными трансформаторами. Для каждой пары точек устанавливаются два небольших трансформатора: один сверху, другой снизу свариваемого изделия. Первичные обмотки трансформаторов подключаются к электрической сети так, чтобы во вторичной цепи, т.е. в каждой паре электродов, имелась противоположная полярность. Такое соединение обеспечивает весьма незначительное шунтирование между точками, даже при небольшом расстоянии между ними. Благодаря этому важнейшему преимуществу система широко применяется для сварки листов металла большой толщины.
В некоторых случаях применяют комбинированные конструкции машин, сочетая преимущества отдельных систем. Многотрансформаторные машины, обладая высокой производительностью и рядом других преимуществ, имеют большое количество сварочных трансформаторов, что не позволяет их разместить в необходимых труднодоступных местах. В этом случае используют комбинированную систему, совмещая ее с системой типа гидроматик или электроматик, которые обладают большей доступностью. Гидравлическое распределение осуществляется по группам сварочных пистолетов, а в каждой группе осуществляется электрораспределение.
За последнее время получила развитие универсальная система многоточечных машин. Важным преимуществом ее является возможность использовать машины для сварки нескольких деталей. Переналадка машины осуществляется с помощью всей системы нижних и верхних электродов, называемых сварочными штампами. Применение универсальных машин позволяет повысить загрузку этих специальных машин и расширить зону их рентабельного применения. Универсальные многоточечные машины выполняются по принципиальной схеме электроматиков или многотрансформаторных машин с малогабаритными сварочными трансформаторами.
В различных конструкциях многоточечных машин применяются разнообразные варианты подвода сварочного тока к свариваемым изделиям. Они выбираются в зависимости от конструкции свариваемого изаелия и требований к качеству сварки и конструкции многоточечной машины.
Односторонний токоподвод является самой распространенной схемой для сварки изделий из стали небольшой толщины. Рекомендуется применять эту систему токоподвода для толщины не выше 1,25 мм. При этой схеме неизбежно шунтирование тока через верхний лист. Чтобы избежать слишком больших потерь, связанных с шунтированием, расстояние между электродами должно быть не менее 50 мм. Целесообразнее применять сменные нижние электроды с большой контактной поверхностью. Для снижения потерь от шунтирования используются сварочные трансформаторы с двумя вторичными витками.
При обычной схеме двухсторонний токоподвод к нескольким парам электродов осуществляется от отдельных сварочных трансформаторов, имеющих один или несколько вторичных витков. Эту схему рекомендуется применять для сварки деталей повышенной толщины при расположении точек недалеко от края изделия. Применение нижнего электрода с большой контактной поверхностью и в этом случае способствует уменыш нию следов от сварки. Для уменьшения вторичного контура иногда целесообразно применять разъемный контакт.
Наиболее совершенной схемой двухстороннего токоподвода, особенно при повышенной толщине свариваемых деталей, следует считать схему с применением спаренных трансформаторов. При такой схеме шунтирование между электродами минимально, а вторичный контур имеет небольшие размеры.
Порядок дальнейшей работы элементов схемы определяется программным реле. Этапы сварочного цикла (сжатие, сварка, проковка) контролируются четырехдиапазонным электронным реле времени типа РВЭ-7. Четыре сварочных пистолета включаются одновременно, и сварка детали заканчивается в три цикла. Машина имеет один сварочный трансформатор с двумя вторичными витками.
В машине применяются десять сварочных пистолетов пневматического действия. Станина машины—цельносварная. Производительность машины высокая и достигает 250 деталей в час. Это обеспечивается параллельной работой сварочных пистолетов и удачной системой пневматического приспособления, быстро зажимающего деталь с одновременной фиксацией диаметра.
Несколько лет тому назад на автозаводе были начаты крупные работы по разработке конструкций и внедрению большой серии многоточечных машин. Основным типом была выбрана машина типа электроматик, так как завод имел опыт эксплуатации машины аналогичной конструкции. В дальнейшем на основе разработанной системы машин путем модернизации были созданы машины многотрансформаторного типа с малогабаритным трансформатором, а также универсальный тип многоточечной машины. Для этой серии машин разработан ряд унифицированных узлов, основные из которых следующие:
Сварочные трансформаторы применяются нескольких конструкций. Для машин типа электроматик применяется сварочный трансформатор типа ТК-150, мощностью 150 ква при ПВ=25%. Трансформатор имеет максимальное вторичное напряжение в 17,25 в. Высокое вторичное напряжение позволяет обеспечивать необходимый сварочный ток при больших размерах вторичного контура.
Для многотрансформаторных машин применяются малогабаритные сварочные трансформаторы, конструкция которых была разработана на автозаводе. Эти трансформаторы имеют мощность в 125 ква при ПВ=3%. Сравнительно небольшое вторичное напряжение этих трансформаторов, равное 5,93 в, позволяет их использовать только при небольших вторичных контурах.
Токораспределшпелъ является необходимым узлом всех многоточечных машин типа электроматик. Он изготавливается на 20 точек и состоит из 10 пар изолированных друг от друга колодок, подвижных контактов и подвижной каретки с системой контактных роликов. Каретка, поступательно передвигаясь вдоль распределителя, последовательно прижимает контактными роликами подвижные контакты распределителя к неподвижным, замыкая вторичную сварочную цепь. Каретка передвигается с помощью винта, имеющего привод через ременную передачу от электродвигателя. Включение и выключение первичной обмотки сварочного трансформатора должно быть точно синхронизировано с замыканием контактов вторичного контура с таким расчетом, чтобы сварочный ток выключился после их замыкания.
Включатели, для прерывания первичной сети применяются игнитронные. Завод использует как асинхронные, так и синхронные схемы. Лучшие результаты дают синхронные прерыватели с плавным нарастанием сварочного тока. Обычно применяют игнитронные лампы типа И-100, так как они по мощности подходят для прерывания тока в первичной сети сварочных трансформаторов типа ТК-150, а также могут использоваться для прерывания первичной сети трех параллельно включенных малогабаритных трансформаторов типа ТК-2505.
Регуляторы времени применяются двух типов. В небольших многоточечных машинах типа пневматик обычно используются стандартные четырехдиапазонные электронные реле времени типа РВЭ-7. Эти реле частично обеспечивают выполнение программы работы машины. В больших многоточечных машинах время регулируется однодиапазонным электронным реле времени типа РВЭ-51.
Программные устройства, обеспечивающие взаимодействие всех элементов схемы машины, используются различных типов. В небольших машинах типа пневматик этим устройством обычно служит стандартное четырехдиапазонное реле времени. В небольших многоточечных машинах также используются моторные многокулачковые реле времени. В больших многотрансформаторных машинах и машинах типа электроматик программа работы обеспечивается целой системой концевых выключателей, а также системой реле давления и электронных реле времени.
Сварочные пистолеты применяются двух типов. Гидравлические пистолеты создают усилия на электродах до 300 кг при номинальном давлении масла в гидросистеме 50 атм. Эти пистолеты обычно одно-полостные с возвратной пружиной. Диаметр рабочего цилиндра 32 мм. В машинах пневматического действия сварочные пистолеты имеют диаметр рабочего цилиндра 75 мм, что позволяет создать усилие на электродах, равное 180 кг при номинальном давлении воздуха в сети 5,5 атм.
Станины всех машин сварные и изготовлены из листовой стали и прокатных профилей. Верхняя часть станины устанавливается на нижней части на боковых стойках и стягивается анкерными болтами.
Подъемный, стол служит основанием для установки нижних токоподводов электродов, фиксаторов, зажимных и съемных устройств. Конструкция стола также сварная. Подъем стола производится гидравлическим или пневматическим цилиндрами.
После окончания цикла сварки подвижные каретки токораспределителей, размыкая концевые выключатели, приводят схему машины в первоначальное положение. Эта машина является второй машиной, установленной в линии. На первой машине сваривается панель пола с усилителями. До внедрения многоточечных машин сварка этих деталей производилась на универсальных точечных стационарных и подвесных машинах. Внедрение этой машины позволило значительно облегчить условия труда, улучшить качество сварки и снизить трудоемкость.
Наиболее крупными многоточечными машинами, изготовленными на заводе, являются машины для сварки панелей пола автомобиля. Три машины, аналогичные по конструкции, установлены последовательно. На первой и второй машине происходит сборка и сварка деталей пола в 168 и 244 точках, а на третьей окончательная сварка в 176 точках. Вначале все эти три машины были выполнены по системе электроматик, а затем модернизированы путем применения малогабаритных сварочных трансформаторов. Пока передача пола с машины на машину идет вручную, что требует значительных усилий, так как вес панели в сборе составляет 110 кг. Линия пола запроектирована как механизированная и после окончания ее наладки пол с машины на машину будет передаваться специальными механизмами, имеющими пневматический привод.
Для производства деталей средних габаритов, изготовляемых в сравнительно небольших количествах, целесообразно применять многоточечные машины универсального типа. Эти машины можно переналаживать на сварку различных деталей путем смены так называемых сварочных штампов.
Машины изготовлены с максимальным использованием нормализованных узлов основной серии многоточечных машин, разработанных на заводе. По принципу действия эти машины относятся к типу электроматик.
Особенностью конструкции этих машин является сварочный штамп, который изготовляется отдельно для каждой детали. Штамп состоит из верхней и нижней плит, отлитых из силумина. Для обеспечения соосности этих плит они смонтированы на четырех направляющих колонках. Верхняя плита от нижней электрически изолирована. На нижней плите штампа устанавливаются нижние токоподводы, электроды, фиксаторы, зажимные устройства и съемники. На нижней плоскости верхней плиты смонтированы сварочные пистолеты. Для соединения сварочных пистолетов с токораспределителями на верхней плите смонтированы контактные секции особого гидравлического контактора. Каждая секция имеет 20 изолированных одна от другой контактных колодок. Все колодки соединяются гибким кабелем со сварочными пистолетами.
Трубы гидравлической и пневматической систем, а также системы охлаждения, расположенные на штампе, соединяются с соответствующими магистралями автомата с помощью быстродействующих муфт. Все эти соединительные элементы имеют одинаковое расположение на всех машинах и штампах, чем обеспечивается их полная взаимозаменяемость.
Многоточечные сварочные машины являются специальным оборудованием, имеющим высокую стоимость. Поэтому вопрос о целесообразности их применения должен решаться в каждом конкретном случае с учетом всех положительных и отрицательных сторон.
Достоинствами этих машин являются высокая производительность, высокое качество сварки, экономия площадей цеха и улучшение условий труда.
Экономическая целесообразность их применения сравнивается обычно с технологическим процессом сварки этих же узлов на стационарных и подвесных точечных машинах.
В технической литературе указываются различные данные об экономической целесообразности применения многоточечных машин. В некоторых случаях возможно увеличение производительности в 10 раз. По некоторым данным, опубликованным в технической литературе, на этих машинах можно достигнуть снижения трудоемкости в среднем в 2 раза при одновременной экономии производственных площадей также в 2 раза. На такой важный показатель, как условная годовая экономия в денежном выражении, а отсюда и окупаемость капитальных затрат, оказывает решающее влияние количественный выпуск свариваемых деталей.
С увеличением выпуска изделий целесообразность применения многоточечных машин значительно возрастает.
При малом выпуске целесообразность их применения должна быть более тщательно рассчитана с учетом всех положительных сторон. В этом случае большие преимущества должны быть у многоточечных машин универсального типа, так как возможна их переналадка на различные детали. Этим может быть повышен коэффициент их загрузки.
Если многоточечные машины установлены в потоках с процессами для холодной штамповки, то производительность сварочных машин не должна сдерживать темпы работы линии штамповки.
Для достижения такой производительности, как и у пресса для холодной штамповки, сварочные машины попадают в невыгодные условия, так как сварке обычно сопутствует сборка. Поэтому необходимо максимально ее упрощать за счет применения высокопроизводительных приспособлений или производить ее за счет машинного времени.
Для этого сборку следует выносить в отдельную операцию. При сварке деталей небольших габаритов целесообразно применять двухпозиционные машины. Когда на одной из позиций производят сборку, на другой производится сварка.
Для снижения затрат вспомогательного времени целесообразно применять механические съемники по аналогии с механическими руками, применяемыми на прессах для холодной штамповки.

Многоточечные машины

Популярные статьи