Диссертация (1024714), страница 45
Текст из файла (страница 45)
6.11).333абРис. 6.11. Примеры применения сварочных источников в различныхкомплексах: а) автоматический комплекс для сварки продольных швов;б) роботизированный комплекс для сваркиМодульная конструкция сварочного автомата АДФГ-502 Шторм (рис.6.12), созданного для сварки стыковых, угловых, нахлесточных соединений сразделкой и без разделки кромок, внутри и вне колеи автомата даетвозможность использовать автомат для сварки большой номенклатуры334изделий (корпусные конструкции, двутавровые балки, балки коробчатогосечения и другие различные листовые конструкции) [297]. Техническиехарактеристики сварочного автомата АДФГ-502 Шторм приведены в табл.46.Рис.
6.12. Сварочный трактор АДФГ-502 Шторм для сваркипротяженных продольных швовТаблица 46.Технические характеристики сварочного автомата АДФГ-502 ШтормНаименование характеристикиНоминальный сварочный ток при ПВ = 100 %, АЗначение500Номинальное напряжение питающей сети, В24/36Диаметр проволоки сплошного сечения, мм1,2…2,0Диаметр порошковой проволоки, мм1,6…3,2Диапазон регулирования скорости подачи сварочной проволоки, м/ч25…510Диапазон регулирования скорости сварки, м/ч10…60Диапазон регулирования угла наклона сварочной горелки, град.130Максимальная масса электродной проволоки в кассетах К300, кг2 х 18Ширина колеи, ммГабаритные размеры автомата (длина х ширина х высота), ммМасса автомата без электродной проволоки, источников питания, кг140…215940 х 440..695 х 95097335Для уменьшения различия первичного тока и его мониторинга впроцессесваркивсварочныеисточникиMICOR500,которыеиспользовались при выполнении двухдуговой сварки, была встроена системаотслеживания и корректировки первичного тока (рис.
6.13).Рис. 6.13. Схема мониторинга первичного тока в сварочных источникахВ данной системе с блоков управления силовыми модулями влогический блок сравнения передается сигнал о величине первичного тока.После этого данный сигнал обрабатывается и подается в главный процессор,в котором формируется сигнал корректировки.Для стабилизации напряжения питания подающего механизма и темсамым стабилизации параметров подачи проволоки в механизме подачисварочной проволоки ПДГО-528М (рис. 6.14) была применена система собратной связью по напряжению питания.Рис. 6.14.
Механизм подачисварочной проволокиПДГО-528МОсновной особенностью системы стабилизации параметров подачипроволоки является обратная связь по напряжению питания (рис. 6.15),336которая позволяет отслеживать и компенсировать отклонения питающегонапряжения, поддерживая его значения на уровне 18 В.Рис. 6.15. Схема системы питания механизма подачи ПДГО-528МВ полуавтоматах MicorMIG 500 стабилизация подачи электроднойпроволоки, и компенсация возмущающих воздействий осуществляется путемпостоянного замера частоты вращения двигателя механизма подачитахогенератором, рис.
6.16.Рис. 6.16. Общая система управления подачей проволоки: 1 – сетевойвыпрямитель; 2- сетевой фильтр; 3 – преобразователь частоты; 4 – втрансформатор; 5 – выходной выпрямитель;6 - дроссель337Отличительной особенностью данной системы управления являетсято, что сигнал с тахогенератора обрабатывается с помощью микропроцессора(рис. 6.17), который затем генерирует необходимый сигнал корректировки надрайвер привода подачи проволоки.Рис.
6.17. Плата управления подачей проволокиОднакоприэксплуатациисварочногооборудованиявыявиласьнеобходимость доработки отдельных узлов, связанных с обеспечениемстабильной подачи электродной проволоки.При прохождении сварочной проволоки в тракте стабильность подачипроволоки может значительно нарушаться за счет изгибов шланг-пакетагорелки. При этом в тракте горелки могут возникать значительные усилиярастягивания, что приводит к деформациям как направляющей спирали (рис.6.18), так и канала спирали (рис.
6.19).абРис. 6.18. Растягивание спирали тракта проволокой повышеннойжесткости диаметром 2,0 мм: а – новая спираль; б – растянутая спираль338Рис. 6.19. Деформирование канала горелки при использованиипроволоки повышенной жесткости диаметром 2,0 мм: а – новый канал;б – деформированный каналДля решения данной проблемы был сконструирован новый каналподачи проволоки (рис. 6.20), обеспечивающий необходимые характеристикипри подаче проволок диаметром от 1,6 до 2,4 мм.Рис. 6.20.
Усиленный тракт подачи проволоки: 1- внутренняя спираль; 2– усиливающая оплетка; 3 – пластиковая оболочка; 4 – резьбоваягильза; 5 – место спая оплетки и гильзы; 6 – термоусаживаемая трубкаВ конструкцию канала входит внутренняя стальная спираль, котораябыла покрыта усиливающей стальной оплеткой. Спираль и оплетка былипокрыты пластиковой оболочкой. Конец спирали вставлялся в резьбовую339латунную гильзу, а концы оплетки припаивались к гильзе припоем ПОС-60.Сверху на место спая одевалась термоусаживаемая трубка. Даннаяконструкция канала позволила исключить описанные выше проблемы приподаче проволоки повышенной жесткости. Такое решение позволилоиспользовать стандартные направляющие спирали.Известно [298], что при подаче проволоки диаметром 1,6 – 2,0 мм вмомент сматывания ее с кассеты, проволока имеет значительный изгиб, чтоможет осложнить ее дальнейшее прохождение по гибкому рукаву горелки, атакже через токоподводящий наконечник.
Таким образом, перед подачейпроволоки она должна быть принудительно выпрямлена. В стандартныхмеханизмах подачи проволоки не предусмотрено каких-либо специальныхустройств для правки, что делает затруднительным их применение приподаче проволоки повышенной жесткости диаметром от 1,6 мм.Для решения этой задачи был сконструирован специальный механизмправки проволоки (рис. 6.21), состоящий из трех роликов, один из которыхможет перемещаться, меняя условия правки и подстраиваясь под различныйдиаметр проволоки [299].Рис. 6.21. Механизм подачи проволоки с устройством для ее правкиТвердость рабочих поверхностей подающих роликов обеспечивали в340соответствии с рекомендациями работы [300].Одновременноприотработкетехнологийсваркивыявиласьнеобходимость введения в состав автоматов для сварки по узкому зазорупротяженных швов системы коррекции положения сварочной горелки вразделке.Подобныесистемыснижаютутомляемостьсварщика,а,следовательно, повышают уровень качества сварных соединений.6.3.Система коррекции положения электрода при сварке по узкомузазору с использованием дуги в качестве датчикаПри дуговой сварке по узкому зазору высока вероятность появлениятаких дефектов формирования швов, как непроваров и глубоких подрезов взоне сопряжения слоев шва с металлом кромок, а также пустот (полостей) набоковых поверхностях шва.
Основной причиной их возникновения являютсяслучайные отклонения размеров свариваемого стыка и пространственногорасположение электрода в стыке. Эти факторы изменяются с малойскоростью по мере перемещения вдоль стыка.Анализ влияния указанных факторов на качество формирования швовпоказал, что допустимая погрешность отклонения оси электрода отплоскости симметрии узкой разделки шириной 5…8 мм, при которой невозникает недопустимой асимметрии шва и несплавлений у одной из кромок,не должна превышать 0,25 мм.
Обеспечить такое точное положениеэлектрода при большой длине его вылета, типичной для узкой и глубокойразделки сложная инженерная задача. Это связано с тем, что электрод имеетнекоторую неопределённую кривизну и при выходе из направляющегомундштука сварочной горелки отклоняется в случайную сторону. Поэтомудля точной ориентации дуги относительно боковых стенок разделкинеобходимо использовать автоматическую систему слежения. Такие системы341реализуют различные принципы слежения и контроля - от механическогоконтактасвариваемыхдеталейдосканированияихповерхностибесконтактными методами. Размещение в зауженной разделке каких-либоконтактных датчиков, даже хорошо показавших себя при сварке встандартных разделках [301] затруднено из-за проблем доступа в зонусварки.
Это же в полной мере относится и к бесконтактным следящимсистемам на основе лазерных датчиков или систем технического зрения.В настоящее время среди бесконтактных систем особое местозанимают системы, использующие в качестве источника информации орасположении электрода относительно разделки кромок индуктивные [302],или оптические датчики [303], либо непосредственно сварочную дугу [304,305, 306]. Подобные датчики легко вписываются в системы цифровогоуправления многокоординатными следящими электроприводами [307].Системы дугового слежения за расположением электрода в зауженнойразделке кромок полностью решают проблемы бесконтактного доступа взону сварки и минимизации размеров сварочного оборудования [308].При сварке по узкому зазору удобно использовать сканирующую дугус малой амплитудой поперечных колебаниях электрода рис.
6.22.Рис. 6.22. Фотографии дуги при сварке с поперечными колебаниямиэлектрода в зауженной разделке в крайних (а, в) и центральномположении (б)342Период колебаний электрода выбирают 0,05…0,2 с, т.е. достаточномалым, не вызывающим заметного периодического изменения размеров шва,нопозволяющиммеханическуюреализациюпоперечныхколебанийсварочной горелки. При периодическом поперечном перемещении сварочнойгорелки изменяется расстояние между концом электрода и поверхностьюкромок, при приближении к боковым поверхностям разделки. Укорочениедуги вызывает заметное снижение напряжения дуги. Рост тока дуги при этомнесколько запаздывает, так как тормозится индуктивностью источникапитания и ограниченной скоростью плавления электрода.На рис.
6.23 показана структура дуговой системы слежения за стыком,использующая в качестве источника информации периодическое изменениенапряжения дуги при поперечных колебаниях электрода в разделке [309].Рис. 6.23. Структура системы дугового слежения за расположениемэлектрода в зауженной разделке кромок [309]Система содержит источник питания дуги ИП, сварочную горелку СГ,механизм подачи электродной проволоки МПП, механизм МПК поперечнойкоррекции расположения горелки относительно стыка.
При сварке дуга Дпитается током от источника ИП и горит между кромками и электроднойпроволокой, подаваемой механизмом подачи МПП в сварочную горелку СГ.343На сварочной горелке установлено устройство МКГ для созданияпериодических поперечных колебаний электрода с амплитудой ∆Y, а такжедатчик ДК, сигнал которого UY зависит от направления смещения электрода вгорелке от центрального положения. Фазовый детектор ФД подключён квыходу источнику питания ИП и датчику колебаний электрода ДК, а также квходу системы управления СУ механизмом поперечной коррекции МПК.Для получения сигнала сравнения механизм МКГ создаёт поперечныеколебания электродной проволоки в разделке с постоянной амплитудой ∆Yотносительно среднего положения Y0, рис. 6.24.Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
