Приспособления для сварки металлоконструкций: Промышленное оборудование, зажимные приспособления и кондукторы

Содержание

Оборудование для сварочных работ: обзор каждой технологии

Вопросы, рассмотренные в материале:

Какое оборудование применяется для сварочных работ электродуговой сваркой
Какое оборудование используется для газосварки
Используемое оборудование для плазменной сварки
Необходимое оборудование для лазерной сварки металла
Требования к использованию сварочного оборудования

Оборудование для сварочных работ отличается в зависимости от выбранной технологии. Но одно требование должно соблюдаться всегда – результат должен соответствовать требованиям качества, а работа сварщика – быть безопасной и продуктивной.

В нашей статье мы расскажем не только о видах оборудования, которые применяются при использовании различных сварочных технологий – плазменной, газовой, лазерной и т. д., но и приведем требования техники безопасности, которые нужно соблюдать.

Оборудование для сварочных работ электродуговой сваркой

Ручная дуговая сварка выполняется при помощи генераторов, трансформаторов или выпрямителей.

На выбор установок влияет тип и сложность предстоящей обработки. Для оборудования важно соответствие определенным требованиям. Оно должно:

иметь специальное устройство, позволяющее контролировать силу тока;
функционировать без нарушений в случае замыкания;
работать на холостом ходу, поддерживая сварочную дугу, при разомкнутой электрической цепи;
иметь высокие динамические возможности, позволяющие восстановить работоспособность после замыкания;
обладать внешними показателями.

Оборудование для сварочных работ, используемое в домашних условиях, имеет несколько отличий. Первое заключается в максимальных значениях электрического тока. Второе – во времени, необходимом для работы и выработки максимального тока.

Для работы генератора необходим постоянный ток, обеспечивающий бесперебойную стабильную сварочную дугу. Конструктивно устройство состоит из:

статора с магнитными полюсами;
якоря с коллекторами и обмоткой.

При вращении якоря в магнитном поле, создаваемом полюсами статора, обмотки вырабатывают переменный ток, преобразуемый коллекторами в постоянный.

Якорь приводится в движение электродвигателем, расположенном с ним на одном валу. Оборудование носит название сварочного преобразователя. Установки для сварочных работ оснащаются двигателями внутреннего сгорания, служащими для запуска вращающего устройства. Они отличаются возможностью сваривать заготовки, не прибегая к использованию внешних источников электроэнергии.

Рекомендовано к прочтению

Источником питания оборудования для сварочных работ является выпрямитель, включающий в себя регулирующее устройство, блок выпрямителей и трансформатор. Он обеспечивает электрическую дугу постоянным током, проходящим через первичную обмотку и блок кремниевых или селеновых выпрямителей. Для получения падающей внешней характеристики аппаратура для сварки оснащается дополнительным дросселем. При производстве стандартных выпрямителей используется трехфазная схема, преимуществами которой является большое число пульсаций напряжения, позволяющее равномерно распределить нагрузку в цепи.

Трансформаторы.

За счет трансформаторов обеспечивается устойчивость электрической дуги. Следовательно, эта часть оборудования для сварочных работ должна соответствовать определенным параметрам. Стандартно такой величиной является падающая характеристика, поскольку многие трансформаторы используются для аргонодуговой сварки или обработки под флюсом.

Частота промышленного переменного тока в России соответствует 50 Гц. Задача трансформатора заключается в преобразовании высокого напряжения в более низкое – до уровня, который требуется для выполнения сварочных работ. Значение вторичного показателя напряжения с учетом холостого хода составляет 60–75 В, сила малого тока варьируется в пределах от 65 до 100 А. Стабильная электрическая дуга получается при напряжении 75–80 В.

Оборудование для газосварки

Водяной затвор.

Для обеспечения эффективной защиты от огня трубы, генератора ацетилена и других элементов используется водяной затвор в виде обратной тяги из газовой горелки. Важно поддерживать определенный уровень воды в затворе. Располагается этот элемент оборудования для сварочных работ между горелкой и ацетиленовой трубой.

Газовые баллоны.

Цвет баллонов зависит от наполняющего их газа. Однако верхняя часть любого сосуда остается не окрашенной. Это необходимо для того, чтобы краска не вступила в контакт с газом. Другой технический нюанс заключается в запрете установки медных вентилей на баллоны с ацетиленом, поскольку существует риск взрыва в результате взаимодействия ацетилена и меди.

Полностью лишенный запаха и цвета О₂ выступает в качестве катализатора, запуская процесс плавления при сварке. Кислород хранят и транспортируют в баллонах, давление в которых является постоянным.

Соблюдение правил безопасности при работе с кислородными баллонами является обязательным, поскольку вероятность возгорания возникает, например, при контакте газа с техническим маслом.

Запрещено присутствие источников тепла или прямого солнечного света в помещениях для хранения газовых баллонов.

Для получения кислорода для сварочных работ используется специальное оборудование, преобразующее атмосферный воздух.

В зависимости от чистоты существует три сорта кислорода:

высший – концентрация газа составляет 99,5 %;
первый – 99,2 %;
второй – 98,5 %.

Вторым по распространенности газом является ацетилен, его применяют для сварочных работ, а также для резки металлов. Этот газ без цвета и запаха взрывается при нагревании или повышении давления. Для его производства используются карбид кальция и вода.

Несмотря на более высокую стоимость, он обладает определенными преимуществами, что обуславливает его востребованность при сварочных работах. Ацетилен обладает более высокой температурой горения по сравнению с дешевым метаном, пропаном или парами керосина.

Флюс и присадочная проволока.

Сварочный шов формируется из флюса и присадочной проволоки. Последняя не должна иметь механических загрязнений, коррозии.

Металлическая нить может в определенных случаях заменяться полоской металла, аналогичного тому, из которого выполнена свариваемая заготовка.

Флюсы защищают сварную ванну от негативного воздействия внешней среды. Флюсовые смеси состоят из буры и борной кислоты, наносимых либо непосредственно на обрабатываемые детали, либо на присадочную проволоку.

Обойтись без флюса можно только при работе с углеродистыми сталями. Сваривать медь, алюминий и их сплавы без этого вещества невозможно.

Шланги разного назначения.

Шланги в оборудовании для сварочных работ используются для подачи газов и горячих жидкостей. Поскольку они функционируют под давлением, то должны отвечать определенным техническим требованиям.

Выпускается три разновидности шлангов:

с красной полосой – выдерживает давление до 6 атмосфер;
с желтой полосой – предназначен для горючих веществ;
с синей полосой – выдерживает давление до 20 атмосфер.

Газовые горелки.

Для смешивания газов и паров горючих жидкостей используется смеситель горелки. Производители предлагают множество горелок, различ

Сборка обечаек. | МеханикИнфо

Использование приспособлений для сборки является обязательным, так как ими обеспечивается правильное расположение собираемых частей.

Применение приспособлений создает тщательность пригонки свариваемых деталей, а также равномерность накладываемых швов.

Сварка продольного и радиального швов без приспособлений практически невозможна. Например, наложение радиального шва связано с поворачиванием свариваемых деталей, осуществляемым с помощью поворотных роликов. Приспособления необходимы для создания жесткого закрепления, что предупреждает коробление при сварке.

Классификация сборочно-сварочных приспособлений.

Классификация приспособлений по назначению предусматривает два основных вида приспособлений:

а) сборочные;

б) сборочно-сварочные.

По степени подвижности приспособления разделяются на:

а) переносные;

б) стационарные.

По роду привода — на приспособления:

а) ручного действия;

б) с машинным приводом.

Переносные сборочные приспособления для сварки.

К переносным приспособлениям ручного действия относятся приспособления, применяемые при сборке сопрягающих продольных и поперечных швов деталей.

Такими простейшими приспособлениями для соединения кромок продольных швов служат стяжные кольца, которые применяют для получения плотного прилегания перед сваркой, и домкраты, применяемые для смещения кромок при пригонке.

Струбцина для стыковки обечаек.

Кольца и домкраты можно заменить приспособлением специального типа. Таким приспособлением является струбцина (рис. 1, а) для стыковки кромок обечаек, которая вполне пригодна также для стыковки толстостенных обечаек. При помощи струбцины можно получить необходимую плотность прилегания кромок при сварке. Струбцинка дает возможность соединения кромок при сборке обечаек диаметром 1000 мм при толщине стенок 20 мм.

Рис. 1. Струбцина (а) и ее применение (б) для стыковки кромок и обечаек:

1 — коленчатая планка; 2 — скоба; 3 — накладка; 4 — планка; 5 — шарнирная гайка; 7 — стяжной винт; 8 — нажимной винт; 9 — шарнирная гайка; 10 — скоба; 11 — планка.

Чтобы соединить кромки обечайки, необходимо иметь две струбцины.

Струбцины устанавливаются с двух противоположных торцевых сторон обечайки (рис. 2, б) и крепятся нажимными винтами.

Выравнивание кромок относительно друг друга производится винтом С, а регулирование и фиксация просвета между кромками производится винтом В.

При сборке обечаек значительных размеров применяют систему стяжных планок и прокладок, построенную по принципу регулирования клиновых соединений.

Сборочно-сварочные приспособления.

Сборочно-сварочные приспособления относятся к числу стационарных приспособлений ручного действия или с машинным приводом. Они применяются для сборки и сварки обечаек котлов и аппаратуры.

К таким приспособлениям можно отнести роликовый стенд, поворотные и наклонные столы.

Роликовый стенд для сварки.

Роликовый стенд (рис. 2) предназначен для сборки в стык, центрирования и сварки продольного и радиального швов.

Применение стенда обеспечивает вращение обечаек в процессе сборки и сварки, и благодаря этому создается возможность при повороте на 180° производит вырубку и сварку контрольного шва в нижнем положении. Его можно применить при установке и сборке внутренней части аппарата.

Рис. 2. Роликовый стенд с ручным приводом:

1 — приводной ролик; 2 — рама приводного ролика; 3 – трещотка; 4 — подшипник; 5 — рама опорных роликов; 6 — опорный ролик.

Пригонка листов при сборке.

Правильные расчеты разверток при разметке листов для цилиндрических и конических звеньев, тщательная правка и гибка их гарантируют правильное соединение звеньев.

При обжатии шва необходимо обжимаемый участок заклепочного шва с противоположной стороны поддерживать металлической плиткой. Плитка должна иметь кривизну, соответствующую кривизне шва. Для поддержки плитки применяют рычаги или домкраты. Пригонка днищ осуществляется обточкой бортов днищ на лобовых или карусельных станках. Соединение днищ с корпусом котла или с поясом резервуара осуществляется электросваркой стыковым швом. В этом случае кромки котла или пояса и днища обрабатывают под стыковой сварной шов.

При обжатии швов с местным нагревом вблизи расположенные от места нагрева болты несколько ослабляются для свободного расширения металла и устранения в нем внутренних напряжений. Чем равномернее нагрев, чем меньше изменений формы и чем равномернее остывание нагретого участка, тем меньше причин для возникновения внутренних напряжений. Если эти условия не будут соблюдены, внутренние напряжения в металле могут возникнуть и изменить первоначальные его свойства в худшую сторону.

При сборке котельных конструкций нашел широкое применение блочный метод сборки, как наиболее производительный. Сущность этого метода состоит в сборке отдельных узлов агрегата, например, парового котла, в блоки на сборочной площадке. Затем готовые блоки поднимаются к месту установки. Таким образом, отпадают операции по подъему отдельных деталей и сборке их непосредственно на агрегате; вся работа осуществляется внизу, что значительно повышает качество сборки и производительность труда.

Приспособления для поворота и вращения свариваемых изделий

Подробности

07 нояб 13

В сварочном производстве широко используют различные кантователи, которые делятся на манипуляторы, роликовые стенды, поворотные столы, позиционеры, вращатели.

При выборе кантователя необходимо учитывать:

— программа выпуска изделий,

— конфигурация изделий,

— масса и габариты изделия,

— способ сварки,

— требования к сварным соединениям.

Остановимся более подробно на каждом из типов:

Манипуляторы – позволяют устанавливать конструкции с круговыми швами в удобное для сварки положение и вращать их со сварочной скоростью. Подразделяются на: консольные, карусельные, консольные с частичным и полным уравновешиванием относительно оси наклона, карусельные с вертикальным подъёмом, карусельные с радиальным подъёмом и т.д.

Позиционеры – позволяют вращать рамные и корпусные изделия вокруг двух осей для установки в оптимальное для сварки положение.

Вращатели – вращение цилиндрических и рамных конструкций с круговыми швами со сварочной скоростью вокруг одной постоянной оси: вертикальной, горизонтальной или наклонной.

Одним из наиболее востребованных является тип кантователей с поворотом изделия вокруг горизонтальной оси:

— двухстоечные кантователи для рамных конструкций,

— двухстоечные кантователи с подъёмными центрами для крупногабаритных рам.

— одностоечные кантователи для малогабаритных изделий,

— челночные и кольцевые кантователи для объёмных конструкций,

— цепные и рычажные для балочных конструкций.

Роликовые стенды – вращение крупногабаритных конструкций при сборке и сварке продольных и кольцевых швов. Возможно вращение как со сварочной так и с маршевой скоростью.

Если Ваш проект требует расчета или подробного коммерческого предложения, то Вы можете связаться с нами по почте или позвонить. Будем рады сотрудничеству!

Оснастка и приспособления для сварочных работ

Приспособления для сварки позволяют зафиксировать свариваемые детали в нужном положении и с требуемым сварочным зазором по всей длине кромок и позволяют повысить производительность труда сварщика и повысить качество сварного шва. В этом разделе нашего сайта будут описаны и показаны практически все сварочные приспособления, способы и варианты их изготовления своими руками, чертежи и 3D-модели этих приспособлений

Каждый мастер, даже не особо опытный, но который хоть раз в жизни пробовал сварить какие то детали между собой, хорошо понимает, что сама сварка часто требует гораздо меньше затрат сил, терпенья и времени, чем подготовка деталей к ней. И основную долю всех сварочных работ составляет сборка самой конструкции, с точной и надёжной фиксацией свариваемых деталей в требуемом положении. Такая работа требует особого подхода и внимания, так как именно от нее зависит качество готового сварного изделия.

При отсутствии специальных сварочных приспособлений как правило бывает, что после тщательной подгонки, выверки и установки подготовленных деталей в требуемое для сварщика положение, собранная сварная конструкция просто разваливается от первого прикосновения сварочного электрода. При этом нужно иметь огромное терпение, чтобы взять себя в руки и заново всё собрать.

Так же часто бывает ещё более досадно, если свариваемые детали всё же прихватываются, но не в том положении, которое нужно, так как от прикосновения электрода деталь немного сдвигается относительно другой детали, или от деформации деталей после их остывания. О нормальном сварочном шве и нормальном качестве сварной конструкции в таких случаях говорить не приходится, а переделать всё заново не так то просто. Поэтому всё же следует потратить немного времени и средств для изготовления (или приобретения) специализированных или более универсальных сварочных приспособлений и разумеется это поможет любому мастеру сберечь своё время и нервы, а что самое главное получить в итоге качественное сварное изделие.

Почти все сварочные приспособления работают по принципу зажима свариваемых деталей, для надёжной фиксации их кромок в нужном положении и с требуемым сварочным зазором. Отличаться приспособления для сварки могут в зависимости от того, для фиксации каких деталей они предназначены, от геометрической формы фиксируемых деталей, а также от способа удержания, например с помощью резьбовых зажимов, с помощью магнитов и т. п. А раз приспособления отличаются от формы и размеров деталей, которые они фиксируют, значит и поделены они будут в этой статье в зависимости от того, для каких свариваемых деталей предназначены.

Так же, будем прикладывать чертежи, 3D-модели и обязательно описывать и показывать в видео как они работают и из чего и как можно изготовить своими руками некоторые сварочные приспособления.

Смотрите список оборудования для изготовления металлоконструкций ЗМК Аполло

Наименование	Изображение	Что может делать	Производи-тельность	Занимаемая площадь
Кран козловой г/п 15 тонн		Разгрузка из машин и погрузка на телегу в цех	50 тонн в смену	1500 кв.м.
Межцеховая Телега		Перевозка проката со склада в цех	50 тонн в смену	300 кв.м.
Дробемётная камера проходного типа 1000 х 600 мм		Очистка сваренных изделий перед окраской	20 тонн в смену	120 кв. м.
Voortman V-600		Сверление двутавровых балок ЧПУ	50 тонн в смену	90 кв.м.
Профилегибочная машина c XGE W24s		Гибка труб, швеллеров, двутавров размером до 300 мм	5 тонн в смену	54 кв.м.
Трубогиб СЕ 50		Гибка труб размером до 80 мм	1 тонна в смену	6 кв.м.
Станок для гибки прутка		Гибка прута до 30 мм	1 тонна в смену	3 кв.м.
Ленточные пилы РМ8 270/350 — 2шт		Распил проката размером 270 х 350 мм	6 тонн в смену	40 кв.м.
Ленточные пилы UЕ-330V — 3шт		Распил проката размером до 330 мм	10 тонн в смену	120 кв.м.
Ленточная пила EV-128 AT-250 — 1 шт		Распил проката размером до 250 мм	3 тонны в смену	30 кв. м.
Ленточная пила ARG 250 — 1 шт		Распил проката размером до 250 мм	6 тонны в смену	40 кв.м.
Ленточная пила п/а ARG 300 PLUS S.A.F. — 1 шт		Распил проката размером до 250 мм	8 тоннy в смену	40 кв.м.
Ленточная пила EV-12SAT		Распил проката размером до 460 мм	12 тонн в смену	24 кв.м.
Ленточная пила CSM 550 DM		Распил проката размером до 600 мм	40 тонн в смену	60 кв.м.
Линия по обработке уголка BL2020C		Рубка, пробивка, маркировка уголков от 50 до 200 мм.	15 тонн в сутки	210 кв.м.
Станок сверлильный 2Н135 — 2 шт		Сверление профилей толщиной до 40 мм и ф40 мм	10 тонн в смену	20 кв.м.
Станок радиально-сверлильный 2М55		Сверление профилей толщиной 100 мм и ф100 мм	10 тонн в смену	10 кв. м.
Кран мостовой 2-х балочный г/п 15 тонн		Обслуживание участка заготовки	50 тонн в смену	720 кв.м.
Станок сверлильный на магнитном основании МВА-55 — 4 шт		Сверление двутавров диаметром до 60 мм	10 тонн в смену	1 кв.м.
Станок токарный 1К62 1 шт		Изготовление анкеров до ф48 мм	50 шт в смену	12 кв.м.
Станок токарный 16Б16КП 1 шт		Изготовление анкеров до ф 30 мм	100 шт в смену	12 кв.м.
Участок по обработке «ФАСОНКИ» листового проката
Кран козловой г/п 10 тонн		Разгрузка листового проката на склад и погрузка на телегу в цех	25 тонн в смену	1200 кв.м.
Межцеховая Телега		Перевозка проката со склада в цех	25 тонн в смену	300 кв. м.
Станок плазменной резки — стол 6 х 2 метра AJAN		Резка листа толщиной до 80 мм	300 деталей в смену	20 кв.м.
Станок плазменной резки — стол 14 х 4 метра HP260		Резка листа толщиной до 80 мм	500 деталей в смену	100 кв.м.
Пробивной станок GEKA HP 110 SD — ЧПУ 1000×500		Пробивка отверстий в листахb	500 деталей в смену	10 кв.м.
Станок сверлильный c ЧПУ ZPZ-160		Сверление пластин размером до 1500 х 1000 мм	100 деталей в смену	12 кв.м
Станок сверлильный 2Н135 — 3 шт		Сверление профилей толщиной до 40 мм и ф40 мм	6 тонн в смену	30 кв.м.
Листогиб гидравлический с ЧПУ ZPZ-160		Гибка листа толщиной до 6 мм, длиной 300о мм	2 тонны в смену	18 кв.м.
Листогиб трехвалковый

Приспособления для сборки и сварки

СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Использование различных приспособлений для установки, закрепления элементов свариваемой конструкции или изделия при их сборке, прихватке^ и сварке значительно уменьшает трудоемкость сборочно-сварочных работ, повышает точность сборки и качество сварки, снижает деформации и коробления при ‘сварке,

сокращает длительность производственного цикла и снижает себестоимость изделия. Поэтому при современном уровне организации сварочных работ использование приспособлений является обязательным. Сборка и сварка без приспособлений допускается только в отдельных случаях, когда это диктуется необходимостью и местными условиями (ограниченными сроками работ, простотой формы конструкции и др.).

Приспособления бывают сборочные и сборочно-сварочные. В приспособлениях первой группы производится только сборка изделий, а в приспособлениях второй группы —сборка и сварка. Чаще применяются сборочно-сварочные приспособления, так как они не требуют снятия изделия после сборки. Какие приспособления являются наиболее целесообразными в том или ином случае—следует определять с учетом типа сварной конструкции и организации производственного процесса.

При сборке и сварке в качестве приспособлений используют прихватки, стяжки, плиты, распорки. Находят широкое применение и более сложные приспособления — кондукторы, поворотные столы (манипуляторы), кантователи, роликовые стенды и др. Более сложные приспособления выгодны при массовом и крупносерийном производстве однотипных сварных изделий. Приспособления для сборки и сварки можно разбить на следующие типы.

Опорные. К ним относятся плиты, стеллажи, сборочно-сварочные стенды. Плиты для сборки выполняются из чугуна литыми с пазами для закладки головок болтов, закрепляющих изделия. Кроме того, они имеют дополнительные отверстия для установки различных упоров.

Постоянные сварочно-сборочные стенды изготовляют из двутавровых балок, швеллеров или рельсов с продольными пазами для крепящих болтов. Изготовление чугунных плит обходится дороже, но они имеют то преимущество, что к их поверхности не привариваются капли металла.

Для сборки решетчатых конструкций применяют стеллажи, располагаемые на козлах или столбах, вдоль которых сверху укладывают балки или рельсы.

На рис. 185, а показан стеллаж для сборки и сварки решетчатых стропильных ферм из угловой стали, а также различные стяжные и упорные приспособления для закрепления элементов фермы на стеллаже.

При сварке стыковых швов плоских листов из стали применяются также магнитные стенды. Магнитные стенды не препятствуют перемещению листов в результате усадки металла под действием внутренних напряжений, но предупреждают их коробление в процессе сварки в плоскости, перпендикулярной плоскости шва.

Упорные и зажимные. В качестве упоров используют фиксаторы из отрезков уголков, шпильки и др. (рис. 185, б и г). Зажимные болты изготовляют с квадратной или прямоугольной головкой,

Рис. 185. Приспособления для сборки и сварки решетчатых стропильных ферм: а —стеллажи, б — приспособление для установки, вне— приспособления для закрепления элементов фермы на стеллаже

Ноттыши — аиксаторы а)

вставляемой в пазы стеллажа. Для стягивания листов и деталей применяются струбцины и скобы различных размеров и конструкций (рис. 185, в).

Широко используются быстродействующие пневматические зажимные устройства, приводимые в действие сжатым воздухом давлением 4—5 ати, подача которого в зажимное устройство и выпуск из него производится поворотом распределительного крана.

Стяжки и распоры. Эти приспособления применяют для стягивания листов между собой или распора их изнутри, например, при сварке цилиндрических обечаек.

Простейшим видом стяжек являются два уголка, временно прихватываемые к поверхности листов и стягиваемые с помощью болта с гайкой. После прихватки уголки срубают, а место их приварки зачищают. Распорные приспособления состоят из двух или нескольких болтов, ввертываемых в общую стяжку или кольцо; вращая болты, распирают обечайку изнутри. Обычно этими приспособлениями пользуются при сварке поперечных швов обечаек (рис. 186).

При монтаже и сварке резервуаров для стягивания и выравнивания кромок листов используют сборочно-клиновые приспособления, устройство и применение которых показано на рис. 187, а.

Для повышения точности сборки и сварки продольных швов резервуаров применяют струбцины со стяжными винтами, изображенные на рис. 187, б.

Поворотные. Крупные цилиндрические изделия (котлы, цистерны и т. д. ) в процессе сварки поворачивают при помощи роликов, имеющих редукторный привод для вращения от электродвигателя (рис. 188, а).

Автоматическую сварку колонн, балок, опор и других изделий из листовой стали выполняют с помощью различных кантователей (рис. 188, б) с электроприводом или гидроприводом грузоподъемностью до 15 m и более. Кантователь поворачивает всю свариваемую конструкцию в сборе на опорных роликах и позволяет вести сварку всех швов в нижнем, т. е. наиболее удобном положении. При сварке колонн и балок используются также цепные кантователи (рис. 188, в), кантователи с челюстными захватами и др

В качестве универсальных поворотных приспособлений при сварке машиностроительных конструкций применяют поворотные столы или манипуляторы и позиционеры (рис. 188, г и д), которые могут поворачиваться в пределах до 360° и наклоняться под углом до 18(Г Столы делают как с ручным приводом (рис. 188, г), так и с приводом от электродвигателя (рис. 188, д). В последнем случае движениями стола управляют с помощью кнопок. Существуют манипуляторы с гидравлическим, пневматическим (сжатым воздухом) или комбинированным гидро — и пневмоэлектрическим приводом. Грузоподъемность применяемых в промышленности манипуляторов

Рис 186 Стяжные и распорные приспособления

Рис 187. Сборочные приспособления:

а — сборочно клиновое, б — струбцина со стяжными винтами 1 — регулировочный винт, 2 — стягиваемые листы, 3 — нажнмкые вннты, 4 — зажимы, 5 — стяж ной винт, 6— шариковая гайка, 7 — коленчатая плаика

Рис 188. Устройства для поворота изделий при сварке

с—-ролики с электроприводом для вращения обечаек; б — канто ватель для балок* / — стойки, 2 — опорные плиты для закрепления концов свариваемой балки, 3—нижние опорные полукольца, 4 — опорные ролики, 5 — стопор, 6 — свариваемая балка, 7 — верхние опорные полукольца; в — цепной кантователь, г поворотный стол (манипулятор) с ручным приводом, д — манипулятор с электрическим приводом

и позиционеров составляет от 0,5 до 10 т, а в отдельных случаях достигает 25, 50 и даже 100 т.

Свариваемое* изделие крепится болтами к плите стола непосредственно или через опорную раму. Сварщик поворачивает стол в нужном направлении нажимом кнопки, включающей соответствующий электродвигатель манипулятора.

Рис. 189. Схема положений изделия прн сварке на манипуляторе:

a — сварка угловых швов в лодочку, 6 — сварка стыковых швов в нижнем положении, в—сварка потолочных угловых швов в лодочку, / — планшайба манипулятора; 2—свариваемое изделие; 3—держатели электродов

На рис. 189 схематически показаны несколько положений изделия на столе манипулятора при сварке круговых швов. Манипулятор позволяет все эти швы сваривать в наиболее удобном положении—нижнем или в лодочку. Использование манипуляторов и позиционеров в 1V2—2 раза сокращает время, затрачиваемое

Рис 190 Кондуктор для сварки рамы:

І— каркас кондукюра, 2— свариваемая рама. 3 — винтовые зажимы; 4~~ катки

на вспомогательные операции, облегчает труд сборщиков и сварщиков, повышает производительность труда на 15—20% и улучшает качество швов.

Манипуляторы могут использоваться не только при сварке изделия, но также при операциях по сборке, контролю, очистке, покраске и отделке изделия до и после сварки.

Кондукторы. Это приспособления, предназначенные для сборки и сварки какого-либо одного определенного узла или изделия. Кондукторы устанавливают взаимное расположение отдельных частей изделия, ускоряют сборку, обеспечивают необходимую точность, а также уменьшают коробление детали при сварке. Они обычно состоят из рамы-каркаса с расположенными на нем упорами и зажимами для закрепления деталей. В случае необходимости кондукторы делают поворотными. Применяются также кондукторы и приспособления, в которых закрепление свариваемых деталей производится с помощью электромагнитов. В качестве примера на рис. 190 показан кондуктор для сборки и сварки рамы, элементы которой, нарезанные из углового профиля, укладываются в кондуктор и закрепляются имеющимися на нем винтовыми зажимами; затем элементы прихватываются друг к другу и свариваются. Кондуктор может перемещаться по рельсовому пути конвейера, для чего у него предусмотрены специальные катки.

Есть несколько факторов, анализировать которые при выборе сварочного аппарата нужно обязательно в магазине сварочного оборудования. Следует учесть рабочий диапазон температур, а также мощность. Рекомендуется учесть возможность смены полярности, и показатель …

С каждым днем лазерная резки металла становиться все более востребованной. Давайте разберемся в этом почему же так?

В наши дни, работа сварочным оборудованием используется во многих сферах жизни: начиная от строительства высокоэтажных домов и заканчивая созданием предметов интерьера. Но что же скрывается за этим, малопонятным непосвященному, словом? …

Распечатать эту сварочную арматуру

Рис. 1. Приспособления с трехмерной печатью, каждое из которых предназначено для определенного применения, можно быстро установить и надежно удерживать детали в сложных ориентациях. (Фотографии любезно предоставлены Markforged.)

Примечание редактора: эта статья адаптирована из веб-семинара «Зачем нужны сварочные приспособления для трехмерной печати?», Который можно найти на https://markforged.com/resources/.

Сварщику необходимы две вещи помимо знаний и навыков для выполнения точных сварных швов.Во-первых, необходимо точно расположить компоненты, входящие в сборку. Во-вторых, их нужно надежно удерживать в процессе сварки.

Традиционно для этих задач сварщики используют либо модульное приспособление общего назначения, либо приспособления специального дизайна и механической обработки. Однако приспособления с трехмерной печатью являются жизнеспособной альтернативой модульным или механически обработанным опорам, особенно для сложных приложений (см. Рисунок 1 ).

Александр Криз, старший инженер по контенту компании Markforged, которая предлагает трехмерные принтеры для пластмасс, металлов и композитов, сказал, что неограниченные конфигурации, доступные благодаря трехмерному дизайну и производственному процессу, хорошо сочетаются с подготовкой к сварке и способствуют повышению производительности в три ключевых области: обеспечение точности, ускорение настройки и демонтажа, а также возможное снижение затрат на оборудование. Каждый прибор можно спроектировать и напечатать для конкретного применения.

Precise Holding

«Есть много мест, где может возникнуть неточность», — сказал Криз. «Может случиться так, что трубы имеют неправильные выемки или приспособление не имеет точных индикаторов или измерений, поэтому компоненты могут быть трудно выровнять. Это усложняется по мере того, как структуры становятся больше ».

Крепления с трехмерной печатью могут быть спроектированы и изготовлены для поддержки сложных конструкций с нестандартной геометрией.Их прочная конструкция способствует их способности фиксировать компоненты в точном положении. Прочная конструкция также способствует надежной повторяемости, продолжил Crease, потому что исключает необходимость наличия ряда компонентов приспособления, которые могут смещаться во время сварки.

Элементы, встроенные в приспособление с трехмерной печатью, могут быть уникально расположены для направления выравнивания деталей, что упрощает и ускоряет точное позиционирование деталей.

Простая установка и демонтаж

Крепление с индивидуальной печатью, по словам Криза, может упростить настройку, потому что приспособление может быть единым блоком, для правильного размещения на столе не требуется больших затрат времени.Время настройки также сокращается, поскольку устраняется необходимость в сбросе и проверке выравнивания приспособления перед сваркой следующей группы деталей с той же конфигурацией.

Демонтаж может быть таким же простым, как снятие одного приспособления со стола после завершения работы.

Экономия затрат

Затраты на обработку нестандартных приспособлений для поддержки деталей в нестандартной ориентации могут быть дорогостоящими. Перед отправкой в производство каждая деталь сложного приспособления должна быть спроектирована и иметь собственный чертеж системы автоматизированного проектирования (САПР).Зажимы, созданные для необычной ориентации, также могут быть дорогими, и это может быть связано со сроками поставки.

Рис. 2. Некоторые материалы для трехмерной печати обладают высокими тепловыми отклоняющими свойствами и могут использоваться при прихваточной сварке.

«Огромным преимуществом трехмерных принтеров является их способность производить отдельные детали или компоненты, которые могут заменить их изготовленные на заказ аналоги, которые часто представляют собой сборки из нескольких деталей. Экономия также может быть получена за счет материалов, из которых изготовлено приспособление.Армированные волокном композиты, используемые для изготовления многих приспособлений, обеспечивают прочность металла за небольшую часть стоимости », — сказал Криз.

«Некоторые из наших клиентов отметили сокращение расходов на печатные приспособления по сравнению с механически обработанными до 95%. А приспособление можно распечатать и поставить на стол на следующий день, что может значительно сократить общий производственный цикл ».

Выбор материала

Выбор наиболее подходящего материала для печатного приспособления во многом зависит от типа выполняемой сварки (см. , рис. 2 ).Например, использование армированного волокном материала для напечатанного приспособления может обеспечить дополнительную жесткость, чтобы приспособление не прогибалось и не деформировалось.

«Крепления, напечатанные из композитных материалов, армированных стекловолокном, могут быть доступным решением для удержания стали для прихваточной сварки. Одна из причин, по которой это работает, заключается в том, что этот материал придает приспособлениям температуру теплового отклонения около 150 градусов C. зона термического влияния.После того, как детали будут надежно закреплены, можно будет завершить сварку без крепления », — сказал Криз.

«Использование опор или зажимов из нержавеющей стали в месте контакта может изолировать тепло вокруг детали. Если тепло достигает области крепления, оно не проникает в опору, и вы можете продолжить сварку ».

До и после

Использование креплений с трехмерной печатью не ограничивается до начала сварки. Эти же приспособления также можно использовать после завершения сварки.

«Эти приспособления могут действовать как инструменты обеспечения качества после завершения операции, чтобы подтвердить соответствие спецификациям», — сказал Криз.

“Возможности настройки трехмерной печати позволяют создавать приспособления, которые могут сократить время настройки, свести к минимуму сбои при выполнении заданий и гарантировать, что в конечном результате будут получены высококачественные сварные швы, соответствующие вашим стандартам. Это может повысить эффективность вашего производственного процесса как до, так и после сварки ».

Однако переход к приборам с трехмерной печатью не означает потери возможностей существующих приборов.Гибкость трехмерной печати позволяет изготавливать приспособления, опоры или стояки в дополнение к существующим сварочным инструментам и технологиям.

Приспособление для роботизированной сварки

Хотя роботизированная сварка может значительно повысить производительность по сравнению с полуавтоматической сваркой, уровень эффективности автоматизации зависит от продуманной конструкции приспособлений для максимальной производительности.

Роботизированная сварка экономична при правильном применении, но она может быть ужасно неэффективной и дорогостоящей, если не учитывать соображения простой конструкции приспособлений.Многие приросты производительности достигаются или теряются на этапе проектирования, и хотя крепление деталей выполняет простую роль, хорошая конструкция крепления имеет решающее значение для успеха роботизированной сварочной системы.

При запуске нового проекта по роботизированной дуговой сварке учитывайте следующие цели конструкции приспособления:

Выберите материал приспособления с умом
Оптимизируйте сварочный контур
Ориентируйте приспособление для увеличения скорости наплавки
Стремитесь к доступности, воспроизводимости, простоте и надежности
Рассмотрите альтернативы, когда затраты на конструкцию приспособления непомерно высоки

Разумно выбирайте материал крепления

Для целей этого обсуждения ссылка на крепление относится к специально разработанному устройству, используемому для размещения или поддержки обрабатываемой детали во время операции сварки. Часто используемый как взаимозаменяемый термин, «инструменты» обычно зарезервированы для определенного устройства, предназначенного для формирования, сжатия или придания формы.

Одним из первых шагов при разработке сварочного приспособления для робота является выбор основного металла приспособления. Факторы включают первоначальную стоимость, затраты на долгосрочное обслуживание и особые характеристики, особенно подходящие для применения в роботизированной сварке, такие как критический аспект поддержания точности и повторяемости деталей в среде, подверженной повышенному нагреву и сварочным брызгам.

Стандартные варианты материалов включают низкоуглеродистую сталь, высокоуглеродистую инструментальную сталь, алюминий, нержавеющую сталь и медь. Доступны различные сплавы обычных основных материалов для улучшения деформационного упрочнения и износостойкости. Каждый материал имеет разные характеристики, которые могут повлиять на производительность и качество.

Из соображений первоначальной стоимости рекомендуется использовать квадратные / прямоугольные конструкционные стальные трубы для большей части каркаса приспособления. С точки зрения износостойкости жесткие упоры и точки фиксации часто изготавливаются из легированной высокоуглеродистой инструментальной стали, чтобы противостоять деформации.Другой широко распространенный износостойкий сплав, алюминий-бронза, упрочняется при деформации и не так подвержен остаточному магнетизму по сравнению с инструментальной сталью.

Чистой меди обычно избегают, когда речь идет о твердости, но она является лучшим универсальным материалом по электропроводности. Электропроводность имеет решающее значение для стабильности дуговой сварки, желательного аспекта, необходимого для достижения максимальной скорости перемещения. По этой причине для улучшения износостойкости меди можно использовать сплавы меди и цинка (латунь) или карбида меди и вольфрама.Начинающие строители приспособлений иногда упускают из виду аспект электропроводности и окрашивают все поверхности, включая поверхность соединения рабочего кабеля с болтовым соединением, что является источником немедленных проблем с устранением неполадок при запуске.

Свойства теплопроводности алюминия и меди высокие, что связано со способностью каждого из этих материалов проводить тепло.По этим причинам эти материалы часто используются в качестве радиаторов, чтобы отводить тепло от заготовки и «распределять» тепло по большей площади поверхности, чтобы минимизировать деформацию заготовки. В роботизированной сварочной системе также следует учитывать свойства теплового расширения. Термическое расширение относится к частичному изменению длины материала на единицу изменения температуры. Алюминий обладает способностью значительно изменяться в длине и объеме при нагревании. По этой причине медь чаще используется для радиаторов, а алюминий обычно избегают, чтобы добиться повторяемости деталей.Подузлы заготовок также могут быть физически скомпонованы и запрограммированы с использованием передовых сварочных процессов, рассчитанных на низкое тепловложение, чтобы свести к минимуму склонность к сварке.

Оптимизация сварочного контура

Усовершенствованная форма сварочной волны требует оптимизированной сварочной схемы для поддержания короткой длины дуги при одновременном уменьшении разбрызгивания, образования коротких замыканий, вспышек дуги и отключений дуги, и все это в целях максимального увеличения скорости движения.

Особое внимание следует уделять выбору оптимального расположения рабочего кабеля на сварочном приспособлении для робота.Как правило, желательно располагать рабочий кабель и измерительный провод (если применимо) как можно ближе к сварочной дуге, а не косвенно через серию болтовых соединений. В оптимальном сценарии предпочтительнее подключение непосредственно к заготовке.

Условия подключения на приспособлении для обеспечения того, чтобы рабочий кабель и измерительный провод были отделены друг от друга, а также от любых роботизированных или сварочных кабелей связи, обеспечивающих наилучшие результаты. Когда несколько источников питания одновременно сваривают одну деталь, каждому источнику питания требуется рабочий кабель от шпильки к заготовке.Избегайте объединения всех рабочих выводов в один, чтобы уменьшить влияние дуги и наведенный магнетизм, также известный как дуговое раздутие.

На этом этапе также примите во внимание ожидаемые направления движения при сварке, предпочитая двигаться в направлении от рабочего кабеля, как показано. Подключите все рабочие сенсорные провода от каждого источника питания к заготовке на противоположном конце.

Ориентируйте приспособление для увеличения скорости осаждения

Затем проверьте, как ваши приспособления позиционируют работу относительно вертикальной ориентации, чтобы воспользоваться силой тяжести.При сварке детали в плоском положении сила тяжести — союзник. Готовые сварные швы получаются плоскими, однородными, их легче выполнять за счет более высоких скоростей наплавки, что напрямую увеличивает скорость перемещения и производительность.

Когда листовой металл проектируется с соединением внахлест или Т-образным соединением, простое позиционирование детали для обеспечения движения резака под уклон 15 градусов может привести к увеличению скорости движения на 10-25 процентов за счет использования силы тяжести в качестве союзника и быстрого -следить за характеристиками многих комбинаций расходных материалов / газа.

Сварочные накладные расходы могут быть привлекательными для уменьшения или исключения прилипания сварочных брызг к детали, однако брызги неизбежно будут прилипать к открытой поверхности приспособления и инструмента, что требует длительного обслуживания. Сварка над головой также требует преодоления силы тяжести. Скорость наплавки ниже, и сложнее поддерживать надлежащие контуры сварного шва.

Стремление к доступности, повторяемости, простоте и надежности

Существует множество вариантов зажима / расположения на выбор, когда вы приближаетесь к приспособлению на стадии проектирования. Наименее сложным является простой ручной зажим, такой как поворотные, толкающие или плунжерные зажимы, применяемые к фиксированному или стационарному столу и обычно применяемые для мелкосерийных или прототипных деталей. В условиях НИОКР или краткосрочных проектов это очень простые и недорогие методы поиска детали. Трудоемкий характер ручного зажима преодолевается гибкостью и универсальностью этих настроек. Модульное крепление является второстепенным вариантом, который обеспечивает преимущества гибкости при сохранении контроля размеров.

На другом конце спектра для более сложных приложений может потребоваться специальный прибор. Эти монтажные приспособления являются более сложными, имеют более высокие начальные затраты и часто включают установку и прокладку проводки, а также пневматических или гидравлических линий. Преимущества автоматического зажима включают сокращение или устранение трудозатрат на приведение в действие, определение приближения детали и последовательное зажимание.

Другая альтернатива конструкции приспособления включает переоснащение или перепрофилирование существующего полуавтоматического приспособления, но к этой альтернативе следует подходить с осторожностью.В полуавтоматическом приложении оператор часто на лету вносит корректировки, чтобы учесть изменения в расположении и геометрии соединения. Когда робот применяется к тому же приспособлению, любое движение детали отбрасывает сборку в корзину для брака. Если приспособление преимущественно предназначено для угловых и нахлесточных сварных швов, приспособление, как правило, можно использовать повторно, однако внешние угловые сварные швы и квадратные стыковые соединения часто требуют серьезных усовершенствований существующего приспособления для сохранения повторяемости.

В каждом из этих вариантов необходимо учитывать множество дополнительных целей.Например, приспособление должно быть спроектировано таким образом, чтобы работать на эргономичной высоте и досягаемости и не требовать усилий оператора во время загрузки и разгрузки. Особое внимание следует уделять достаточному доступу к факелам и визуальному просвету, а также достаточному освещению. Поверхности зажимных приспособлений идеально спроектированы так, чтобы минимизировать плоские поверхности, чтобы избежать скопления сварочных брызг от воздействия на критически важные опорные поверхности или исполнительные компоненты.

Целью интеграции приспособления и зажимного / фиксирующего устройства является обеспечение повторения местоположения сварного соединения в трехмерном пространстве относительно системы в пределах +/- половины диаметра применяемой сварочной проволоки.Например, использование проволоки диаметром 0,045 дюйма допускает допуск +/- 0,022 дюйма.

Расположение и ширина зазора должны быть одинаковыми от детали к детали с теми же допусками, что и место сварного соединения. За пределами плюс-минус половины диаметра толщины проволоки может потребоваться увеличить размер сварного шва, чтобы компенсировать меньшую ширину сварного шва. Для большего сварного шва может потребоваться на 125-200% больше сварочного металла, чем требуется, при условии соблюдения надлежащей подгонки.

Хорошая подгонка имеет решающее значение для контроля затрат.Чтобы обеспечить постоянную хорошую подгонку, необходимо также уделять внимание операциям предварительной подготовки, таким как резка / резка, механическая обработка, термообработка и процессы гибки / формовки.

Рассмотрите альтернативы, когда затраты на проектирование оборудования непомерно высоки

Бывают случаи, когда слишком дорого изготавливать детали с жесткими допусками или непрактично представлять большое изготовление приспособления робота с точностью до тысячных долей дюйма.Выполнение мелких деталей может также препятствовать применению некоторых опций крепления. В этих случаях можно использовать недорогие программные сенсорные технологии, такие как сенсорное сканирование или отслеживание шва по дуге, для устранения недостатков в детали или приспособлении.

В приложении Touch Sensing робот запрограммирован так, чтобы прикасаться сварочной проволокой к нескольким точкам на производстве, чтобы определить расположение и ориентацию детали. С помощью этой информации мастер-программа может быть сдвинута в 3-х измерениях для соответствия новой ориентации детали.

Отслеживание шва по дуге — это еще одна опция, которую можно включить, когда робот начинает сварку — робот переплетает сварное соединение и изменяет свой путь в зависимости от любого сдвига местоположения соединения, возможно, из-за деформации или частичного возврата пример.

Другие сложные методы обнаружения и отслеживания включают лазерные системы видения.

Резюме

Роботизированная сварка экономична при правильном применении, но она может быть ужасно неэффективной и дорогостоящей, если не учитывать соображения простой конструкции приспособлений. Многие приросты производительности достигаются или теряются на стадии проектирования, и хотя крепление деталей играет простую роль, оно имеет решающее значение для успеха системы. Примите во внимание основные цели конструкции приспособлений, чтобы повысить производительность вашей роботизированной сварочной системы.

Список курсов по сварке / изготовлению металлов

FacebookTwitterLinkedInYouTubeInstagramPinterestGithubVimeoЗакрытьМенюПоискСтрелка вправоСтрелка влевоСтрелка внизСтрелка вверхДомашняя страницаСтрелка следующая ×

План доступа к зимним каникулам и кампусу | Новости Fox Valley Tech COVID-19

Поиск

Текущие студенты
Персонал
Новости и события