Статья обзор про сварочный полуавтомат: Flama, Сварог, Кедр, Fubag, Foxweld

Содержание

Как выбрать сварочный полуавтомат в С.-Петербурге?

Вы собрались купить сварочный полуавтомат? Многие, поставив такую задачу, оказываются перед выбором. Как правильно выбрать полуавтомат, чтобы он отвечал Вашим требованиям, не затратив при этом лишние деньги?
В настоящее время мы наблюдаем изобилие сварочного оборудования как Российского производства, так и зарубежного. Чтобы купить полуавтомат сварочный надежный и недорогой — читайте материалы этой статьи.
Сварочный полуавтомат – это аппарат для полуавтоматической дуговой сварки.
Полуавтоматическая сварка или MIG/MAG сварка (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) — дуговая сварка плавящейся электродной проволокой в среде защитного активного (СО2) или инертного (Ar) газа с автоматической подачей сварочной проволоки в зону горения дуги.

При этом виде сварки дуга горит между проволокой, намотанной на кассету и непрерывно подаваемой в дугу, и свариваемыми деталями в зоне их соединения. Дуга расплавляет проволоку и кромки свариваемых деталей с образованием сварочной ванны. По мере перемещения дуги, вдоль стыка деталей, ванна затвердевает, образуя шов, соединяющий кромки деталей. Для защиты ванны от окружающего воздуха в зону горения дуги подаётся защитный газ. Перемещение сварочной дуги вдоль шва с необходимой скоростью сварки осуществляется сварщиком вручную с помощью горелки.

Полуавтоматы обеспечивают аккуратный внешний вид шва, поэтому используются для работ с тонким металлом, а также обеспечивают высокую производительность и применяются в серийном производстве металлоконструкций.

Данная статья поможет Вам правильно выбрать в КАТАЛОГЕ нашего сайта и купить хороший полуавтомат.

Купить сварочный полуавтомат недорого поможет раздел 

АКЦИИ и РАСПРОДАЖИ в ООО «СЕВЭКО».

Для MIG сварки изделий из нержавейки потребуется проволока нержавеющая  соответствующей марки.

Следующая страница>>

Все части данной статьи

Правила ухода за сварочным полуавтоматом

В данной статье мы расскажем Вам о том, как правильно проводить чистку и ухаживать за сварочным полуавтоматом. Ведь эти моменты не только смогут продлить жизнь вашему полуавтомату, но и окажет положительный эффект на качество сварки.

Все обладатели сварочных полуавтоматов должны осознавать, что даже если у них самый живучий и надежный аппарат от качественного зарубежного производителя, то он нуждается в периодической очистки его внутренних полостей от грязи и пыли, и в частом уходе, как и любые другие аппараты.

Это должно касаться, как отсека, в котором размещены бобина с проволокой и подающий механизм, так и отсека, в котором расположен сварочный выпрямитель, трансформатор и электронные блоки (схемы).

Важно! Чистку сварочного полуавтомата производите, только убедившись в том, что аппарат отключен от сети.

Чистка подающего механизма

При чистке отсека с бобиной Вы заметите, что в нем собирается не только пыль, но и частицы металла, которые образовываются в протяжении сварочной проволоки по подающему узлу. Для того, что бы удалить эту грязь необходимо воспользоваться продувочным пистолетом и его порывом сжатого воздуха. Чаще всего доступ к отсеку с бобиной получить очень просто, стоит лишь открыть откидную дверцу.

Далее для того, что бы получить доступ к внутреннему электрооборудованию аппарата, необходимо полностью снять кожух. Для этого вам понадобиться крестовая отвертка или шуруповерт, так как необходимо будет открутить больше десятка саморезов.

После долгой эксплуатации полуавтомата и его внутреннего обзора после, заверяем, Вы зададитесь вопросом «Откуда здесь оказалось столько грязи?». Ответом будет, то что, у каждого сварочного полуавтомата в конструкции присутствует вытяжной вентилятор. Он «проносит» через полуавтомат пыльный воздух мастерской (гаража) в достаточно большом объеме, примерно 2-3 кубов в один час. Поэтому эта пыль скапливается на электромонтаже плотным толстым слоем.

Помните:

  1. Пыль достаточно хорошо накапливает влагу, из-за этого уменьшается сопротивление изоляции полуавтомата.
  2. Грязь и пыль внутри сварочного полуавтомата сильно ухудшают теплоотводящие свойства силовых полупроводников, тем самым создают большую вероятность выхода из строя вашего аппарата.

Чистка силовых элементов

Как и отсек для бобины (подающего устройства), отсек с электрооборудованием необходимо, тщательно и очень осторожно продувать сжатым воздухом, только так, что бы не повредить схемы и электронные блоки. Однако очень часто бывает, что пыль плотно слежалась, и её невозможно до конца удалить продувкой. В таком случае Вам, нужно будет провести несколько дополнительных операций:

  1. Продуть электромонтаж сжатым воздухом и удалить разрыхленные залежи пыли.
  2. Разрыхлить плотно скомканные залежи малярной кистью сильной жесткости (капрон), и повторить продувку.

Разрыхлять пыль и продувать, необходимо до того, как полностью не удалите пыльный налет.

Теперь, рассмотрим то, как и для чего необходимо ухаживать за газовым соплом сварочной горелки.

Чистка газовых сопел горелки

Отметим, что этот элемент потребует более частого ухода, чем весь сварочный полуавтомат. Все из-за того, что при процессе сварки сопло забивается расплавленным металлом, а в частности его брызгами и после из-за этого внутренней поверхности сопла образуется прочная корка. Впоследствии этого капли расплавленного металла «слипают» газовое сопло с медным наконечником. Результатом этого действия, сопло для газа оказывается под напряжением, и в конечном итоге сварка становится крайне проблематичной.

Дабы избежать этого, для очистки сопла Вам потребуется отвернуть его от сварочной горелки для полуавтоматической сварки и округлым напильником (желательно с крупной насечкой) выпилить корку. Можете, смело производить это действие, т.к. напильник практически не будет вредить мягкому медному газовому соплу. Желательно взять в привычку и чистить сопло каждый раз перед сваркой, пока оно не вышло из строя и ему не потребуется замена. Следите за тем, что бы изношенные наконечники регулярно заменялись, это повысит качество сварки и комфорт при проведении работ.

Надеемся, что эти простые советы по уходу за сварочным полуавтоматом, оказались Вам полезны и повысят срок службы Вашего кормильца или просто напарника по быту 🙂

Обзор сварочного полуавтомата РЕСАНТА САИПА 200

Обзор сварочного полуавтомата РЕСАНТА САИПА 200

Сварочные полуавтоматы от компании Ресанта — это современное оборудование, которое предназначено для сварки с помощью проволоки с защитной оболочкой. Полуавтоматы оснащены новейшими функциями и модернизированной системой протяжки проволоки. Всё это делает работу с полуавтоматами Ресанта удобной, а качество сварного соединения остается всегда на высоте.

Из всех моделей сварочных полуавтоматов наибольшей популярностью пользуется именно Ресанта Саипа 200. Сварочный ток в 200 ампер гарантирует выполнение большинства бытовых и производственных работ, позволяя варить, как тонкий автомобильный кузов, так и толстые металлы, толщина которых достигает 6 мм.

В это статье вы сможете узнать о характеристиках инверторного полуавтомата Ресанта Саипа 200, а также прочесть отзывы тех, кто уже давно пользуется таким полуавтоматом.

Характеристики РЕСАНТА САИПА-200

Сварочный полуавтомат Ресанта Саипа 200 представляет собой универсальный инвертор для полуавтоматической

MIG/MAG и ручной дуговой MMA сварки. То есть, данным полуавтоматом можно варить не только специальной проволокой, но и электродом, диаметр которого не превышает 5 мм.

Мощность сварочного полуавтомата Ресанта составляет 5.5 кВт. Диаметр проволоки, которую можно использовать в полуавтомате, колеблется от 0.8 до 1 мм. Аппарат может работать от пониженного напряжения в 140 Вольт, что очень важно при низком сетевом напряжении в доме или на даче.

Полуавтомат Ресанта Саипа-200 оснащён надежной принудительной системой охлаждения. Также в нем имеется защита от перегрева, что очень важно при продолжительных работах полуавтоматом.

Напряжение дуги сварочного полуавтомата составляет 42 Вольта, а диапазон сварочного тока может регулироваться от 30 до 200 Ампер. Таким образом, сварочный полуавтомат можно гибко настроить на выполнение всевозможных работ по сварке.

Отзывы о Ресанта Саипа-200

Нами было проанализировано большинство отзывов о сварочном полуавтомате Ресанта Саипа-200, о том, стоит ли его покупать. В целом, сварочный аппарат пользуется большой популярностью, что связано с немалым количеством его преимуществ.

Итак, преимущества сварочного полуавтомата заключатся в следующем:

  • Многофункциональный аппарат для полуавтоматической сварки MIG/MAG, а также ручной дуговой MMA сварки электродом;
  • Мобильность, аппарат имеет достаточно небольшие габариты и вес чуть более 14 кг;
  • Наличие всевозможных защит, делает полуавтомат надежным помощником в полуавтоматической сварке;
  • Полуавтомат обеспечивает качественный сварной шов. Он хорошо варит тонкий металл и не прожигает его;
  • Достаточно мощный;
  • Способен работать от пониженного напряжения;
  • Легко способен тянуть проволоку, диаметром в 1 мм.

Для гаража и выполнения различных ремонтных работ, этого полуавтомата от компании Ресанта хватит с головой. Что же касается недостатков, то они перечислены ниже.

Недостатки сварочного полуавтомата Ресанта

Многие кто уже купил полуавтомат для сварки Ресанта Саипа-200, жалуются на пластиковый механизм подачи проволоки. Также, не всем по нраву пришёлся короткий провод массы, длина которого составляет менее 1,5 метра, и короткий сварочный рукав, длиной менее 2 метров.

Во всём же остальном, сварочный полуавтомат Ресанта Саипа-200 вполне стоит своих денег. При умелом использовании и возможной доработки, полуавтомат прослужит верой и правдой не один год, и за это время окупит себя с головой.

Тест сварочного полуавтомата | Статьи

В интернете легко найти информацию о принципе работы сварочного полуавтомата. Однако производители редко рассказывают о том, как работает оборудование в реальных условиях. Сегодня постараемся исправить этот недочет. Мы протестируем сварочный полуавтомат и выясним:
  • насколько качественно он собран;
  • какая начинка у инвертора;
  • как настроить оборудование для сварки дома или на даче;
  • с какой стороны инвертор себя зарекомендует при сварке.
В качестве тестируемой модели мы выбрали сварочный полуавтомат HAMER MIG-220X Evolution. По заверениям производителя аппарат для бытовых и профессиональных задач там, где нужно получить сварной шов высокого качества. При максимальной нагрузке аппарат способен выдавать до 220 А, сваривая металл толщиной до 7 мм. Сварщикам доступна сварка в трех режимах: в среде инертного газа (MIG), активного (MAG) и электродом (MMA).

Комплект сварочного полуавтомата HAMER MIG-220X Evolution:

  • Кабель массы
  • Кабель электродержателя
  • Еврорукав
  • Перемычка

Корпус аппарата изготовлен из прочного листового металла, устойчивого к коррозии. Он покрыт полимерным диэлектрическим составом, который обеспечит дополнительную защиту от повреждений. К тому же сварочный полуавтомат оснащен ручкой для переноски. Удобно, учитывая вес и габариты оборудования.

На лицевой стороне аппарата располагаются

  • евроразъем для подключения горелки;
  • регуляторы для смены полярности;
  • настройки сварочного тока и скорости подачи проволоки.

За подачу проволоки отвечает подающий механизм, сделанный из металла.

Основное требование, предъявляемое к тестируемому аппарату, — комфортная сварка при колебаниях напряжения. Это необходимое условие для сварки дома или на даче, где сварщики чаще всего сталкиваются с существенными просадками напряжения. Силовая плата FLASH GOLD, которая отвечает за производительность и продолжительность работы, позволяет варить металл даже при 140-160 В.

В целом же сварочный полуавтомат HAMER MIG-220X Evolution зарекомендовал себя как оборудование не только профессиональных сварщиков, но и любителей. Дополнительные функции, которыми оснащен аппарат, дают одинаковые возможности на старте любому.

Функции сварочного инвертора

  • HOT START («горячий старт») — в начале сварки повышает значение тока, помогая вызвать поджиг дуги;
  • ARC-FORCE («форсаж дуги») — автоматически регулирует величину сварочного тока, сохраняя параметры дуги;
  • ANTI-STICK («антизалипание электрода») — фиксирует залипание электрода, понижая значение сварочного тока;

Полуавтомат HAMER MIG-220X Evolution подойдет для сварки металлов разного диаметра, в том числе и трудносвариваемых.

Проверим это на практике, попробовав сварить металлические заготовки из нержавейки. Подключаем сварочный полуавтомат в сеть, выставляем нужные настройки сварочного тока и скорости подачи проволоки. Для этого выбираем нужное цифровое значение с помощью регуляторов, расположенных на лицевой панели. Далее устанавливаем в полуавтомат катушку с проволокой 0.8 мм и приступаем к работе. О том, как правильно варить полуавтоматом, можете прочитать здесь.

Касаемся проволокой металла, к которому подключена масса, чтобы вызвать поджигание дуги. Затем постепенно отводим горелку в сторону, чтобы не прервать контакт дуги. После того, как дуга сформировалась, плавно ведем ее над поверхностью металлов от одного края к другому.

Тестовая сварка заготовки полуавтоматом HAMER MIG-220X Evolution

Как мы убедились, сварочный полуавтомат HAMER MIG-220X Evolution отлично справился со сваркой нержавеющей стали. В итоге мы получили ровный и прочный шов без шлаковых участков.


Особенности сварки полуавтоматом тонколистовых металлов

Стандартные аппараты для работы с тонколистовыми металлами можно использовать не всегда. Они могут прожигать заготовки и не обеспечивать требуемое качество сварных швов. В этом случае требуется другая технология, позволяющая выполнять аналогичные работы с минимальным тепловложением.

Почему ограничивается применение классической сварки короткой дугой малой мощности

В стандартных полуавтоматах для сварки тонколистового металла используются низкие значения напряжения и сварочного тока. При этом процесс перехода электродного материала в шов происходит с определенной цикличностью, как это изображено на рисунке ниже.

Изменение параметров сварочной дуги

Происходит чередование фаз горения дуги и коротких замыканий. Процесс выглядит следующим образом:

  • 1. После зажигания дуги на конце электрода формируется капля расплавленного металла.
  • 2. При короткой дуге она через короткий промежуток времени вступает в контакт с металлом, находящимся в сварочной ванне.
  • 3. Электрическая дуга гаснет.
  • 4. Под действием силы поверхностного натяжения капля отрывается от электрода и втягивается в сварочную ванну.
  • 5. Электрическая дуга вновь зажигается.

Сила сварочного тока и напряжение также меняются:

  • 1. В момент, когда капля на конце электрода вступает в контакт с металлом в сварочной ванне, возникает короткое замыкание. Сопротивление в образовавшейся цепи резко падает, а с ним скачкообразно уменьшается напряжение и начинает расти сила тока.
  • 2. Перед отрывом капли металла от электрода сопротивление, а с ним и напряжение, начинают быстро расти. Сварочный ток при этом падает сравнительно медленно по причине индуктивности цепи источника питания.
  • 3. Зажигание дуги выполняется после отрыва капли с конца электрода при высоком напряжении. Из-за этого часть жидкого металла разорвавшейся перемычки испаряется взрывообразно, не успев попасть в сварочную ванну. Это и есть причина образования брызг. Предотвратить этот процесс можно только противодействуя росту тока.

Сварка короткой дугой – отличный инструмент для работы с тонколистовыми металлами, но она не позволяет получать качественные швы при соединении деталей из материалов, чувствительных к теплу (оцинкованная или высокопрочная сталь). В первом случае из-за температурного воздействия возможно испарение защитного цинкового покрытия, во втором – потеря сталью своих прочностных качеств.

Варианты усовершенствования сварки короткой дугой

Главной проблемой сварки на короткой дуге является ее высокое тепловложение при повторном зажигании после короткого замыкания. Попытки изменить эту ситуацию предпринимались. В 80-е годы предлагалось снижать ток перед разрывом перемычки из расплавленного металла, возникающего при переходе капли с электрода в сварочную ванну, а после этого подавать высокий импульс напряжения для облегчения зажигания дуги. В результате действительно снижалось разбрызгивание, но существенно повлиять на тепловложение не удавалось.

Еще одной попыткой стало использование модифицированной короткой дуги с адаптивной системой регулирования. В этом случае была реализована технология прерывистой подачи проволоки. В момент короткого замыкания она оттягивалась назад и перемычка расплавленного металла разрывалась. Такой подход позволял уменьшить длительность короткого замыкания и разбрызгивание металла.

Недостаток — сложность самого процесса. Для воплощения на практике понадобился двухтактный привод с двумя двигателями подачи проволоки. В результате подобная технология стала возможной только для роботизированной или автоматической сварки.

Технология EWM coldArc – оптимальное решение для сварки тонколистовых металлов

В технологии coldArc определяющим фактором является цикличное изменение напряжения в процессе сварки короткой дугой. В зависимости от его значения корректируется сила тока.

Схема процесса сварки модифицированной короткой дугой

Своевременное реагирование на изменение напряжения выполняется с помощью высокодинамичной регулировки мгновенных значений. Мягкое зажигание без разбрызгивания возможно благодаря цифровому процессу обработки сигналов, который применяется в технике EWM. Он позволяет снизить силу тока и энергию дуги всего за одну микросекунду до ее зажигания.

Изменения силы сварочного тока, изображенные на рисунке выше, наглядно демонстрируют эффективность технологии coldArc. Очевидно, что после повторного зажигания дуги этот параметр кратковременно увеличивается. На схематичном изображении видна характерная ступенька в зоне третьей фазы, которая называется импульсом расплавления.

На конце электрода формируется расплавленный купол после каждого короткого замыкания, а сам процесс перехода электродного металла в сварочную ванну осуществляется равномерно. В результате появляется возможность использовать низкую силу тока в фазах между короткими замыканиями.

Технология coldArc подразумевает регулирование модифицированной короткой дуги только в источнике энергии без вмешательства в механическую часть устройства для подачи проволоки. Соответственно, можно использовать обычные сварочные горелки, а всю работу выполнять вручную.

При применении технологии coldArc существенно снижается пик мощности при повторном зажигании дуги и уменьшается тепловложение на этапе расплавления электродного металла. Благодаря таким особенностям она может использоваться там, где невозможно применение обычной сварки короткой дугой.

Так, уже сегодня в автомобилестроении востребованы металлы толщиной до 0,2 мм. При использовании стандартной MIG/MAG сварки в этом случае уже не получить качественные швы. Для таких условий полуавтоматы EWM с технологией coldArc незаменимы.

Заключение

При сварке заготовок из тонколистового металла многое зависит от используемого оборудования. Технология coldArc позволяют качественно выполнять работы такого вида.

Поделитесь с друзьями:

Сварка алюминия полуавтоматом — статья компании Global Welding Company

Алюминий, как самый популярный металл в различных сферах промышленности, легко обрабатывается, но при этом только с применением технологий, имеющих свои нюансы. Так, для того чтобы произвести сварку алюминиевых деталей, допускается использовать сварочный полуавтомат. Однако, на поверхности этого металла при проведении с ним сварочных операций образуется оксидная пленка. Если не учесть этот фактор, то соединение может получиться некачественным, из-за чего прочность будет значительно меньше требуемого уровня.

Для обработки алюминия перед началом процесса сварки полуавтоматом используются определенные химические элементы (такие, как флюс). Механическая зачистка поверхности, с которой работает сварщик, производится жесткой металлической щеткой. При работе сварочного полуавтомата предусматривает подача защитного газа, который необходим для обеспечения качественной сварки. При сварке алюминия и его сплавов в качестве защитного газа следует использовать аргон.

В качестве сварочного материала при этом способе сварки используется алюминиевая проволока на катушках рядной намотки по 0,5кг, 2кг или 6кг. Все необходимое оборудование поставляется компанией «GlobalWeldingCompany», имеющей в широком ассортименте и алюминиевую проволоку, и сварочные аксессуары.

Выбор сварочного полуавтомата для сварки алюминия

Сварочное оборудование стало настолько популярным, что приобрести его можно во многих точках продажи. Впрочем, чтобы не ошибиться при выборе, необходимо знать некоторые параметры, по которым можно оценить необходимость покупки того или иного сварочного полуавтомата.

Так, первым показателем, характеризующим надежность работы приобретаемого оборудования, является стаж работы компании-производителя на рынке – он должен быть не менее пяти лет. Это свидетельствует о том, что в компании уверенно применяют новые технологии. Кроме того, следует обращать внимание на рабочий ток аппарата. Например, если технология сварки предусматривает показатель рабочего тока в 100 ампер, то полуавтомат нужно покупать с силой тока не менее чем на 160 ампер. Однако это зависит от планируемой интенсивности использования оборудования. Если объем планируемых работ небольшой, то можно выбрать сварочный аппарат с не таким большим превышением максимального сварочного тока.

Не менее важной деталью выбора является приобретение качественных аксессуаров, таких как горелка для полуавтомата по технологии MIG/MAG при использовании защитной газовой среды. Горелка, как один из основных элементов оборудования, обеспечивает одновременную подачу и материала, и газа с регулированием скорости подачи проволоки. Компания «GlobalWeldingCompany» предлагает широкий ассортимент горелок для полуавтоматов высокого качества в различных модификациях.

универсальный вариант для профессиональной MIG, MAG, MMA, TIG-сварки / Инструменты / iXBT Live

Небольшой обзор многофункциональной модели сварочного автомата Сварог REAL SMART MIG 200 Black (N2A5) — достаточно недорогого аппарата профессионального уровня для работ в среде защитных газов Версия «Black» продается комплектом (горелки, маска и т.д.) для работы «из коробки». Подойдет для сварки в защитной углекислотной среде или сварочной смеси, для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом, а также для сварки обычными электродами. Фактически, это устройство «все-в-одном», которое позволяет настроить широкий набор функций под конкретную задачу. 

Сварог REAL SMART MIG 200 Black ( N2A5) в официальном магазине

Сварог REAL SMART MIG 200 Black ( N2A5) на Яндекс.Маркете

Инверторный сварочный аппарат REAL SMART MIG 200 (N2A5) предназначен для полуавтоматической сварки в среде защитных газов (MIG/MAG), сварки порошковой проволокой (FCAW), ручной дуговой сварки покрытым электродом (ММА), а также
аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG). С таким аппаратом можно смело варить низко и высокоуглеродистые стали и сплавы, нержавеющие стали, а также алюминий, титан, медь, бронзу, латунь и их сплавы. Для режима ММА сварки предусмотрены регулировка тока и напряжения дуги, форсаж, отключаемый VRD, функция антиприлипания, горячий старт. Для режима MIG сварки предусмотрены регулировка тока, продувка газом, режим сварки 2Т/4Т,  дожиг, а также холостая подача проволоки. 

Характеристики:
Бренд: Сварог 
Модель: REAL SMART MIG 200 Black ( N2A5) 
Тип: сварочный полуавтоматически аппарат
Вид сварки: MIG/MAG/MMA/TIG
Мощность: до 7кВт
Cварочный ток: 30…200 А
Подача проволоки: встроенный механизм
Катушки: стандартные до 5кг
Диаметр сварочной проволоки: от 0,6 до 1.0 мм

Шнур питания длиной 1,8 метра, не съемный. На тыльной стороне расположен фитинг для подачи защитного газа (углекислота, аргон или сварочная смесь). Также рядом распложен выключатель и вентилятор внутреннего объема. На верхней части корпуса расположена ручка для переноски. 

Обратите внимание на маркировку, нанесенную на боковой крышке. «JASIC» — означает, что данный аппарат изготовлен для профессионалов. На мой взгляд, это один из вариантов профессиональной модели JASIC MIG 200, несколько улучшенный в плане эргономики и удобства.

Внутри под крышкой расположена ось для установки катушки с проволокой. Можно использовать катушки весом 0,5, 1 и 5 кг. Расходные материалы стандартные, не дефицитные. Есть даже проволоки для сварки нержавеющих сталей, алюминиевые проволоки, а также самозащищаемая проволока для сварки без газа.

На крышке приводится достаточно подробная таблица с описанием типов сварки, требованиям к расходным материалам и необходимым режимам сварки. Весьма и весьма полезно, особенно если у вас нет необходимого опыта. 

Механизм подачи проволоки встроен в корпус, полностью металлический. Сильная пружина обеспечивает прижим проволоки для протяжки в горелку. В комплекте имеется сменный ролик для другого диаметра проволоки. Под диаметр проволоки нужно также подбирать и сопла в горелке. По умолчанию установлено для 0,8 мм.

В отличие от младшей модели REAL MIG 200 (N24002N), в обозреваемой REAL SMART MIG (N2A5) предусмотрен дисплей для индикации режимов (MIG/MAG/MMA/TIG). Под дисплеем расположены ручки для регулировки силы тока, скорости подачи проволоки и т.д. Внизу на панели расположены плюсовая и минусовая силовые клеммы, а также интерфейс для MIG-горелки. 

Комплектация MIG 200 Black интересна тем, что в поставке сразу идет хорошая маска-хамелеон. Стекла имеют транспортные наклейки, которые нужно удалить перед началом работы. Также есть смысл изучить инструкцию и отрегулировать маску (время и степень затемнения). 

Работает маска от двух мизинчиковых батареек (есть в комплекте), достаточно четко срабатывает, но можно «поиграть» настройками переключателей. Крепление на голову пластиковое, достаточно простое.

Также в комплекте поставляются защитные огнестойкие перчатки (краги) с фирменной символикой «Сварог», руководства пользователя на сам аппарат, на маску, паспорт на изделие, а также комплект сменных и запасных насадок для горелки. 

 Сопла имеют различный диаметр для проволоки диаметром от 0,5 до 1,0 мм. Имеется и инструмент для их замены. Также в комплекте поставляется достаточно длинный шланг для подачи газа от баллона до аппарата.

 Так как аппарат универсальный, то в комплекте идут сразу два вида горелок — для MMA сварки (обычной), и для MIG сварки (в среде защитных газов с подачей проволоки). На фотографии комплект проводов для сварки электродом (Общий провод с крокодилом и держак для электрода). 

Горелка для MIG-сварки оснащена кнопкой для управления подачей защитного газа и проволоки. Аппарат умеет работать как в режиме автоматической непрерывной подачи, так и в ручном режиме по нажатию кнопки. Скорость подачи регулируется на панели. Перед работой есть смысл обработать горелку специальным антипригарным спреем для сварки. Таким образом, вы сохраните работоспособность горелки и ее внешний вид гораздо дольше. 

Внутри установлены специальные сопла, которые подбираются по диаметру используемой проволоки. Сопла имеют свойство изнашиваться, так что следите и вовремя меняйте. Что касается материалов в целом — то тут довольно все качественно. Придраться не к чему. Например, держак для электродов может похвастать массивным медным фиксатором. 

 Ответная часто провода «массы» имеет стандартный хвостовик. А ответная часть горелки MIG достаточно сложно устроена — тут и газовод, и трубка-фидер для проволоки, и управляющие контакты для подачи. 

Дополнительно потребуется баллон с газом и регулятор-редуктор газовый (углекислотный или для сварочной смеси), который служит для понижения давления газа, поступающего из баллона до уровня рабочего давления аппарата. Я брал модель Сварог УР-6-6М(есть аналоги). Важно смотреть соответствие фитингов для подключения редуктора к баллону. В моем случае, это G3/4. Главное правильно установить, протянуть и выставить нужное давление. Первый манометр показывает давление в баллоне, второй — рабочее.

Баллон брал на Яндекс.Маркете с бесплатной доставкой, есть варианты на 5 литров, 10 литров, 20 литров и 40 литров. Самые портативные — на 5 и 10 литров. Продаются баллоны пустые, то есть нужно еще найти услугу по заправке углекислотой или сварочной смесью. По сумме стоимости заправки выгоднее взять один раз на 40 литров и установить стационарно в гараже. Заправленный баллон 40 литров весит около 80 кг, баллон 10 кг — менее 20 кг.

Таким образом, буквально за 40 т.р. я обеспечил себя приличным комплектом для полуавтоматической сварки с газом или без газа для широкого спектра задач. Расходные материалы можно приобрести онлайн, в крупных строительных магазинах или в профильных магазинах с аксессуарами для сварки. Обращаю внимание, что можно приобрести расходники как для сварки различных сталей, в том числе и тонкостенных, так и для сварки алюминиевых сплавов, нержавеющей стали и т.д. Можно опционально докупить баллон с аргоном и специальную горелку с вольфрамовым электродом (недорого). Запасные части, расходники горелок можно приобрести на Алиэкспресс. Да и сам аппарат я покупал в магазине Svarog Shop Store на AliExpress, так как с купонами было дешевле.  

Каюсь, аппарат успел только проверить на работоспособность после покупки, а вот ничего серьезного опробовать не успел. В любом случае, выбором доволен. Периодически попадаются варианты комплектов для сварки MIG как дороже (но не лучше), так и дешевле (но такое себе), так что сделал вывод о том, что Сварог REAL SMART MIG 200 (N2A5) –это золотая середина для сварки MIG/MAG/MMA/TIG, которая подойдет как для любителя, так и для профессионала.

Если аппарат вам интересен, то посмотрите доступное руководство по этой модели, в электронном виде. Достаточно грамотная инструкция, а скорее — целый учебник по сварочным работам в целом.

С другими тестами и обзорами инструментов, умных-часов, смартфонов, а также подборками гаджетов и техники вы можете ознакомиться по ссылкам ниже и в моем профиле. 

Датчики для роботизированной дуговой сварки и программирование для промышленных применений | International Journal of Mechanical and Materials Engineering

Введение

Промышленные роботы и механизированное оборудование стали незаменимыми для промышленной сварки для обеспечения высокой производительности, поскольку ручная сварка дает низкую производительность из-за суровых условий труда и экстремальных физических нагрузок (Laiping et al. 2005). Динамичное поведение рынка и сильная конкуренция вынуждают производственные компании искать оптимальные производственные процессы.Как показано на рис. 1 (Pires et al. 2003), для малых/средних объемов производства роботизированное производство обеспечивает наилучшие затраты на единицу производительности по сравнению с ручной и жесткой автоматизацией. Помимо конкурентоспособных удельных затрат, системы роботизированной сварки имеют и другие преимущества, такие как повышение производительности, безопасности, качества сварки, гибкость и использование рабочего пространства, а также снижение затрат на рабочую силу (Robot et al. 2013a; Robert et al. 2013). Расширение диапазона применения технологии роботизированной сварки привело к необходимости уменьшить вмешательство оператора и улучшить автоматизированный контроль над параметрами сварки, траекторией движения робота, обнаружением и исправлением неисправностей (Schwab et al.2008). Несмотря на то, что уровень сложности и изощренности этих роботизированных систем высок, их способность адаптироваться к изменениям условий окружающей среды в реальном времени не может сравниться со способностью человеческих органов чувств адаптироваться к среде сварки (Хон и Холмс, 1982).

Рис. 1

Зона промышленной робототехники (Pires et al. 2003; Myhr 1999)

По данным Американского института робототехники, робот — это «перепрограммируемый многофункциональный манипулятор, предназначенный для перемещения материалов, деталей, инструментов или специализированных устройств с помощью переменных запрограммированных движений для выполнения различных задач.В то время как первый промышленный робот был разработан Джозефом Энгельбургером уже в середине 1950-х годов, только в середине 1970-х годов роботизированная дуговая сварка была впервые использована в производстве. Впоследствии робототехника была принята во многих сварочных процессах. Преимущества роботизированной сварки варьируются от процесса к процессу, но общие преимущества, как правило, включают улучшенное качество сварки, повышение производительности, снижение затрат на сварку и повышенную воспроизводимость сварки (Lane 1987).

Роботы для дуговой сварки

Сварка является неотъемлемой частью передового промышленного производства, и роботизированная сварка считается главным символом современной технологии сварки (Cui et al.2013). В самых ранних применениях роботизированной сварки, так называемых роботизированных сварочных системах первого поколения, сварка выполнялась как двухпроходная система сварки, в которой первый проход был предназначен для изучения геометрии шва, а затем следовал фактическое отслеживание и сварка шва во втором проходе. С развитием технологий появилось второе поколение роботизированных сварочных систем, которые отслеживали шов в режиме реального времени, одновременно выполняя этапы обучения и отслеживания шва.Новейшая технология роботизированной сварки — это системы третьего поколения, в которых система не только работает в режиме реального времени, но и изучает быстро меняющуюся геометрию шва при работе в неструктурированных средах (Pires et al. 2006). На рис. 2 показаны основные компоненты системы роботизированной дуговой сварки (Кэри и Хельцер, 2005 г.).

Рис. 2

Роботизированная система дуговой сварки (Cary and Helzer 2005)

В следующих разделах кратко обсуждаются некоторые ключевые аспекты робототехники в сварочных технологиях.

Конфигурации роботов

Роботы можно классифицировать на основе таких критериев, как степени свободы, кинематическая структура, технология привода, геометрия рабочего пространства и характеристики движения (Tsai 2000). При выборе роботов для конкретного применения необходимо учитывать все эти факторы. Основываясь на геометрии рабочего пространства, роботы с вращающейся конфигурацией (или шарнирной рукой) являются наиболее часто используемым типом в промышленной роботизированной дуговой сварке (Ross et al. 2010). На рис. 3 показан пример робота с изменяемой конфигурацией.

Рис. 3

Робот с вертикальным сочленением (вращающейся конфигурации) с пятью вращающимися шарнирами (Ross et al. 2010)

Этапы сварочных операций

Сварочные операции состоят из трех различных этапов, которые требуют критического рассмотрения при проектировании полностью автоматизированной роботизированной системы сварки для достижения хорошей производительности и качества сварки (Pires et al. 2006):

Этап подготовки

На этом этапе сварщик настраивает свариваемые детали, оборудование (источник питания, робот, программа робота и т.) и параметры сварки, а также тип газовой и электродной проволоки. Когда используется CAD/CAM или другое автономное программирование, предварительная программа роботизированной сварки доступна и размещается в сети. Следовательно, роботизированной программе может потребоваться лишь незначительная настройка для калибровки, которую может легко выполнить оператор сварки, выполнив выбранное онлайн-моделирование процесса.

Фаза сварки

Автоматическое оборудование требует тех же возможностей, что и ручная сварка, т.е.т. е. система должна быть способна поддерживать ориентацию горелки, которая следует желаемой траектории (которая может отличаться от запланированной), выполнять отслеживание шва и изменять параметры сварки в режиме реального времени, таким образом имитируя адаптивное поведение ручных сварщиков.

Фаза анализа

Этап анализа, как правило, является этапом после сварки, когда оператор сварки проверяет полученный сварной шов, чтобы убедиться, что он приемлем и требуются ли изменения на предыдущих двух этапах.Использование передовых датчиков, таких как лазерные 3D-камеры, позволяет выполнять эту фазу в режиме онлайн во время фазы сварки.

Режимы программирования роботов

Существуют различные методы обучения или программирования контроллера робота; а именно, ручные методы, онлайн-программирование (обход, ввод) и автономное программирование. Ручные методы в основном используются для роботов для захвата и установки и не используются для роботов для дуговой сварки (Cary and Helzer 2005).

Онлайн-программирование

Эта категория роботизированного программирования включает сквозное и сквозное программирование.Использование ручного онлайн-метода программирования не требует специального аппаратного или программного обеспечения на месте, кроме того, которое используется для производственного процесса. Основным недостатком онлайн-программирования является то, что оно довольно негибкое и способно управлять только простыми траекториями робота (Пан и др., 2012а). При проходном методе оператор перемещает горелку вручную, выполняя требуемую последовательность движений, которые записываются в память для воспроизведения во время сварки. Сквозной метод был принят в нескольких ранних сварочных роботах (Cary and Helzer 2005), но не получил широкого распространения.Традиционным методом программирования сварочных роботов является онлайн-программирование с помощью обучающего пульта, т. е. сквозное программирование. В этом подходе программист перемещает робота в желаемое положение с помощью клавиш управления на обучающем подвесном устройстве, и желаемое положение и последовательность движений записываются. Основным недостатком метода онлайн-обучения является то, что программирование робота вызывает перерывы в производстве на этапе программирования (McWhirter, 2012).

Режим обучения и воспроизведения имеет ограниченную гибкость, поскольку он не может адаптироваться ко многим проблемам, которые могут возникнуть в процессе сварки, например, к ошибкам при предварительной обработке и подгонке заготовки, а также к тепловым искажениям в процессе. приводит к изменению размера зазора.Таким образом, для передовых применений роботизированной сварки требуется система автоматического управления, которая может адаптировать и регулировать параметры сварки и движение сварочных роботов (Hongyuan et al. 2009). Хонгюань и др. (2009) разработали систему управления с обратной связью для роботов, которая использовала обучение и воспроизведение на основе визуального восприятия в реальном времени для определения ширины верхней стороны сварочной ванны и зазора шва для управления формированием сварного шва при дуговой сварке вольфрамовым электродом с изменением зазора при многопроходной сварке. сварка. Несмотря на все вышеупомянутые недостатки, онлайн-программирование по-прежнему остается единственным выбором программирования для большинства малых и средних предприятий (МСП).Методы онлайн-программирования с использованием более интуитивно понятных человеко-машинных интерфейсов (ЧМИ) и данных датчиков были предложены несколькими учреждениями (Чжан и др., 2006; Сугита и др., 2003). Вспомогательное онлайн-программирование можно разделить на вспомогательное онлайн-программирование и онлайн-программирование с помощью датчиков. Хотя был достигнут значительный прогресс в том, чтобы сделать онлайн-программирование более интуитивным, менее зависимым от навыков оператора и более автоматизированным, большинство результатов исследований коммерчески недоступны, за исключением Sugita et al.2003.

Автономное программирование

Автономное программирование (OLP) с программным обеспечением для моделирования позволяет программировать путь сварки и последовательность операций с компьютера, а не с самого робота. Для OLP требуются трехмерные CAD-модели заготовок, роботов и приспособлений, используемых в ячейке. Программное обеспечение для моделирования соответствует этим 3D-моделям CAD, что позволяет программировать траекторию сварки робота с компьютера, а не с обучающего пульта в сварочной ячейке, как при онлайн-программировании.После моделирования и тестирования программы инструкции можно экспортировать с компьютера на контроллер робота через коммуникационную сеть Ethernet. Текущие исследования показывают, однако, что использование сенсорной технологии позволит полностью запрограммировать окончательную траекторию только с помощью OLP (Miller Electric Mfg Co. 2013). Пан и др. (2012a) разработали автоматизированный метод автономного программирования с программным обеспечением, которое позволяет автоматически планировать и программировать (с моделями САПР в качестве входных данных) для роботизированной сварочной системы с высокими степенями свободы без каких-либо усилий по программированию.Основными преимуществами OLP являются повторно используемый код, гибкость модификации, возможность генерировать сложные траектории и сокращение времени простоя производства на этапе программирования для настройки новой детали. Тем не менее, OLP в основном используется для создания сложных траекторий роботов для больших объемов производства, потому что время и стоимость, необходимые для создания кода для сложных роботизированных систем, аналогичны, если не больше, чем при онлайн-программировании (Pan et al. 2012a). В настоящее время для сложного производственного процесса с небольшим или средним объемом производства используется очень мало решений роботизированной автоматизации для замены ручного производства из-за этих дорогостоящих и трудоемких накладных расходов на программирование.Хотя OLP обладает вышеупомянутыми преимуществами, он не популярен среди пользователей малых и средних предприятий (SME) из-за своих очевидных недостатков. Трудно экономически оправдать использование OLP для продуктов меньшей стоимости из-за высокой стоимости пакета OLP и накладных расходов на программирование, необходимых для настройки программного обеспечения для конкретного приложения. Разработка индивидуального программного обеспечения для автономного программирования занимает много времени и требует навыков программирования высокого уровня. Как правило, эти навыки недоступны инженерам-технологам и операторам, которые сегодня часто выполняют программирование роботов в процессе производства.Поскольку методы OLP основаны на точном моделировании робота и рабочей ячейки, дополнительные процедуры калибровки с использованием дополнительных датчиков во многих случаях неизбежны для удовлетворения требований (Pan et al. 2012b).

Интеллектуальный робот

Очень сложно и даже невозможно предвидеть и идентифицировать все ситуации, которые робот может совершить во время выполнения своей задачи. Поэтому разработчик программного обеспечения должен указать категории ситуаций и обеспечить робота достаточным интеллектом и способностью решать задачи любого класса своей программы.Иногда, когда ситуации неоднозначны и неопределенны, робот должен уметь оценивать различные возможные действия. Если среда робота не меняется, роботу дается модель его среды, чтобы он мог предсказать результат своих действий. Но если окружающая среда меняется, робот должен учиться. Это среди других предпосылок, которые требуют разработки и внедрения в роботов системы искусственного интеллекта (ИИ), способного к обучению, рассуждению и решению проблем (Tzafestas and Verbruggen 1995).

Большинство сварочных роботов, используемых в практическом производстве, по-прежнему относятся к обучающе-воспроизводящему типу и не могут в полной мере соответствовать требованиям качества и разнообразия сварочного производства, поскольку эти типы роботов не имеют автоматических функций для адаптации к изменениям обстоятельств и неопределенным возмущениям (ошибки предварительной обработки). обработка и подгонка заготовки, теплопроводность, рассеивание во время процесса сварки) во время процесса сварки (Тарн и др., 2004; Тарн и др., 2007). Чтобы преодолеть или ограничить различные неопределенности, влияющие на качество сварного шва, было бы эффективным подходом к разработке и совершенствованию интеллектуальных технологий сварочных роботов, таких как датчики зрения, мультисенсоры для сварочных роботов, распознавание свариваемой среды, автономный контроль. — наведение и отслеживание шва, а также интеллектуальные процедуры управления сварочными роботами в режиме реального времени.С этой целью разработка интеллектуальной технологии для улучшения существующего метода обучения и использования для программирования воспроизведения для сварочных роботов имеет важное значение для достижения высокого качества и гибкости, ожидаемых от сварных изделий (Chen and Wu 2008; Chen 2007).

Ожидается, что

интеллектуальные роботы будут играть активную роль в сборочных работах, которые составляют такую ​​же большую часть машиностроения, как и работа по механической обработке. Интеллектуальный робот может выполнять сборочные работы с высокой точностью, подбирая заготовку из беспорядочно сложенных заготовок на лотке, собирая ее с точностью до 10 мкм или менее с зазором с помощью своих датчиков силы, а также высокоскоростной точечной дуговой сваркой при автомобильной сварке и сварке. картина.Однако у промышленных интеллектуальных роботов все еще есть задачи, в которых они не могут конкурировать с квалифицированными рабочими, хотя они обладают высоким уровнем навыков, как объяснялось до сих пор. Например, сборка гибких объектов, таких как жгут проводов, в мире ведется несколько исследований и разработок для решения этих проблем (ноябрь 2009 г.).

Проблемы роботизированной сварки

Несмотря на преимущества использования роботизированных систем, сопутствующие проблемы требуют должного внимания.Проблемы включают следующее:

  • Консистенция, необходимая для изготовления детали за деталью, которая при отсутствии надлежащего контроля может колебаться из-за плохой фиксации или изменений в процессе формовки металла.

  • В случае малых и средних объемов производства или ремонтных работ время и усилия, затрачиваемые на программирование робота для сварки новой детали, могут быть весьма высокими (Dinham and Fang 2013).

  • Роботизированная сварка требует надлежащей конструкции соединения, постоянных условий зазора и допуска зазора, не превышающего 0,5–1 мм. Изменение состояния зазоров требует использования сенсорных технологий для заполнения зазоров (Robot et al. 2013b).

  • Автоматизация сварки с помощью роботизированных систем требует больших первоначальных затрат, поэтому очень важен точный расчет окупаемости инвестиций (ROI) (Rochelle 2010).

  • Возможная нехватка квалифицированных сварщиков с необходимыми знаниями и подготовкой создает ограничения.

  • В отличие от адаптивного человеческого поведения, роботы не могут самостоятельно принимать автономные корректирующие решения и должны быть дополнены датчиками и надежной системой управления для принятия решений.

  • Роботизированная сварка не может быть легко выполнена в некоторых областях, таких как сосуды под давлением, внутренние резервуары и корпуса кораблей, из-за ограничений на рабочем месте (Робототехника Библия 2011).

  • Большинство интеллектуальных систем на основе датчиков, доступных на рынке, не тесно интегрированы с контроллером робота, что ограничивает производительность роботизированной системы, поскольку большинство промышленных роботов обеспечивают только около 20 Гц контура обратной связи через интерфейс программирования. Следовательно, робот не может быстро реагировать на информацию датчика, что приводит к вялой, а иногда и нестабильной работе.

Датчики для роботизированной сварки

Потребность в датчиках для роботизированной сварки

В настоящее время сварочные роботы используются преимущественно в автоматических производственных процессах, в большинстве из которых используются обучающие и воспроизводящие роботы, требующие много времени для обучения и планирования пути, и т. д. Кроме того, обучение и программирование необходимо повторять, если размеры свариваемых деталей изменяются, так как они не могут самокорректироваться в процессе сварки.В частности, положение шва на практике часто нарушается из-за различных проблем. Использование датчиков — это способ решения этих проблем в процессах автоматизированной роботизированной сварки (Xu et al. 2012). Основное использование датчиков в роботизированной сварке заключается в обнаружении и измерении характеристик и параметров процесса, таких как геометрия соединения, геометрия и расположение сварочной ванны, а также в онлайн-контроле процесса сварки. Датчики дополнительно используются для контроля дефектов сварки и оценки качества (Pires et al. 2006).Идеальный датчик для применения робота должен измерять точку сварки (предотвращение отслеживания смещения), должен обнаруживать заранее (находить начальную точку шва, распознавать углы, избегать столкновений) и должен быть как можно меньше (без ограничений в доступе). ). Идеальных датчиков, сочетающих в себе все три требования, не существует; поэтому необходимо выбрать датчик, подходящий для конкретной сварочной работы (Bolmsjö and Olsson 2005). Датчики, которые измеряют геометрические параметры, в основном используются для предоставления роботу возможности отслеживания шва и/или возможности поиска, что позволяет адаптировать траекторию робота в соответствии с геометрическими отклонениями от номинальной траектории.Технологические датчики измеряют параметры сварочного процесса для его стабильности и в основном используются для мониторинга и/или контроля (Pires et al. 2006). В таблице 1 представлены различные варианты применения датчиков, а также обобщены преимущества и недостатки для определенного периода времени во время операции сварки.

Таблица 1 Применение и качество датчиков

Датчики контактного типа, такие как сопло или палец, дешевле и проще в использовании, чем бесконтактные.Однако этот тип датчиков нельзя использовать для стыковых и тонких соединений внахлестку. Бесконтактные датчики, называемые сквозными датчиками, могут использоваться для тавровых соединений, U-образных и V-образных канавок или соединений внахлестку определенной толщины. Эти типы датчиков подходят для сварки больших деталей с переплетением, когда контроль провара не требуется. Однако он не применим к материалам с высокой отражательной способностью, таким как алюминий. С 1980-х годов сварщики уделяют большое внимание зондированию соединений.Основными типами используемых промышленных датчиков дуговой сварки являются оптические датчики и датчики дуги (Nomura et al. 1986). Некоторые из наиболее важных применений датчиков в роботизированной сварке обсуждаются ниже:

Поиск швов

Поиск шва (или поиск стыка) — это процесс, в котором шов определяется с помощью одного или нескольких поисков, чтобы убедиться, что сварной шов точно расположен в стыке. Обнаружение шва выполняется путем регулировки роботизированного манипулятора и сварочной горелки в правильном положении и ориентации по отношению к разделке под сварку или путем настройки программы машины перед сваркой (Servo Robot Inc 2013a).Многие роботизированные приложения, особенно в автомобильной промышленности, включают в себя производство серии коротких и повторяющихся сварных швов, для которых не требуется отслеживание в реальном времени; однако необходимо начинать каждый сварной шов в правильном месте, что требует использования датчиков обнаружения шва (Meta Vision Systems Ltd 2006).

Отслеживание шва

Отслеживание шва позволяет сварочной горелке автоматически следовать канавке сварного шва и соответствующим образом регулировать роботизированный манипулятор; для противодействия эффектам изменения шва, вызванным деформацией, неравномерной теплопередачей, изменчивостью размера зазора, смещенными краями и т. д.(Сюй и др., 2012).

Надежные датчики отслеживания шва обеспечивают следующие преимущества (Björkelund 1987):

  • Автоматическая вертикальная и горизонтальная коррекция траектории (даже изменения траектории, вызванные тепловыми искажениями)

  • Менее строгие требования к точности объектов и приспособлений

  • Адаптация параметров сварки

  • Сокращение времени программирования

  • Более низкие проценты брака

  • Более высокое качество сварки

  • Жизнеспособность короткой серии

Адаптивное управление

При сварке с адаптивным управлением, т.е.е., система с замкнутым контуром, использующая датчики с обратной связью и адаптивное управление, существует система управления технологическим процессом, которая автоматически определяет изменения в условиях сварки с помощью датчиков и направляет оборудование для выполнения соответствующих действий. Датчики необходимы при сварке с адаптивным управлением, чтобы находить стык, оценивать проникновение в корень, накладывать валик и отслеживать шов, а также обеспечивать надлежащее заполнение шва (Кэри и Хельцер, 2005 г.). Использование датчиков обеспечивает адаптивное управление для управления в режиме реального времени и регулировки параметров процесса, таких как сварочный ток и напряжение.Например, возможности датчиков в обнаружении швов, определении проплавления и заполнения шва, а также в обеспечении проплавления корня и приемлемой формы сварного шва означают, что корректирующие изменения соответствующих параметров сварки выполняются таким образом, чтобы поддерживать постоянное качество сварного шва (Кэри и Хельцер, 2005 г.). ; Дрюс и Старке, 1986). Адаптивный сварочный робот должен иметь возможности для решения двух основных задач. Первый аспект — это управление траекторией и ориентацией концевого эффектора, чтобы робот мог отслеживать свариваемое соединение с высокой точностью.Второй – контроль переменных процесса сварки в режиме реального времени, например, контроль количества наплавленного металла в стык по размерам зазора, разделяющего свариваемые детали.

Чен и др. (2007) изучали использование лазерного видения для адаптивной сварки алюминиевого сплава, при которой скорость подачи проволоки и сварочный ток регулируются автоматически в соответствии с состоянием канавки. Датчик использовался для точного измерения разделки сварного шва и для автоматического отслеживания шва, включая автоматическое выравнивание траверсы горелки и регулировку высоты горелки во время сварки.Было использовано адаптивное программное обеспечение, которое рассчитывало скорость подачи проволоки в соответствии с изменением зазора и площади сварного шва. Программное обеспечение включало извлечение геометрии канавки, расчет и фильтрацию, запрос адаптивной таблицы (таблица ADAP, как показано в таблице 2) и генерацию управляющего выходного сигнала.

Таблица 2 Таблица параметров адаптивной сварки (таблица ADAP) (Chen et al. 2007)

На рис. 4 показан модуль потока управления для адаптивного управления параметрами сварки для системы.

Рис. 4

Схема адаптивного управления параметрами сварки (Чен и др. 2007)

Процесс адаптивного управления заключался в вычислении площади канавки на основе данных геометрии, переданных модулем обработки изображений, с последующей фильтрацией рассчитанных данных площади для удаления неверных данных и шума. Затем модуль запросил таблицу ADAP, чтобы получить правильные параметры сварки, то есть сварочный ток и скорость подачи проволоки.Затем соответствующие значения аналоговых сигналов передавались для управления источником питания и механизмом подачи проволоки (Чен и др., 2007).

Контроль качества

Использование автоматических систем контроля качества сварки приводит к снижению производственных затрат за счет сокращения численности персонала, необходимого для контроля. Автоматическая система обнаружения для сварки должна быть в состоянии классифицировать дефекты сварки, такие как пористость, разбрызгивание металла, неправильная форма валика, чрезмерное армирование корня, неполные провары и прожоги.Большинство коммерческих систем мониторинга работают аналогичным образом: напряжение, ток и другие технологические сигналы измеряются и сравниваются с заданными номинальными значениями. Аварийный сигнал срабатывает, когда любое отклонение от заданных значений превышает заданный порог. Пороговые значения сигнализации коррелируют с реальными дефектами сварки или относятся к спецификациям, определенным в спецификации процедуры сварки (WPS) (Pires et al. 2006). В настоящее время распространенными методами неразрушающего контроля сварного шва являются рентгенография, ультразвук, визуальный контроль, магнитное обнаружение, а также вихретоковые и акустические измерения (Abdullah et al.2013).

Куинн и др. (1999) разработали метод обнаружения дефектов при автоматической дуговой сварке металлическим электродом в среде постоянного напряжения (GMAW) с использованием сигналов технологического тока и напряжения. Они использовали семь алгоритмов обнаружения дефектов для обработки сигналов тока и напряжения, чтобы получить параметры качества и пометить сварные швы, которые отличались от базовых записей ранее выполненных бездефектных сварных швов. Система может эффективно обнаруживать проплавление, потерю защитного газа и наличие маслянистых частиц, вызывающих поверхностную и подповерхностную пористость.

На рисунке 5 показан пример системы визуального контроля сварных швов (VIRO wsi от Vitronic GmbH), состоящей из датчика на основе камеры, вычислительного блока и программного обеспечения, имеющего возможность полностью автоматизированного трехмерного контроля шва с комбинированием 2D и 3D. машинное зрение. Он может обнаруживать все соответствующие дефекты и их положение в режиме реального времени. Эту информацию можно сохранить для дальнейшего наблюдения, документирования и статистической оценки (VITRONIC 2010).

Рис. 5

Трехмерный контроль сварных швов по VIRO wsi (VITRONIC 2010)

На рисунке 6 показан пример датчика контроля сварных швов на основе сканирующего теплового профиля под названием ThermoProfilScanner (TPS) от HKS Prozesstechnik GmbH для оценки качества сварных швов и смещения сварных швов во время охлаждения. Поскольку характеристики теплового профиля (симметрия, ширина тепловой зоны, максимальная температура и т.) и качество шва напрямую связаны, аномалии шва, такие как недостаточное проплавление сварного шва, смещение сварного шва, отверстия, несплавление и т. д., могут быть обнаружены с помощью TPS. Корреляции между термическим профилем и качеством сварки из предыдущего опыта можно использовать для сравнения желаемых значений и допусков. При превышении допустимых пределов выдаются предупреждающие сигналы, обозначающие дефектные точки, и процесс сварки может быть остановлен (HKS Prozesstechnik 2013).

Рис. 6

Измерение теплового поля шва при остывании сварочной установки ТПС ( a ), дефектного шва ( b ) и аномального теплового профиля ( c ) дефектного шва (HKS Prozesstechnik 2013)

Датчики отслеживания и обнаружения швов

В продаже имеется несколько датчиков для роботизированной сварки, в основном для отслеживания швов и контроля качества.Некоторые из наиболее известных датчиков в области роботизированной сварки обсуждаются ниже:

Robo-Find (Servo Robot Inc)

Датчик в системе Robo-Find для поиска швов при роботизированной сварке основан на системе лазерного зрения. . Robo-Find предлагает решение для автономных приложений поиска швов, где детали и/или элементы должны быть сначала обнаружены при изменении траектории движения инструмента. Он находит, обнаруживает и измеряет сварные соединения без какого-либо контакта с деталью, а затем дает сигнал роботу скорректировать траекторию горелки менее чем за 1 с.Некоторые функции и преимущества Robo-Find (Servo Robot Inc) перечислены ниже (Servo Robot Inc 2013a):

  • Невосприимчив к дуговому процессу, такому как брызги, и может выдерживать излучаемое тепло.

  • Может находить швы для всех свариваемых материалов.

  • Имеет встроенную цветную видеокамеру для дистанционного наблюдения и программирования.

  • Он может автоматически распознавать тип соединения.

  • Сокращает количество ремонтов и переделок.

  • Может быть дооснащен существующим оборудованием.

  • В нем используется технология смарт-камеры со встроенным блоком управления (без отдельного контроллера со всем, что находится внутри самой камеры), поэтому настройку можно выполнить с помощью простого интерфейса ноутбука.

Robo-Find доступен с одним из двух типов лазерной камеры, основанной либо на точечном лазерном датчике, либо на системе линейного лазерного датчика. На рисунке 7 показана система Robo-Find SF/D-HE, основанная на системе линейного лазера, и система SENSE-I/DV, основанная на точечном лазере. На рис.8.

Рис. 7

a Линейный лазерный датчик Robo-Find SF/D-HE и b Точечный лазерный датчик Robo-Find SENSE-I/D-V (Servo Robot Inc 2013a)

Рис. 8

Сравнение лазерного зрения и тактильной системы обнаружения швов и сварки (Servo Robot Inc 2013a)

Power-Trac (Servo Robot Inc)

Этот датчик имеет возможность отслеживания швов в реальном времени и поиска швов в автономном режиме на основе системы лазерного зрения.Траектория горелки постоянно изменяется, чтобы компенсировать изменения в реальном времени, такие как деформация, вызванная подводом тепла в процессе сварки. Ниже перечислены некоторые характеристики и преимущества, упомянутые производителем (Pires et al. 2006):

  1. 1.

    Это полностью интегрированная система с лазерной камерой, блоком управления и программным обеспечением.

  2. 2.

    Обеспечивает автоматическое отслеживание стыков и управление траекторией сварочной горелки в реальном времени.

  3. 3.

    Возможна установка инспекционного модуля для контроля качества сварных швов.

  4. 4.

    Невосприимчив к дуговому процессу, такому как брызги, и может выдерживать излучаемое тепло.

  5. 5.

    Система не зависит от условий окружающего освещения и может отслеживать все свариваемые материалы.

  6. 6.

    Система предлагает настоящие трехмерные лазерные измерения геометрических размеров суставов.

  7. 7.

    Высокоскоростной цифровой лазерный датчик обеспечивает быстрое и надежное распознавание суставов.

  8. 8.

    Система подходит для процессов высокоскоростной сварки, таких как тандемная дуговая сварка металлическим электродом и лазерная гибридная сварка.

  9. 9.

    Система имеет прямой интерфейс с большинством марок роботов с помощью усовершенствованного протокола связи по последовательному каналу или каналу Ethernet.

  10. 10.

    Включена большая библиотека соединений, которая позволяет отслеживать и измерять практически любой сварной шов на любом свариваемом материале.

  11. 11.

    Модуль адаптивной сварки может регулировать изменчивость геометрии соединения для оптимизации размера сварного шва и, таким образом, устранения дефектов и уменьшения переваривания.

На рис. 9 показана роботизированная дуговая сварка в сочетании с системой Power-Trac для поиска и отслеживания швов (Servo Robot Inc 2013b).

Рис. 9

Роботизированная дуговая сварка с Power-Trac (Servo Robot Inc 2013b)

Лазерный пилот (Meta Vision Systems Ltd.)

Этот датчик с лазерным зрением позволяет распознавать свариваемые детали для обнаружения и отслеживания швов.Он исправляет ошибки позиционирования деталей, а также ошибки, связанные с термической деформацией в процессе сварки. Некоторые варианты системы Laser Pilot описаны ниже:

  • Лазерный пилот MTF

    Laser Pilot MTF — это прибор для поиска швов, который можно использовать при роботизированной сварке, включающей серию коротких сварных швов, как это часто бывает в автомобильной промышленности, которые не требуют отслеживания в реальном времени, хотя правильное размещение сварочной горелки в необходимо начало сварки.MTF использует стандартный интерфейс для связи с контроллером робота.

  • Лазерный пилот MTR

    Laser Pilot MTR — это устройство для отслеживания швов, которое может быть подключено к продуктам различных ведущих производителей роботов. Помимо функции поиска швов, он может отслеживать швы в режиме реального времени во время сварки (Meta Vision Systems Ltd, 2006 г.).

Система кругового сканирования Датчик сварки

Система кругового сканирования (CSS) Weld-Sensor (Oxford Sensor Technology Ltd.)) состоит из маломощного лазерного диода, который проецирует лазерный луч через внеосевую линзу на анализируемую поверхность, как показано на рис. 10. Линейный ПЗС-детектор просматривает пятно через ту же внеосевую линзу. Расстояние между датчиком сварки CSS и измеряемой поверхностью рассчитывается на основе метода триангуляции. Встроенный двигатель вращает внеосевую линзу, заставляя лазерное пятно вращаться и формируя коническое сканирование (Мортимер, 2006). Технология кругового сканирования позволяет измерять трехмерные углы за одно измерение и имеет преимущество в увеличенном коэффициенте обнаружения по сравнению с другими датчиками (Bergkvist 2004).CSS Weld-Sensor также можно использовать с материалами с высокой отражающей способностью, такими как алюминий (Мортимер, 2006 г.).

Рис. 10

Расположение деталей со смещенной от центра линзой в CSS (Braggins 1998)

Производственная система, разработанная Thyssen-Krupp-Drauz-Nothelfer (TKDN) со встроенным датчиком сварки CSS в сочетании со сварочной горелкой MIG и роботом ABB 2400–16, использовалась для приварки алюминиевой задней стойки к алюминиевой крыше. сечение спортивного автомобиля Jaguar XK, как показано на рис.11. Эта сварка имеет важное значение как с точки зрения эстетики, так и прочности, поскольку сечение находится на уровне глаз и не должно быть видимых внешних стыков и дефектов. Датчик считывает положение, ширину, глубину и ориентацию шва. В процессе сварки задействовано около шести или восьми измерений, и каждое измерение занимает менее 400 мс. В системе использовался один сенсор CSS Weld-Sensor для измерения истинного положения шва перед сваркой, что позволяло оптимизировать запрограммированный путь сварки за счет автоматической коррекции допусков компонентов и вариаций подгонки (Nomura et al.1986).

Рис. 11

Робот ABB 2400–16 со сварочной горелкой MIG и датчиком сварки OST CSS, установленным на конце руки (HKS Prozesstechnik 2013)

Руководство по сварке ABB III

Weldguide III — датчик отслеживания шва через дугу, разработанный компанией ABB, который использует два внешних датчика для сварочного тока и напряжения дуги. Он имеет измерительную способность на частоте 25 000 Гц для быстрой и точной коррекции траектории и может быть интегрирован с различными режимами передачи, такими как струйная дуга, короткая дуга и импульсная дуга GMAW.

Weldguide III имеет базовый, расширенный и многопроходный режимы отслеживания. Основные режимы слежения состоят либо из режима работы резака, либо из режима осевой линии. В режиме «резак-работа» определяется высота, а в фиксированном режиме «резак-работа» расстояние поддерживается путем измерения целевого тока и регулировки высоты для сохранения настройки, как показано на рис. 12а. Режим центральной линии используется при плетении, где импеданс измеряется при перемещении резака из стороны в сторону с использованием параметра смещения, как показано на рис.12b (Группа АББ, 2010 г.).

Рис. 12

a Горелка в рабочий режим и b в осевой режим (ABB Group 2010)

В адаптивном режиме заполнения, типе расширенного режима отслеживания, робот может определять и корректировать отклонения в допусках соединения. Если ширина соединения изменяется, переплетение робота будет увеличиваться или уменьшаться, а скорость перемещения соответственно корректируется, как показано на рис.13.

Рис. 13

Режим адаптивного заполнения (ABB Group 2010)

При многопроходной сварке Weldguide III отслеживает первый проход и сохраняет фактический отслеживаемый путь, чтобы его можно было сместить для последующих проходов, как показано на рис. 14.

Рис. 14

Многопроходная сварка с помощью Weldguide III ( Группа АББ 2010)

Практический пример: MARWIN

Целевая проблема

Доступные в настоящее время сварочные технологии, такие как ручная сварка и сварочные роботы, имеют ряд недостатков.Ручная сварка требует много времени, а существующие роботы недостаточно эффективны для производства небольших партий изделий, но и они часто сталкиваются с несоответствиями при необходимости перепрограммирования. Это перепрограммирование также занимает очень много времени.

В ноябре 2011 года был начат проект под названием MARWIN, являющийся частью проекта Европейского исследовательского агентства FP7 (CORDIS 2015). Его цель заключалась в разработке сварочного робота на основе машинного зрения, подходящего для малых и средних предприятий (МСП) с автоматическим расчетом пути, выбором параметров сварки и встроенной системой контроля качества (Chen et al.2007). MARWIN может извлекать параметры сварки и рассчитывать траекторию рабочего органа непосредственно из CAD-моделей, которые затем проверяются с помощью 3D-сканирования и регистрации в реальном времени (Rodrigues et al. 2013a). Основная проблема для МСП, пытающихся использовать роботизированную сварку, заключается в том, что продукты меняются после небольших партий, а необходимое обширное перепрограммирование является дорогостоящим и трудоемким. Ограничения текущего OLP включают производственные допуски между CAD и заготовками, а также неточности в размещении заготовок и смоделированной рабочей ячейке (TWI Ltd 2012).На рис. 15 показана общая схема процесса для системы MARWIN.

Рис. 15

Схема процесса системы MARWIN (TWI Ltd. 2012)

Программирование

Система MARWIN состоит из управляющего компьютера с пользовательским интерфейсом и элементами управления для системы технического зрения и сварочного робота. Новая методология автономного роботизированного программирования (OLP), решающая проблему автоматического создания программ непосредственно из 3D-моделей CAD и проверки с помощью онлайн-реконструкции 3D.Система машинного зрения способна реконструировать 3D-изображение деталей с помощью структурированного света и распознавания образов, которое затем сравнивается с чертежом САПР реальной сборки. Он извлекает параметры сварки и рассчитывает траектории робота непосредственно из CAD-моделей, которые затем проверяются с помощью 3D-сканирования и регистрации в реальном времени. Компьютер устанавливает наилучшую траекторию движения робота на основе данных, введенных пользователем. Автоматическая корректировка траектории выполняется по реконструированному изображению. Параметры сварки автоматически выбираются из встроенной базы данных процедур сварки (TWI Ltd 2012).Роль пользователя ограничивается высокоуровневой спецификацией сварочной задачи и подтверждением и/или изменением параметров и последовательностей сварки, как это предлагается MARWIN (Rodrigues et al. 2013a). Концепция MARWIN представлена ​​на рис. 16.

Рис. 16

Концепция MARWIN (TWI Ltd. 2012)

Датчики

Система технического зрения в MARWIN основана на методе структурированного сканирования света. Как показано на рис. 17, несколько плоскостей света с известным рисунком проецируются на целевую поверхность, что записывается камерой.Пространственное соотношение между источником света и камерой затем комбинируется с формой захваченного узора, чтобы получить трехмерное положение поверхности вдоль узора. Преимущества такой системы заключаются в том, что и камеру, и проектор можно разместить как можно ближе друг к другу, что может дать преимущества для миниатюризации конструкции. Более того, математическая формулировка такого устройства проста, чем у стандартных сканеров, что приводит к меньшему количеству вычислительных циклов, что делает параллельный дизайн более подходящим для 3D-обработки в реальном времени (Rodrigues et al.2013а).

Рис. 17

Метод сканирования структурированным светом (Rodrigues et al. 2013a)

Results

Параллельное расположение требует на 35 % меньше арифметических операций для вычисления облака точек в 3D, что делает его более подходящим для приложений реального времени. Эксперименты показывают, что этот метод подходит для сканирования различных поверхностей и, в частности, металлических деталей, предназначенных для задач роботизированной сварки (Rodrigues et al. 2013b). Этот метод позволяет роботу корректировать траекторию сварки, разработанную на основе модели САПР, к фактической заготовке.В качестве альтернативы, для неповторяющихся задач и при отсутствии CAD-модели можно интерактивно определить траекторию в режиме онлайн по отсканированной поверхности (Rodrigues et al. 2013c).

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Усовершенствованная система автоматической сварки для морской трубопроводной системы с функцией отслеживания шва

Функция отслеживания шва автоматически сваривает осевую линию сварки посредством обработки сигнала в процессе сварки. Были разработаны различные типы алгоритмов обработки сигналов, такие как аппроксимация кривой, интегральный метод и метод скользящего среднего [9,10,11,12].Требованием к алгоритму отслеживания шва является измерение сигналов сварки (напряжение или ток) и определение смещения геометрии, которое отклоняется от осевой линии сварного шва. В этом исследовании используется метод скользящего среднего, основанный на значениях напряжения. Количество выборок было разделено на измерение значений напряжения в левом (вперед) и правом (назад) направлениях, как показано на рисунке 13. С учетом геометрии форма U-образной канавки, выбор участка сигнала (начальное и конечное положение) по-разному устанавливается для стабильного отслеживания шва.Сигналы, измеренные вблизи центра дуги, являются плоскими, потому что форма канавки в центре положения аналогична плоской форме. Это означает, что датчик слежения за швом не может определить разницу сигналов между левой и правой стороной во время ткацкого движения. Следовательно, отношение интервала измерения играет важную роль в чувствительности и надежности датчика слежения за швом. Среднее значение было рассчитано и сохранено как репрезентативное значение. Участок сигнала, где измеренное значение внезапно изменилось в соответствии с формой разделки под сварку, был исключен из расчета репрезентативного значения.Процедура отслеживания сварного шва показана на рисунке 14. В таблице 1 показана процедура отслеживания сварного шва в каждой последовательности с модулями управления. Скользящее среднее вычисляется по уравнению (1):

Valuea(k)={(фактор-1)×Valuea(k-1)+Valuem(k)}фактор

(1)

Преимущество метода скользящего среднего заключается в изменении коэффициентов, позволяющих легко определить частоту среза, и в этой статье в сигнале напряжения использовался цифровой фильтр нижних частот. Метод прямого скользящего среднего (FMA) рассчитывается по уравнению (2), а номер выборки устанавливается равным числу от 1 до 80.Метод обратного скользящего среднего (BMA) рассчитывается по уравнению (3), а число выборок устанавливается от 80 до 1 в уравнении (3). После расчета FMA и BMA среднее значение скользящего среднего рассчитывается по уравнению (4), а сигнал сварки показан на рисунке 15.

Valueforward(kk=1~80)={(a−1)×Valuea(k−1)+Valuem(k)}коэффициент

(2)

Valuebackward(kk=80~1)={(a−1)×Valuea(k)+Valuem(k−1)}коэффициент

(3)

Среднее значение(k)=Valueforward(k)+Valuebackward(k)2

(4)

где Valuea(k) — усредненное значение на шаге k.Valuem(k−1) — усредненное значение на шаге k−1. Valuem(k) — измеренное значение сигнала (напряжение) на шаге k, a — коэффициент скользящего среднего. Чтобы вычислить значение коррекции, время ткачества рассчитывается во время ткацкого движения слева направо или справа налево. Сигналы напряжения последовательно измеряются во время качательного движения. Ширина переплетения фиксирована, чтобы избежать резких движений переплетения. Наконец, значение коррекции для отклонений (V L , V R ) отслеживания сварочного шва передается на движение ткачества.Расчет значения коррекции выполняется по уравнению (5). Функция отслеживания шва сварочной горелки слева направо сравнивает среднее значение измеренных сигналов между начальным и конечным положением и определяет величину отклонения сварочной горелки влево и вправо в соответствии со знаками (+, −) и ценность результата. Максимальное значение коррекции должно быть изменено в соответствии с частотой колебаний, чтобы реализовать надежную систему слежения за швом.В случае высокой частоты колебаний при сварке корневого шва количество корректировок может быть увеличено. Когда частота колебаний при сварке с заполняющим проходом низкая, частота коррекции уменьшается. Таким образом, максимальное значение коррекции при корневом проходе ограничено 0,1 мм, а заполняющий проход ограничен 0,2 мм. где k — константа в базе данных сварки. VLeft — усредненное значение напряжения в диапазоне обработки данных, а VRight — усредненное значение напряжения в диапазоне обработки данных. На рис. 16 схематически показана геометрия U-образной канавки и последовательность сварки.В таблице 2 приведены условия эксперимента. Время сварки сокращается вдвое по сравнению с системой сварки с одной тележкой, а время подготовки сварки к монтажу сокращается на 1/3. Форма зоны сплавления показана на рисунке 17а, а значение отклонения центральной линии сварного шва составляет ±0,3 мм на рисунке 17b.

Обзоры по сварке и наплавке

Обзор начинается с краткого описания общих концепций дуговой сварки. Рассмотрены наиболее частые дефекты сварки и указаны основные причины возникновения этих дефектов.Далее описываются различные нарушения, влияющие на процесс сварки и являющиеся причиной большинства дефектов. Утверждается, что дефектообразование наиболее вероятно при одновременном действии нескольких, хотя и относительно небольших, возмущений. Рассмотрены возмущения, возникающие в цепи питания дуги. Они вызваны нестабильной подачей электродной проволоки, скоростью смещения дуги и отклонением электродной проволоки от оси стыка. Особое внимание уделено нарушениям, вызываемым непроизвольными движениями руки сварщика при полуавтоматической сварке.С помощью киносъемки изучали изменение вылета электрода H и скорости сварки v в нижнем и вертикальном положениях. Изменение H изменяет скорость движения проволоки к заготовке на -dH/dt. При сварке снизу квалифицированным сварщиком это значение может быть равно 30-50 % скорости подачи проволоки. Скорость сварки изменяется примерно в том же диапазоне. При выполнении вертикальных швов сварщик двигает электрод по достаточно сложным траекториям, чтобы расплавленный металл не лился вниз.Возникающие при этом отклонения сварочного тока и напряжения от оптимальных значений резко ухудшают условия переноса металла и приводят к двукратно-трехкратным потерям металла на разбрызгивание. Были предложены различные методы управления скоростью подачи проволоки и сварочными напряжениями, чтобы уменьшить потери металла и снизить утомляемость оператора. Нестабильность размеров капель электродного металла также является дестабилизирующим фактором. Нарушения, вызванные некачественной подготовкой поверхности и сборкой соединяемых деталей, лишь частично могут быть компенсированы с помощью автоматического управления.Далее рассматривается серф-регулирование дуги. Показано, что природа этого явления сильно зависит от типа переноса электродного металла. Приведена блок-схема процесса серфрегулирования, реагирующего на влияние изменения длины вылета электрода и тепловыделения в нем. Особое внимание уделяется передаче с коротким замыканием. Представлены математические модели процесса саморегуляции, необходимые для анализа и синтеза систем автоматического управления.Системы с нелинейной индуктивностью и сопротивлением сварочного контура, которые зависят от величины сварочного тока, внедряются для сварки в углекислом газе с целью уменьшения разбрызгивания и расширения нижнего диапазона сварочного тока. Изучены их свойства и показана эффективность их применения. Рассмотрены системы с одним управляющим воздействием, более совершенные системы с двумя управляющими воздействиями и «однокнопочные» системы. Аналитически определяются условия устойчивости этих систем и их рациональные приложения.Анализируются также системы, предназначенные для применения в условиях, когда неизбежно изменение вылета электрода в широких пределах. Показано, что использование в таких системах управляющего воздействия на скорость подачи проволоки позволяет расширить область устойчивой работы и снизить потери металла. Следующие два раздела посвящены системам автоматического управления переносом электродного металла в сварочную ванну. Описаны физические принципы явления переноса как при коротком замыкании дугового промежутка, так и без него.В частности, определены условия образования перемычки из расплавленного металла между электродом и ванной и ее разрушения под действием электромагнитных сил. Сформулированы алгоритмы управления различными видами передачи. Разработанная математическая модель использована для исследования процесса сварки в среде СО 2 , в котором дозируется энергия, затрачиваемая на расплавление электродной проволоки. Питание дуги импульсами тока постоянной амплитуды и длительности способствует образованию капель постоянной массы.Это предотвращает образование крупных капель, которые могут быть выброшены за пределы сварочной ванны электродинамическими силами и потоками плазмы. Приведены сведения о высокой эффективности применения систем автоматического управления. Влияние индуктивности L и омического сопротивления R сварочного контура рассмотрено для двух видов переноса металла, а именно с коротким замыканием и без него. Показано, что даже в случае мелкокапельного переноса величины сопротивления и индуктивности играют очень важную роль в процессах плавления и переноса металла.Описаны особенности управления процессом сварки неплавящимся электродом. Приведены сведения об эффективных методах контроля затвердевания сварного шва. При стыковой сварке часто необходимо стабилизировать сквозной провар. Описаны принципы построения систем автоматической стабилизации. Отдельный раздел посвящен автоматизации ведения электрода по обуху и датчикам положения электрода относительно обуха. В качестве такого датчика рассматривается дуга, совершающая поперечные колебания.Дана методика расчета для определения оптимальной частоты колебаний. В заключение рассмотрены общие вопросы технологической адаптации сварочных автоматов, в том числе в составе промышленных роботов. В Приложении в справочной форме изложены основы тех разделов теории автоматического управления, которые касаются передаточных функций и структурных схем, информация о которых используется в данном обзоре. В последние годы в журналах опубликовано значительное количество статей, посвященных рассматриваемой здесь теме.Имеются также обобщающие монографии и руководства, в той или иной мере освещающие тему автоматического управления дуговой сваркой. Однако самые последние из них вышли восемь-десять лет назад на русском языке и мало известны за пределами стран СНГ.

Методы низкоэнергетической сварки полуавтоматической тонкостенной автомобильной стали

1. Grzybicki M., Jakubowski J. Сравнительные испытания сварки листов из кузовной стали методами CMT и MIG/MAG, Сварка Обзор технологий, нет.10, 2009, на польском языке. Поиск в Google Scholar

2. Киска А., Технологические свойства методов низкоэнергетической сварки ColdArc, CMT, импульс переменного тока и холодный процесс, симпозиум кафедр и институтов сварки «Современные применения технологии сварки», Byczyna 2012, на польском языкеПоиск в Google Scholar

3. Матусяк Й., Пфайфер Т.,Методы малоэнергетической дуговой сварки в защитных газах – влияние материальных и технологических условий на качество соединений и выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду, Институт Welding Bulletin, 5 (2008), на польском языке. Поиск в Google Scholar

4.Ястржебски А., Тасак Э., Влияние пульсации дуги MIG на структуру сварных швов алюминиевых сплавов, Обзор технологии сварки, №. 7-8, 2009, на польском языке. Поиск в Google Scholar

5. Климпель А., Яницкий Д., Циронь М., Импульсно-дуговая автоматическая сварка GTA тонкой аустенитной стали AISI 321, Обзор технологии сварки, №. 2-3, 2006, на польском языке.2-3, 2006, на польском языке. Поиск в Google Scholar

7. Информационная брошюра EWM, Инновационные сварочные процессы MIG/MAG EWM, 2012. Поиск в Google Scholar

8. Игнасяк А., Корженевски М., Амброзиак А. , Исследование микроструктуры контактных точечных сварных соединений из стали HSLA340 и DP600, Архив металлургии и материалов, Vol. 57, вып. 4/2012.10.2478/v10172-012-0120-6Search in Google Scholar

9. Сенкара Дж. Современные кузовные стали для автомобилестроения и технологические рекомендации по их сварке давлением // Обзор технологии сварки.11, 2009, на польском языке. Поиск в Google Scholar

10. Продромос Т., Механические свойства двухфазной стали, Исследование Института материаловедения и механики материалов ТУ, Мюнхен, 2006. Поиск в Google Scholar

11. ThyssenKrupp Steel, Информация о продукции Стали для глубокой вытяжки, сентябрь 2008 г. Поиск в Google Scholar

работа, ASM Handbook; Сварка, пайка и пайка, том 6, США, 1993 г.Поиск в Google Scholar

Улучшения в области качества и стабильности сварных швов

Бернард Мэннион
и
Лайам О’Майннин, консультант

Качество, соответствующее требованиям клиентов, сегодня является нормой во всех производственных процессах, и сварочная промышленность не исключение.Практики не могут игнорировать достижения, если они хотят оставаться конкурентоспособными. В этой статье рассматриваются и анализируются некоторые последних достижений в области сварки с учетом их влияния на инженера-технолога.

Исторически искусство сварки менялось медленнее, чем другие производственные процессы, в применении новейших технологий. технологии. Но сегодня сварщикам приходится учитывать множество переменных.Огромное разнообразие материалов расширяется с каждым днем ​​и увеличивается нагрузка на сварочный персонал, чтобы быть в курсе технологических новинок.

Технологические достижения

Тенденция к созданию более мелких и аккуратных изделий вынуждает сварщиков быть более точными в применении тепла, как в количество и местонахождение. Ожидания клиентов по-прежнему требуют большей точности во всем процессе сварки.

Прецизионная сварка требуется для изготовления таких деталей, как корпуса, батареи, конденсаторы, металлические уплотнения, давление устройства, датчики, хирургические инструменты и многие другие металлические компоненты. Из-за необходимости поддерживать целостность детали, герметизация, техника формирования или соединения должна быть чрезвычайно надежной. Процесс сварки также должен быть выполнен без ущерба к функции или косметике части.

Этот компонент соленоида, соединенный методом дуговой сварки, имеет импульсно-дуговую обработку поверхности сварного шва.

Многие производители введены в заблуждение общепринятым мнением, что лазерная сварка является «самой современной доступной технологией». поэтому это единственный метод для выполнения точных сварных швов или производства миниатюрных деталей.Если они уверены в этом убеждении, они не могут рассмотрите альтернативные методы, которые могут быть намного менее дорогими и в которых используется оборудование, которое намного проще в эксплуатации.

Недавно появилась новая технология для кратковременной точечной сварки хрупких деталей. Процесс плазменной дуговой сварки, с ее вспомогательной дугой, всегда зажигаемой между сварочным электродом и медным соплом, всегда позволяла выполнять короткие сварные швы.Но последние разработки в области быстродействующих источников питания, полупроводниковых контакторов для переноса сварки и элементов управления кварцевым таймером (CTC программисты) разрешили общее время сварки менее 0,005 секунды с шагом 0,001 секунды.

Это открыло совершенно новую область исследований, которая включает управление дугой для обеспечения исключительного контроля. Как В результате микрокомпоненты, такие как нити накала лампочек, тонкие провода и элементы термопар, можно сваривать почти идеально. точность.Применительно к более крупным компонентам та же технология может обеспечить идеальные сварные швы на более крупных и толстых участках.

Фон

В обрабатывающей промышленности двумя наиболее популярными методами прецизионного соединения являются дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW). процесс, также называемый процессом сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), и процесс плазменной сварки. Оба изначально были разработаны обеспечить средства для получения приемлемого качества сварки различных металлических материалов и сплавов.С тех пор прогресс в Источники питания, методы сварки и средства управления технологическим процессом позволили повысить точность сварки. Сегодня этот процесс используется в еще большем количестве приложений, требующих прецизионных и миниатюрных деталей.

В процессе TIG электрическая дуга возникает между вольфрамовым электродом и свариваемой деталью. Чтобы запустить дугу, высокое напряжение используется для разрушения изолирующего газа между электродом и заготовкой.Затем ток передается через электрод для создания электродной дуги. Свариваемый металл плавится под действием сильного тепла дуги и плавких предохранителей. вместе.

Процесс плазменной сварки является вариантом сварки TIG: дополнительный медный корпус вокруг электрода направляет и далее сужает дугу. Оба процесса используют вольфрамовый электрод, заточенный в острие, в качестве источника зажигания дуги и средства передачи энергии.

Усовершенствованные методы дуговой сварки

Метод импульсной дуговой сварки обеспечивает низкое тепловложение. Он используется для сварки тонких компонентов или металлов рядом с хрупким материала, такого как стекло или полимер.

В этом методе ток дуговой сварки быстро увеличивается и уменьшается. Это делает шовный шов с перекрытием точек сварных швов, что снижает общее тепловложение в зону и позволяет увеличить скорость сварки.Сварщики могут использовать технику с большим преимуществом благодаря сочетанию быстродействующих источников питания и контроллеров процесса сварки. Результат улучшен качество сварки и увеличение производительности.

Тенденции в оборудовании

Более внимательно изучив все элементы сварочной системы, сварщики могут уменьшить или устранить многие причины, по которым Иногда кажется, что системы дуговой сварки развивают «собственную индивидуальность».»

Блоки питания. Доработан сам источник сварочного тока. Метод передачи «грубой силы» мощности сварочной дуге стал устарели, поскольку клиенты требовали превосходных продуктов. В результате, более производительные машины с большей эффективностью, точностью, и время отклика заменили более раннюю версию, иногда называемую «зверями».

Системы управления сваркой. Чтобы соответствовать более строгим требованиям к качеству, сварочная промышленность перешла к гораздо более строгому контролю стандартов. Он также стал свидетелем разработки программаторов сварки — устройств, которые хранят и выполняют программы сварки.

В дополнение к автоматизации сварочного процесса, эти программаторы/контроллеры помогают сократить брак деталей за счет выполнение повторяемых заранее заданных программ сварки с точными параметрами сварки.Таким образом, возможность сварки встроена в систему через контроллер, в отличие от обучения сварщику вручную. Положительный результат заключается в том, что меньше возможностей существует для ошибки или усталости. Помимо улучшения качества и согласованности сварки, контроллеры сварки обеспечивают более низкие эксплуатационные расходы.

Производители и мастерские используют контроллеры для средних и крупных тиражей. Снижение затрат происходит в основном за счет ограничения требования к навыкам оператора до уровня, необходимого для загрузки и разгрузки деталей.Хотя повторная сварка воспринимается как операция, подлежащая автоматизации, потребность в квалифицированном сварщике будет существовать всегда. Здесь тоже фирмы-производители и бюро по трудоустройству нашли способы повысить производительность.

Наконечник вольфрамового сварочного электрода

Вольфрамовый сварочный электрод, источник сварочной дуги, может быть наиболее важным элементом сварочной системы для обычно игнорируются производственными организациями и мастерскими.Пока никто не станет опровергать важность зажигания устройство и автомобильная подушка безопасности, трос для парашюта или качественные шины для наших автомобилей, важность вольфрама электродом для качественной сварки часто пренебрегают. Это область, в которой производственные фирмы и мастерские могут увеличить постоянство их сварочной мощности при незначительном усилии.

Для получения высокопрочных сварных швов важно, чтобы размеры электродов выдерживались с жесткими допусками.
Помимо ограничения сварочного тока, поперечная заточка (слева) вызывает проблемы с зажиганием дуги и блуждание дуги. Правильный метод продольного шлифования (справа), улучшающий подачу сварочного тока.

Вопросы безопасности, связанные с вольфрамовым электродным материалом, также изучаются более тщательно.Многие пользователи Tig и процессы плазменной сварки не понимают, что используемый ими сварочный электрод содержит торий, радиоактивный элемент, добавленный к вольфрамовому материалу для улучшения характеристик зажигания дуги и сварки. Хотя уровень радиоактивности невелика, возникает вопрос об опасности, особенно в отношении радиоактивной пыли, образующейся при притирке электродов до точка для сварки.

Сегодня коммерчески доступны новые вольфрамовые материалы, такие как лантансодержащие электроды. Они обеспечивают превосходную дуговую сварку характеристики и более безопасны, потому что они лишены радиоактивности. Несмотря на их доступность, однако они были в значительной степени игнорируется.

Предварительно заточенные электроды и станки для заточки вольфрамовых электродов

Учитывая проблемы радиоактивности, связанные с ториевыми электродами, и постоянно растущие требования к качеству конечного сварки, многие компании ищут способы гарантировать, что качество их сварки будет на должном уровне.

Постоянство и воспроизводимость являются ключом к применению сварки. Наконец, форма и качество вольфрамового электрода tip признается важной переменной процесса. После того, как процедура сварки определена, важно, чтобы должны использоваться согласованная геометрия электрода и состояние поверхности.

С помощью электродов, предварительно отшлифованных в соответствии с требованиями, или специального промышленного шлифовального станка для электродов для обеспечения качества и однородности наконечник электрода, сварщики могут получить многочисленные преимущества.К ним относятся улучшенный запуск дуги, повышенная стабильность дуги и более равномерное проплавление сварного шва; более длительный срок службы электрода до износа или загрязнения; и уменьшение выделения вольфрама, что сводит к минимуму возможность включения вольфрама в сварной шов. Специальная шлифовальная машина для электродов помогает гарантировать, что сварка электроды не загрязняются остатками или материалом, оставшимся на стандартном шлифовальном круге. Также вольфрамовый электрод шлифовальное оборудование требует меньших навыков для обеспечения правильной и стабильной заточки вольфрамового электрода.

Использование технологии

Точечная сварка. Компания J&J Precision из Томастона, штат Коннектикут, заключила контракт на герметизацию концов труб малого диаметра. Фирма является контрактным производителем люверсов и выполняет штамповку, формовку, механическую обработку, шлифовку и сборку прецизионного металла. компоненты.

Владелец фирмы Джон Максвелл исследовал новейшую технологию дуговой сварки не как соединение, а как нагрев и герметизацию. процедура.Используя специальную систему дуговой сварки с очень коротким временем сварки, г-н Максвелл смог герметизировать трубу на мгновение. наложение сварочной дуги на его окончание. Это расплавило трубку и образовало гладкую полусферическую поверхность. В настоящее время он использует та же технология закругления концов стержней и проволоки, приварки нестандартных концов к трубам и создания шаровых концов на проволоке.

Подавая сварочную дугу на контролируемый период времени, сварщики могут сваривать трубы малого диаметра до идеальной полусферы.

Сварка швов. Аналогичным образом, многие рабочие суда использовали полуавтоматическое сварочное оборудование для выполнения контрактов, которые включают много повторяющихся операций. приварка датчиков или приварка поплавков, круглых корпусов и канистр, а также фитингов к концам труб. Вместо того, чтобы использовать ручная сварка с ее высокими трудозатратами и проблемами качества, постоянства и наличия квалифицированных специалистов, рабочих мест. магазины вложили средства в прецизионный источник питания, сварочный токарный станок и сварочный контроллер.

В этих системах оператор вручную загружает детали в сварочное приспособление. Контроллер сварки затем контролирует деталь вращательное движение и параметры сварки для обеспечения качественного воспроизводимого сварного шва. После завершения сварки оператор снимает законченная часть, и процесс начинается снова. Помимо обеспечения хорошего качества сварки, системы увеличивают производительность, уменьшите количество отходов и переделок, а также сократите эксплуатационные расходы за счет легко доступной рабочей силы.

Подходящие области применения для этих сварочных систем включают повторяющиеся сварные швы на идентичных деталях, по качеству или критическим функциям. сварные швы и детали со значительной накопленной стоимостью до сварки. Если фирма имеет достаточно контрактов и гибкую сварку системы, общая стоимость оборудования сварочной системы обычно может быть оплачена в течение шести месяцев.

Современные технологии произвели революцию в производственных операциях.Прогрессивные компании, нацеленные на местное, национальное или глобальное Рынок ищет методы и подходы, которые увеличивают производительность, согласованность и качество. Для увеличения компании свою долю на рынке или даже для того, чтобы оставаться конкурентоспособной, она должна повышать свою эффективность и методы производства.

Несмотря на то, что иногда реакция на изменения была вялой, в настоящее время отрасль сварки предлагает захватывающие возможности. для улучшения качества сварки и увеличения производительности.Чтобы проверить, где прогресс новой технологии может привести к улучшению продуктов с увеличением прибыли.

Elderfield & Hall / Pro-Fusion — фирма, специализирующаяся на оказании помощи компаниям в области сварки. промышленность. Компания производит и поставляет сварочную продукцию, такую ​​как предварительно заточенные сварочные электроды, вольфрамовый электрод Sharpshooter. шлифовальные машины и плазменные сварочные горелки.Недавно фирма представила сварочный веб-сайт, около 75% которого посвящено сварочным работам. предоставление информации о технологии сварки и обучение пользователей тому, как применять ее в различных областях.

Доступна информация о материалах вольфрамовых электродов, процессах сварки и их использовании, данных о сварке, программном обеспечении. для разработки параметров импульсной дуговой сварки и устранения неисправностей сварочных систем.

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

июнь 2021 | MM Science Journal

MARIAN SIGMUND, TADEAS CICHA

Ключевые слова: GMAW — дуговая сварка металлическим газом | FCAW — дуговая сварка порошковой проволокой | металлический порошок | WPQR – отчет об аттестации технологии сварки | WPS – спецификация процедуры сварки | pWPS – спецификация процедуры подготовки к сварке | позиционер | компенсатор | монтажная вставка.

Загрузить полную версию статьи (PDF, 992 КБ)

В статье описывается замена и преимущества ручной дуговой сварки в среде защитного газа (GMAW) сплошной проволокой и полуавтоматической дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW) металлической порошковой проволокой. проволока для специального применения сварного стального компенсатора, используемого для соединения систем трубопроводов в более крупные узлы. Для замены технологий и повышения эффективности и производительности сварки спецификация (…)

ЗДЕНЕК ЗЕМАН, МИЛАН МИХОЛА, ИРИ СУДЕР

Ключевые слова: привод | дизайн | Автоматизация | Мехатроник

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.04 MB)

Проектирование и выбор подходящего привода для использования в мехатронных системах — это процесс, требующий не только времени, но и требований к знаниям и опыту разработчиков. Разработка направлена ​​на создание алгоритмов выбора компактных электростанций на основе данных динамического анализа предлагаемой системы, wi (…)

МИХАЛ СКОВАЙСА, РОМАН КРОФТ, ФРАНТИШЕК СЕДЛАЦЕК

Ключевые слова: модальный анализ | Углеродное волокно | монокок | Экспериментальное измерение.

Загрузить полную версию статьи (PDF, 4,32 МБ)

В статье проводится сравнение экспериментальных измерений и численного моделирования собственной частоты и естественной формы монокока из углеродного волокна. Это сравнение используется для подтверждения численного анализа с реальным монококом. Обычно монококи состоят из ортотропных материалов, таких как сэндвич из углеродного волокна с сотовым заполнителем. Монокок изготавливается вручную из нескольких слоев (…)

ИВЕТА ЧАБАЛОВА, ЯРМИЛА ГЕФФЕРТОВА, ТАТЬЯНА БУБЕНИКОВА, ЮЗЕФ КРИЛЕК

Ключевые слова: пиролиз | термогравиметрия | газовая хроматография | пластиковые отходы | химические соединения

Скачать полную версию доклада (PDF, 1.01 МБ)

В статье представлены перспективы использования компонентов пластиковых материалов, полученных в результате их пиролитической регенерации. Отобранные пластиковые отходы (ПЭ, ПП, ПС) были оценены с использованием современного аналитического метода GS-MS после низкотемпературного пиролиза. Низкотемпературный пиролиз показывает, что образец полистирола хорошо подходит для этого применения, и это восстановление важно для всех трех образцов (…) Прогноз вибрации | солнечный ветер | научный метод | разрушительные удары | радиоаномалии.

Скачать полную версию статьи (PDF, 915 КБ)

Предсказание пересекает все области науки, являясь очевидным проявлением Научного Метода. Это исследование касается деликатного аспекта прогнозирования вибрации, который рассматривает связь и взаимодействие между участвующими переменными, такими как радиоаномалии, плотность протонов солнечного ветра, предшествующая сильным вибрациям. Анализ основан на сборе около 800 данных v (…)

МАРЕК ВАГАС, АЛЕНА ГАЛАЙДОВА

Ключевые слова: Контроль скорости и эшелонирования | Роботизированная система | Процесс сборки | Моделирование | безопасность

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.01 MB)

Реализация и внедрение коллаборативной роботизированной системы в автомобильной промышленности имеет много преимуществ в плане производительности, качества продукции и эргономики рабочих, но аспекты безопасности рабочих играют решающую роль в этих действиях. В данной статье представлены результаты текущих исследований по разработке автоматизированного рабочего места для сборки промышленных концевых выключателей на основе сотрудничества между (…)

ЛЮБОСЛАВ СТРАКА, ПАТРИК КУХТА

Ключевые слова: Потребление электроэнергии | Основные технологические параметры (МТП) | оптимизация | прогрессивная технология | качество поверхности | Электроэрозионная обработка проволоки (WEDM).

Скачать полную версию доклада (PDF, 1,11 МБ)

Современное машиностроительное производство характеризуется все возрастающими требованиями к конечному качеству продукции. Но во многих случаях также требуется высокая производительность производства. Еще одним преимуществом является, конечно же, выгодная экономическая эффективность производственного процесса. Однако, несмотря на передовой технический уровень производства и обширные знания в области электроэрозионной обработки, в (…)

ИВАН ВИРГАЛА, ЭРИК ПРАДА, МАРЕК ВАГАС

Ключевые слова: Техника PFL | Совместные роботы | ИСО/ТС 15066 | Переходный контакт | Квазистатический контакт

Загрузить полную версию документа (PDF, 886 КБ)

В настоящее время автомобильная промышленность по-прежнему включает роботов для совместной работы и их приложения в менее традиционные процессы для их автоматизации.Цель состоит в том, чтобы восполнить пробел в навыках, удержать квалифицированный персонал, привлечь молодое поколение и повысить качество. В статье представлен краткий обзор автоматизированного рабочего места для совместной работы, включая описание и возможности технологии PFL. (…)

ЯН КУБР, КОНСТАНТИН НОВИКОВ, ПЕТР ХОРЕЙСИ, ЯНА КЛЕЙНОВА, ДАВИД КРАКОРА

Ключевые слова: VR | Виртуальная реальность | ПЛК | Интернет вещей | Инструкции по работе | Визуализация

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.32 МБ)

В данной статье рассматривается внедрение виртуальных руководств для рабочих мест серийного производства в автомобильной промышленности. Цель состоит в том, чтобы провести экспериментальное исследование в качестве источника для будущих исследований и возможности подключения виртуальных руководств к производственным системам. Была разработана система, использующая собственное программное решение для создания инструкций, которое было подключено к ПЛК (Programmable Logi (…)

ЕЛЕНА ГРЕСОВА, ЮЗЕФ СВЕТЛИК

Ключевые слова: Прогнозирование развития | валовой внутренний продукт | промышленный сектор | макроэкономический показатель | национальная экономика имитационное моделирование

Скачать полную версию статьи (PDF, 630 КБ)

Нынешнее неопределенное и быстро меняющееся время требует тщательного анализа реальной ситуации и последующего принятия адекватных решений по многим направлениям.Это относится и к отдельным национальным хозяйствам и их отдельным отраслям. Поэтому тема прогнозирования развития становится все более актуальной в настоящее время. Представленная статья посвящена прогнозированию, связанному с дальнейшим (…)

МАТУС ВАРХАНИК, МИРОСЛАВ ПИСКА

Ключевые слова: обрабатываемость | труднообрабатываемые материалы | Инконель® 718 | токарная обработка керамикой SIALON | силы резания

Скачать полную версию статьи (PDF, 1,51 МБ)

Работа посвящена обрабатываемости конструкционного материала Inconel® 718 (далее «INC 718»).Этот хромоникелевый сплав имеет аустенитную структуру, что в сочетании с его низкой теплопроводностью является одной из причин худшей обрабатываемости. Целью работы было повышение производительности процесса черновой токарной обработки. Есть и другие способы улучшить обрабатываемость o (…)

МИРОСЛАВ ЙОПЕК, МИЛАН ФОРЕЙТ, МАРТИН ХАРАНТ

Ключевые слова: Расщепленный тест на стержне Гопкинсона | алюминиевый сплав | EN AW 6082 | высокая скорость деформации | динамическая нагрузка.

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.32 МБ)

Испытание раздельным стержнем Гопкинсона входит в группу методов испытаний, используемых для определения динамического поведения различных материалов в интервале скоростей деформации от 100 с-1 до 103 с-1. В статье описано практическое применение метода испытаний алюминиевого сплава EN AW 6082. Этот сплав используется для изготовления деталей методом холодной штамповки (деталей автомобильных подушек безопасности). Поскольку скорость деформации технологии холодной штамповки (…)

КОНСТАНТИН ДЯДЮРА, ЛЮДМИЛА ГРЕБЕНИК, ТИБОР КРЕНИЦКИЙ, ТАДЕУШ ЗАБОРОВСКИЙ

Ключевые слова: Бережливое производство | поток создания ценности | производственные системы | производственный процесс | ресурс | марковские методики

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.27 МБ)

В статье исследуется иерархия производственной системы, которая состоит из совокупности взаимосвязанных процессов, направленных на преобразование информации, знаний, энергии, материалов и других ресурсов в ценность для потребителя на основе принципов бережливого производства. Современные производственные системы становятся все более и более сложными в управлении. Проблемы, которые необходимо решить, связаны с (…)

МАРТИН ПОЛЛАК, МАРЕК КОЧИСКО, АННА БАСИСТОВА, СИМОНА ХЛАВАТА

Ключевые слова: 3D-печать | ФилаФаб ПРО EX350 | производство волокна | наполнитель | примесь | ПЛА Ингео 2003D.

Скачать полную версию статьи (PDF, 1,08 МБ)

Аддитивное производство, также известное как 3D-печать, представляет собой процесс соединения органических, керамических, полимерных, металлических и других материалов. Чаще всего в качестве исходного материала используются пластмассы ABS и PLA. Промышленностью постоянно вырабатывается большое количество пластиковых изделий, что манит к мысли, как производить эти изделия более экологичным способом. В этой статье рассматривается возможность pr (…)

ПЕТР БАРОН, МАРЕК КОЦИШКО, ЭДУАРД ФРАНАС

Ключевые слова: Дополненная реальность | единство | Vuforia

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.22 МБ)

В статье описано применение инструментов дополненной реальности для создания вспомогательного интерактивного инструмента в области дизайна. Для этого было разработано приложение с функцией дополненной реальности, основанное на отслеживании маркеров. Созданное приложение работает с платформой мобильных устройств. В приложении использовались два типа маркеров. Для отображения основной информации к t (…) добавлены кнопки с функциями (…)

РАДЕК СТРАМБЕРСКИЙ, ВАКЛАВ ПАВЕЛКА, ТОМАС ПАВЛЕНКА, ПАВЕЛ СУРАНЕК, ЛЕШЕК МОРЖИНСКИЙ

Ключевые слова: Когенерационная установка | шум | акустическая камера | формирование луча | измерение шума

Скачать полную версию статьи (PDF, 958 КБ)

В статье рассматривается измерение шума когенерационной установки с помощью акустической камеры.Шум не только измеряется как конечное количество уровней звуковой мощности, но также определяется его исходное местоположение с использованием алгоритма формирования луча. Свойства используемого массива микрофонов учитываются и рассчитываются численно, поскольку каждый другой макет массива микрофонов будет измеряться с другим разрешением. (…)

ЯН РИХАЧЕК, МИХАЭЛА ЧИСАРОВА, ЕВА ПЕТЕРКОВА, КАМИЛЬ ПОДАНИ

Ключевые слова: анализ методом конечных элементов | численное моделирование | АНСИС | сталь 34MnB5 | гибка труб

Скачать полную версию статьи (PDF, 2.15 МБ)

Работа посвящена анализу и оптимизации геометрии прижимного стержня при изгибе трубы. Процесс гибки осуществляется на гибочном станке с ЧПУ Wafios RBV 60 ST с использованием ротационно-вытяжной системы гибки. Обрабатываемый полуфабрикат представляет собой трубу, изготовленную из стали 24ГнБ5. В настоящее время после изгиба трубы на угол 120° на ее корпусе возникает недопустимая овальность. Поэтому арти (…)

ЛЮБОСЛАВ СТРАКА, ПАТРИК КУХТА

Ключевые слова: Электроэрозионная электроэрозионная обработка (прошивная электроэрозионная обработка) | Основные технологические параметры (МТП) | Износ электрода в процентах (PEW) | инструментальная сталь | Фасонный электрод-инструмент (STE).

Скачать полную версию статьи (PDF, 966 КБ)

В ходе электроэрозионного процесса частицы металла постепенно удаляются не только с обрабатываемого материала, но и с электрода-инструмента. При этом удаление материала с электрода-инструмента обычно считается нежелательным последствием электроэрозионного процесса. Степень этого износа может быть относительно точно определена количественно с использованием нескольких индикаторов. Из них процент l (…)

ТОМАС ТРКА, АЛЕС ПОЛЬЦЕР

Ключевые слова: концевая фреза с круговым сегментом | лазерная технология | стружколом | Ти-6Ал-4В | ПКД | производство добавок.

Скачать полную версию статьи (PDF, 1,73 МБ)

Детали с поверхностями общей формы, требующие более высокого качества поверхности и точности размеров, в большинстве случаев подвергаются механической обработке. В частности, очень часто задействуется технология фрезерования, которая может быть дополнена чистовыми операциями. Помимо стандартных концевых фрез со сферическим концом, концевые фрезы с круглыми сегментами представляют собой современный тип фрезы, который начал использоваться с развитием современных машин с компьютерным управлением (…)

JOZEF KMEC, JOZEF PAVELKA, JAROSLAV SOLTES

Ключевые слова: Matlab | Набор инструментов для идентификации системы | модель пространства состояний | Модель процесса с передаточной функцией | Полиномиальная модель | Модель передаточной функции | Модель Кельвина.

Загрузить полную версию статьи (PDF, 1,36 МБ)

Основная цель данной статьи — создание компьютерных моделей аварии (вплоть до уровня модели Кельвина, где коэффициент жесткости и демпфирования рассчитывается путем реализации соответствующих численных методов) : Trust — Region, Lavenberg-Marquardt и т. д.) измеренных реальных данных, полученных при лобовом ударе автомобиля о жесткую преграду. Процесс моделирования дорожно-транспортного происшествия может быть (…)

СТЕФАН ОНДОЦКО, ЮЗЕФ СВЕТЛИК, ТОМАС СТЕЙСКАЛ, МИХАЛ САСАЛА, ЛУКАС ХРИВНЯК

Ключевые слова: Matlab | инверсная кинематика | Якобиан | робототехника | поворотный модуль с неограниченным радиусом действия | числовая алгебра | нелинейные уравнения

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.12 МБ)

В статье сравниваются наиболее часто используемые численные методы решения системы нелинейных уравнений, особенно с точки зрения скорости вычислений. Методы применяются к набору нелинейных уравнений, описывающих прямую кинематику нестандартного манипулятора. Этот рычаг представляет собой разомкнутую кинематическую цепь, состоящую из специальных поворотных модулей. Нестандартной особенностью модулей является неограниченная гниль (…)

АНТОН ПАНДА, ВЛАДИМИР НАГОРНЫЙ, ПЕТР ПИГУЛЕВСКИЙ, ИВЕТА ПАНДОВА

Ключевые слова: Прогноз вибрации | лунно-приливная гармоника | тренд амплитуды приливной гармоники | модель прогноза | шокирует критичность окружающей среды.

Скачать полную версию статьи (PDF, 1,13 МБ)

В статье представлены результаты апробации методики прогнозирования вибрации на основе результатов синхронных измерений колебаний уровня воды в нескольких наблюдательных скважинах. Эти колебания вызваны воздействием ударов, генерируемых в удаленном источнике созревающих колебаний. Апробация показала возможность надежного прогноза времени землетрясения и координат его эпицентра.

СТЕФАН ГАСПАР, ЯН МАЙЕРНИК, ТОМАС КОРАНИЧ, ЯН ПАСКО

Ключевые слова: HPDC | захват воздуха | размеры бегунка

Скачать полную версию статьи (PDF, 617 КБ)

Технология литья металлов под давлением характеризуется получением сложных по форме отливок с положительными механическими свойствами и высокой повторяемостью производства.Однако отливки в определенной степени пористы, что со временем снижает их механические свойства. Одним из важных способов снижения пористости отливок является правильная конструкция литниковой системы. Представленная статья s (…)

ЯН РИХАЧЕК, ЯН БАРТАК, КАМИЛЬ ПОДАНИ, МИХАЭЛА ЧИСАРОВА, ЕВА ПЕТЕРКОВА

Ключевые слова: МКЭ | ФВМ | численное моделирование | симуляционная формовка | Сталь 37MnSi5

Скачать полную версию статьи (PDF, 1,62 МБ)

Статья посвящена анализу и оптимизации процесса ковки крюка стрелочного перевода, применяемого на железнодорожном транспорте.Выкован из стали 37MnSi5 в ООО «Краловопольска». В настоящее время в процессе ковки на внутренней стороне криволинейной детали иногда возникают складки, что в некоторых случаях приводит к возможным трещинам в готовой кованой детали. Таким образом, оптимизированный полуфабрикат (…)

РОБЕРТ ПАСТОР, ЗДЕНКО БОБОВСКИЙ, ПЕТР ОСКАДАЛ, ЯКУБ МЕСИЧЕК, МАРЕК ПАГАК, ЭРИК ПРАДА, ЛУБИЦА МИКОВА, ЯН БАБЯК

Ключевые слова: реальность | генетический | топология | оптимизация | четвероногий

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.52 МБ)

Роботы, оптимизированные в симуляции, часто хуже работают в реальном мире по сравнению со своими симулированными аналогами. Эту разницу в производительности часто называют разрывом в реальности. В этой статье мы используем два метода, генетический алгоритм и оптимизацию топологии, для оптимизации четвероногого робота. Мы смотрим на производительность оригинальных и оптимизированных роботов в симуляции и реальности и сравниваем разрешение (…)

ЭУХЕНИО ИВОРРА, МАРИО ОРТЕГА, МАРИАНО АЛЬКАНИС

Ключевые слова: Оценка позы человека | Microsoft Azure Kinect | Упражнения для верхних конечностей | Система OptiTrack

Скачать полную версию документа (PDF, 1.39 МБ)

Инструмент для оценки и количественного определения позы человека с использованием потребительского оборудования — это давняя цель. Во многих исследованиях использовалась камера глубины Microsoft Kinect v2, но с недавним выпуском нового Kinect Azure требуется его доработка. В этой работе исследуется конкретный случай оценки диапазона движений в пяти упражнениях на верхнюю конечность с использованием четырех различных методов оценки позы. Эти упражнения (…)

ДЖУНЯ ТАНАКА, НОБУТО МАЦУХИРА

Ключевые слова: Роботизированная рука | аппаратный дизайн | производственный робот | механизм наращивания ногтей | параллельный захват

Скачать полную версию статьи (PDF, 1.45 МБ)

Стремясь расширить область применения параллельных захватов, мы предлагаем механизм удлинительного гвоздя, который можно установить на параллельный захват. Мы также предлагаем механизм удлинительного гвоздя, состоящий из ремня из нержавеющей стали, двух транспортировочных ремней, треугольного гвоздя и привода. Треугольный гвоздь подсоединен к одному концу ленты из нержавеющей стали, а приводной блок подсоединен к другому e (…)

Тяжелая автоматизация — производительность сварки

Производственная задача повышения производительности при сохранении качества и сдерживании затрат затрагивает каждую отрасль, и сварка не является исключением.Novarc Technologies создала своего робота для совместной сварки, робота для сварки катушек (SWR), для автоматизации процесса сварки с целью повышения производительности в цехе и снижения затрат на производство труб.

Робот Novarc для сварки трубных катушек (SWR) обеспечивает превосходное качество сварки при одновременном улучшении эргономики сварщика.

В SWR используется плавающий манипулятор с большим радиусом действия и 3-осевой роботизированной рукой на конце, которая взаимодействует с оператором, повышая его ловкость и гибкость.Он разработан специально для сварки труб, небольших сосудов под давлением и других видов сварки вальцами и может сваривать фланцы, тройники, отводы, переходники и многое другое.

Внедрение SWR показало увеличение производительности сварки труб в три-пять раз, что потенциально позволяет окупить капитальные затраты на кобот в среднем за 6-18 месяцев. Даже при таком исходе — и впечатляющих результатах, подобных результатам в Ванкуверском сухом доке, где благодаря SWR производительность увеличилась более чем на 400 %, — Novarc продолжала проводить дальнейшие исследования для разработки способов расширения возможностей SWR для цехов по производству труб.

Результатом стала разработка новой технологии SWR+HyperFill, которая повышает производительность тяжелого производства за счет увеличения скорости наплавки при одновременном обеспечении превосходного качества сварки.

Чтобы расширить возможности SWR для цехов по изготовлению труб, Novarc разработала технологию SWR+HyperFill, которая повышает скорость наплавки и качество сварки.

Высокоэффективный

В конструкции SWR+HyperFill используется технология Lincoln STT GMAW-MWSC на корневом проходе и двухпроволочная GMAW-P (HyperFill) на заполняющем и закрывающем проходах.Это высокоэффективная, полностью интегрированная система с двумя горелками. Его можно использовать на напорных трубах или сосудах из углеродистой стали толщиной от 0,5 до 2 дюймов и диаметром до 6 дюймов. Система также обладает гибкостью использования GMAW от корня до крышки или плавного переключения на дуговую сварку под флюсом (FCAW) или дуговую сварку с металлическим сердечником (MCAW) для заполнения и закрытия проходов.

Novarc представила на рынок SWR+HyperFill этой весной после обширных исследований и изучения производительности для оценки возможностей.В ходе оценки механизированный SWR компании Novarc сравнивался с технологией двухпроволочной сварки STT GMAW-MWSC и GMAW-P (HyperFill) с типичными традиционными (базовыми) процессами сварки, такими как ручной (SMAW), полуавтоматический (GMAW) и механизированный (SAW). ). Исследования производительности были проведены в реальной производственной среде цеха в соответствии с типичными методами и спецификациями процедуры сварки.

Для оценки производительности, затрат, качества и эффективности сварки некоторые компании используют сложные программы, основанные на конкретных приложениях и оборудовании, в то время как другие используют только приблизительные оценки.Однако для точной оценки необходимо учитывать весь диапазон скоростей осаждения, эффективности и рабочих циклов.

Когда SWR сочетается с решением HyperFill от Lincoln Electric, корневой, заполняющий и закрывающий проходы могут выполняться на материалах толщиной до 2,5 дюймов в одной и той же сварочной ячейке.

В исследовании Novarc для упрощения относительного сравнения технологий сварки и автоматизации учитывались три основных фактора:

  1. Рабочий цикл – отношение (в процентах) между временем дуги и общим временем, затрачиваемым сварщиком или оператором сварки на выполнение соединения.
  2. Скорость наплавки – мера скорости наплавки металла (фунты/час или кг/час) для процессов сварки и/или системы автоматизации.
  3. Эффективность наплавки – отношение (в процентах) массы наплавленного металла к массе используемого присадочного материала.

Результаты сравнения показали, что с помощью платформы SWR+HyperFill в цеху можно добиться значительного повышения производительности. Улучшения в скорости наплавки, эффективности наплавки и рабочем цикле по сравнению с базовыми процессами были последовательно достигнуты, демонстрируя, что система способна сократить время сварки, достичь более высокой производительности и превосходного качества сварки по сравнению с традиционными методами производства труб.

Помимо достижения более высокой скорости наплавки и эффективности наплавки, SWR+HyperFill может увеличить расчетный диаметр труб из углеродистой стали до 350–500 дюймов за смену, что соответствует квалификационным требованиям ASME Section IX и B31.3 WPS и обеспечивает высокие результаты испытаний на ударную вязкость до -50 градусов по Фаренгейту (-45 градусов по Цельсию).

Преимущества помимо

Было обнаружено, что по сравнению с традиционными методами производства труб, система совместной сварки Novarc сокращает время сварки и обеспечивает более высокую производительность и качество сварки.

Решение SWR+HyperFill имеет ряд преимуществ помимо исходных функций SWR (например, небольшая занимаемая площадь, интеграция с пятью позиционерами, вспомогательное отслеживание шва и контроль высоты, система наблюдения за сваркой NovData). К ним относятся:

  • Скорость отложения 15 фунтов/ч или выше при заполнении и закрытии проходов
  • Корневой, заполняющий и закрывающий проходы можно сваривать для материалов толщиной до 2,5 дюймов в той же сварочной ячейке, что и SWR
  • .
  • Гибкость использования GMAW или MCAW в корневом каталоге
  • Возможность использования FCAW или MCAW на проходах заполнения и укупорки вместо HyperFill (с правильными наконечниками и приводными роликами)
  • Гибкость при сварке нержавеющей стали второй горелкой (с правильным наконечником и приводными роликами)
  • Устранение горячего прохода, характерного для ручной или полуавтоматической сварки

Это исследование, определяющее расширенные возможности системы SWR+HyperFill, является очень хорошей новостью, учитывая, что сварка труб является неотъемлемой частью множества строительных проектов по всему миру.Если современные технологии сварки и автоматизации внедряются вместо некоторых традиционных методов сварки, то цехам по производству труб гарантируется более высокая производительность, особенно скорость наплавки, эффективность наплавки и рабочий цикл, что приводит к более высокой окупаемости инвестиций.

На практике это означает, что эти мастерские смогут повысить производительность тяжелого производства за счет увеличения скорости наплавки и обеспечения превосходного качества сварки; снизить их стоимость за счет снижения затрат на сварку и обработку материалов по сравнению с поддуговым процессом; оптимизировать и упростить производство.

Что касается более широкой картины, эта технология автоматизации помогает высококвалифицированным сварщикам расширить свою карьеру и позволяет другим работникам выполнять работу, которую ранее могли выполнять только высококвалифицированные сварщики, работая вместе с роботом.

Заполнение пробела в рабочей силе имеет ключевое значение, поскольку острая глобальная нехватка высококвалифицированных сварщиков влияет на многие отрасли, такие как нефть и газ, строительство зданий и судостроение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.