Технология и оборудование односторонней точечной сварки
Специальное оборудование для односторонней точечной сварки появилось на предприятиях массового производства при изготовлении конкретного изделия путем тиражирования одних и тех же деталей и узлов по «безлюдной» технологии (автомобилестроение, стройиндустрия, электроника, бытовая техника). Специальное оборудование обеспечивает автоматизацию сварочных и вспомогательных операций, повышает качество сборки-сварки, улучшает условия труда и повышает общую культуру производства.
К специальному оборудованию для точечной сварки относятся многоэлектродные машины для сварки листовых и стержневых конструкций типа многоточечной машины (МТМ); многоэлектродные машины постоянного тока; роботы для точечной сварки и сварочные автоматические линии и комплексы.
Многоточечная машина состоит из двух - или четырехстоечного корпуса; комплекса малогабаритных трансформаторов; сварочной оснастки; пневмогидравлического оборудования; системы вторичных контуров; аппаратуры управления; транспортных устройств для подачи и сбрасывания деталей; системы охлаждения и защиты от брызг.
Большое распространение при использовании многоточечной машины получил односторонний подход электродов к свариваемым деталям. При этом за один цикл получают обычно две точки, что дает повышение производительности в 2 раза. Несмотря на увеличение токов шунтирования этот способ позволяет снизить потребляемую мощность в 1,5 раза вследствие уменьшения плошали сварочного контура. Кроме того, при одностороннем подходе отсутствуют трудности размещения транспортных устройств, сварочной оснастки и ремонта машины. Для подбора режима сварки на машинах с односторонним токоподводом учитывается следующее: односторонняя сварка пригодна для деталей толщиной до 1 мм без гальванических защитных покрытий; толщину листов можно увеличить до 1,5 мм при шаге между точками не менее 100 мм; при сварке листов различной толщины более тонкий лист необходимо располагать со стороны электродов, при этом режим сварки подбирают по более тонкому листу. Многоточечные машины применяют также для сварки деталей с защитным цинковым покрытием. Сварка оцинкованных деталей имеет следующие особенности: усилие сжатия и сварочный ток повышаются на приблизительно 20 %; на оцинкованных деталях предварительно формируются рельефы; для повышения износостойкости электродов применяют электроды для рельефной сварки; сварку проводят с модулированием переднего фронта импульса сварочного тока или используют двухимпульсную сварку. Особенность трансформаторов многоэлектродных машин — низкое значение продолжительности включения (2... 3 %), что позволяет сохранить высокую кратковременную мощность (до 300 кВ-A). Обычно эти трансформаторы не имеют переключающих устройств, но имеют два независимых вторичных витка, рассчитанных на подключение двух пар пистолетов. Каждая машина имеет свою гидравлическую систему с автономной станцией. Электроаппаратура многоточечной машины размещается в шкафах, которые устанавливают на антресоли (над машиной). Шкафы подразделяются на пять типов: силовой
распределительный; для управления силовыми контакторами; для управления электродвигателями гидронасосов; для регулирования циклов сварки; для синхронизации последовательности включения сварочных групп. Многоточечные машины укомплектованы регуляторами циклов сварки типа РВИ-701 (АО «Электрик») или РМС-22, -23, -24 (ОАО «АВТОВАЗ»), В качестве включающих устройств используют синхронные тиристорные контакторы типа КТ-12. Тиристоры защищены от перегревания термодатчиком ДРТ-Б-60.
Характерным примером многоточечной сварочной машины является машина для сборки-сварки усилителя брызговика для ВАЗ-2108 (рис. 7,11). Основой машины является С-образный сва-
/ __ С-образньЧ пресс; 2 — каркас; 3, 4 — нижняя и верхняя оснастки; 5 —
система охлаждения; 6 — лневмооборудование; 7 — электрошкаф; S — транс-
портер; 9 — вентиляция
г овлена верхняя 4 и нижняя 3 оснастки. Нижняя оснастка пред - с гавляет собой основание, на котором установлены группы фик - сщии и прижимы свариваемых деталей, а также контрэлектро - д ы. Клеши и пистолеты расположены на верхней оснастке. Де - иль из зоны сварки в зону разгрузки перемещается транспорте - jom с пневматическим приводом.
Операция сварки происходит в следующей последовательности: с ператор загружает детали вручную; после загрузки он нажимает га пусковые кнопки — опускается защитный прозрачный козы - £ ек и машина в автоматическом режиме выполняет операции за - ;сима деталей, подачи их в зону сварки и последующей сварки.
(Сваренный узел с нижней оснастки первого поста приподнимайся и транспортным устройством переносится на второй пост, а і [ервый пост загружается новыми деталями. В зависимости от загрузки сварочных постов по сигналу с конечных выключателей I аботают или оба поста, или один из двух. На первом посту про - і вводится сварка 10 точек, на втором — доварка остальных пяти.
' ранспортср во взаимодействии со столом пресса автоматически іазгружает второй пост. Система управления, электро - и пневмо - •борудование находятся на антресоли. Машина оборудована мес - ным встроенным отсосом сварочного аэрозоля.
Техническая характеристика машины: производительность 85 деталей в час, оператор — 1 чел., сварных точек — 15, сварочных пистолетов — 11 шт., сварочных клещей — 3 шт., сварочных рансформаторов типа ТК-302 — 4 шт., установленная мощность!50 кВ-А, масса 16 т, габаритные размеры 4000 х 4000 х 5 000 мм.
При необходимости сварки большого числа точек многоэлек - родные машины сильно усложняются. Поэтому при изготовле - пш таких изделий, как кузов автомобиля, изделие расчленяет - ;я, и на каждой многоэлектродной машине сваривают относительно небольшое число точек (до 25), Затем несколько машин объединяют в одну автоматическую линию, где свариваемая деталь передается с поста на пост, постепенно обрастая новыми теталями, превращаясь в крупный узел. В качестве примера рассмотрим работу простейшей автоматической линии для точечной сварки лонжеронов заднего пола, правого и левого, автомобиля ВАЗ-2108.
Линия состоит из двух многоточечных машин, транспортера, разгрузчика и сварочной оснастки на пяти постах. Сварочная оснастка постов состоит из правой и левой частей, которые разделяются на верхнюю и нижнюю оснастки, прикрепленные соответственно к верхней плите и подъемному столу четырехстоечного пресса. Верхняя оснастка состоит из сварочных клещей и трансформаторов, прижимов, механизма перемещения; нижняя оснастка — из ложементов, фиксаторов, прижимов и кронштейнов, с помощью которых эти элементы крепятся к плите подъемного стола.
Оснастка второго, третьего и четвертого постов смонтирована аналогично. Пятый пост кроме основной оснастки является и разгрузочным. На первом посту операторы одновременно загружают детали левого и правого лонжеронов, которые свариваются в автоматическом режиме при верхнем положении подъемного стола. По окончании циклов сварки на первом посту стол опускается, и детали с помощью транспортера передаются на следующий пост. На последующих постах производится доварка точек в определенной технологической последовательности. После окончательной сварки стол пятого поста опускается, детали передаются на вилы разгрузчика, который выносит их из зоны сварки в накопитель, откуда они перегружаются в тару или подвеску грузонссу - щего конвейера для передачи их на следующую операцию сборки (в линию заднего пола). Линия работает в ручном или автоматическом режиме, задаваемом с пульта управления.
Характеристика линии: производительность 74 комплекта в час, операторов — 5 чел., постов — 5, число точек на правой/левой деталях — 60/53, сварочных клещей — 47 шт., сварочных пистолетов — 32 шт., трансформаторов ТК-32 — 33 шт., ТК-401 — 10 шт,, установленная мощность — 3125 кВ-A, максимальная сила тока в питающей цепи 2000 А, расход воздуха 60 м3/ч, расход воды для охлаждения 20 м3/ч, габаритные размеры 12x7x5 м, масса 77 т.