Автоматизированная сварка измерительных датчиков

В 2017 году активно развивающийся завод в Рязанской области приобрел установку HWR COOPER, производства HST Creative (Чехия) с высокой степенью загрузки, предназначенный для автоматической сварки кольцевых швов. 

Завод – покупатель ориентирован на выпуск различной продукции промышленного назначения, в частности эта сварочная установка был задействован при изготовлении измерительных датчиков и сигнализаторов уровня. 

Сварка этой продукции делится на простые конструкционные элементы:     

• приварка всевозможного вида цилиндрических фланцев с установочной резьбой;
• приварка фланцев с полостями под монтаж печатных плат;
• приварка к фланцам труб требуемой длинны;
• вварка упорных фланцев между труб;
• сращивание труб между собой;
• приварка заглушек.

Сварочная установка HWR COOPER, оснащена блоком подачи присадочной проволоки FEEDER CW06 и немецким сварочным аппаратом JÄCKLE «ProTIG350», идеально подходит для сварки этих конструкционных элементов:

• два соосных патрона надежно фиксируют заготовки;
• передний трехкулачковый патрон вращает заготовку;
• патрон на подвижной задней бабке плотно прижимает свариваемые заготовки;
• пневматический суппорт точно подводит сварочную горелку в зону сварки;
• система управления сварочного станка полностью контролирует режим сварки;
• для достижения максимальной производительности сварочный аппарат настраивается в режим скоростного импульса.

Цикл работы отлажен следующим образом: сначала, оператор, работающий на станке, устанавливает свариваемые заготовки и запускает процесс сварки, далее система управления сварочного станка отрабатывает запрограммированные действия:

• осуществляет серию прихваток и запускает процесс сварки;
• выдерживает паузу вращения для образования сварочной ванны;
• подает присадочную проволоку в зону сварки;
• запускает плавное вращение патрона удерживающего свариваемые заготовки;
• во избежание прожогов, во время сварки несколько раз ускоряет процесс вращения, компенсируя тем самым прогрев заготовок;
• во избежание образования кратера при заварке, гасит сварочную дугу продолжая вращение заготовки.

Затем, оператор снимает сваренное изделие и устанавливает следующую заготовку серии. Весь процесс длится около двух минут. При смене типа заготовок требуется переналадка сварочной установки, занимающая около пяти минут. Реальная скорость работы в среднем достигает 25 швов в час.

За первый год работы сварочной установки HWR COOPER взросли потребности рынка выпускаемых заводом изделий.  Ранее на заводе уже экслуатировалась установка орбитальной сварки немецкой компании, которая состоит из: сварочного источника; блока водяного охлаждения; сварочной головки; жидкостной горелки со шланг пакетом; блока подачи присадочной проволоки; комплект соединительных кабелей и шлангов.

Принципиальное отличие между двумя этими установками заключается в механике работы: установка HWR COOPER вращает концентричное изделие и производит TIG – сварку в верхнем положении, а немецкая установка орбитальной сварки вращает сварочную TIG – горелку вокруг неподвижно зафиксированной свариваемой заготовки. Причем, сварочная головка, входящая в состав установки орбитальной сварки, фиксируется на прямолинейный участок свариваемого изделия рядом (100 мм) со стыком, остальная часть изделия должна быть надежно закреплена и может иметь любую длину и геометрическую конфигурацию, что, в свою очередь, дает свободу в конструировании измерительных датчиков и сигнализаторов. 

Процесс сварки длится около двух с половиной минут с учетом установки сварочной головки на стык. При смене типа сварных заготовок требуется настройка положения сварочной головки, занимающая около четырех минут. Реальная скорость работы в среднем достигает 20 швов в час.

В итоге завод изготовитель получил в производство две высокотехнологичные сварочные установки. Автоматизация сварки дала стабильный и повторяемый результат, что минимизирует погрешность измерения выпускаемыми измерительными датчиками и сигнализаторами уровня. Различные принципы работы установок дополняют технические возможности друг друга. Чешская сварочная установка имеет большую производительность, но требует больше времени на переналадку при смене типа свариваемого шва, по сравнению с немецкой установкой орбитальной сварки. В сумме средняя выработка двумя комплектами достигает 40 швов в час или около 100 изделий в смену.