Проблемы ввода в эксплуатацию установок автоматической сварки

[MityMouse]

     Приветствую всех.

 

За время моей трудовой деятельности пришлось два раза столкнуться с желанием руководства автоматизировать процесс сварки. И более того, руководить вводом в эксплуатацию данного оборудования.

 

     Первый раз, была поставлена задача ввести в эксплуатацию установку автоматической сварки днищ самосвалов (составление технического задания и проектно-конструкторские работы были выполнены при предыдущем главном сварщике). Днище самосвала представляет собой конструкцию, состоящую из листа собственно днища и рамы усиления, состоящей из 2 продольных лонжеронов, поперечин и фартука.

Установка состояла из  сборочного стапеля и двух сварочных стапелей, над которыми двигался портал, на котором были установлены две каретки с головками для полуавтоматической сварки в смеси 80% Ar + 20%CO2). По задумке заказчиков, установка должна была работать в полностью автоматическом режиме, то есть, настроили её и дальше оператор только заготовки подавать должен был. Интерфейс установки был выполнен по принципу обучения системы (то есть, подводишь горелку к точке и запоминаешь это положение, затем установка идёт по точкам). Всвязи с тем, что фирма - проектировщик не учла необходимость корректировки положения горелки относительно стыка в процессе сварки, установка начала выдавать брак. Так как из-за колебания точности сборки в пределах допуска, горелка не приходила в нужную точку. В автоматизированных системах наведение на стык осуществляется в ручную оператором, либо перед сваркой каждого узла (если геометрия изделия - проста и мало точек корректировки), либо в процессе сварки (крутим регулировочный винт), если наблюдение за зоной сварки не затруднено. На данной установке оператор не мог нормально наблюдать за обеими горелками сразу (да и регулировочные винты пришлось бы ставить в зоне движения портала), а ручная корректировка точек перед сваркой каждого изделия занимала около 2 часов, при сварке изделия - 1,5 часа. Так, что даже переход на автоматизированный режим работы не решил проблемы - установка пошла на слом.

 

     Во второй раз (на другом месте работы) пришлось внедрять в производство 2 роботов для сварки деталей трубопроводов (отводы сварные секторные и тройники).

Подготовку технического задания и проектно-конструкторские работы провели опять без моего участия. Интерфейс робота так – же выполнен по принципу обучения системы. Дополнительное оборудование, которое позволяло бы корректировать положение горелки относительно сварных швов перед сваркой или в процессе сварки заказано не было (да и стоимость только этого дополнительного оборудования + услуги за сложнейшую настройку сопоставима со стоимостью робота).

В ходе ввода в эксплуатацию возникла та же проблема – при колебании сборочных размеров изделий в пределах допуска, сварка идёт с браком (шов не попадает в стык). В этом случае, удалось решить проблему переходом от полностью автоматической работы в автоматизированный режим (то есть оператору, вместо того, чтобы просто устанавливать и крепить заготовку пришлось корректировать в ручную положение каждой точки траектории). Этот режим стал возможен только благодаря уменьшению количества точек корректировки (иначе время корректировки могло бы быть много больше времени сварки).

 

    Поэтому, хотелось бы обсудить с вами, как со специалистами другие методы решения данной проблемы. Может кто-нибудь сталкивался с подобными проблемами? Кроме того интересно, приходилось ли кому иметь дело с системами автоматического сканирования стыков перед сваркой или в процессе сварки, с автоматической корректировкой положения горелки при сварке?

[Welder S]

Здраствуйте, MityMouse, в данный момент я работаю над внедрением автоматической сварки неповоротных стыков труб неплавящимся электродом, на нашем предприятии. 

На нашем аппарате фирмы AXXAIR корректировка длины дуги осуществляется по напряжению на дуге, а корректировка вдоль шва вручную!

[waha]

Как бы не мой совсем профиль, потому тапками прошу не закидывать...

Ну чисто с колхозной точки зрения- я бы метил при сборке место сварки... Люминисцентным маркером, например... Типа полоска слева-полоска справа... или просто место шва... Лазерную указку к сварочной голове, фотодатчик и алгоритм работы заказал бы  у специалистов...

[MityMouse]

Здраствуйте, MityMouse, в данный момент я работаю над внедрением автоматической сварки неповоротных стыков труб неплавящимся электродом, на нашем предприятии. 

На нашем аппарате фирмы AXXAIR корректировка длины дуги осуществляется по напряжению на дуге, а корректировка вдоль шва вручную!

Просто у вас - сварочная головка с горелкой с неплавящимся электродом. Там АРНД (автоматическое регулирование напряжения на дуге) работает. У нас - полуавтоматическая головка. При полуавтоматической сварке есть такое явление как саморегулирование длинны дуги. Поэтому - регулировка по длине дуги не нужна. Проблема в том, чтобы наводиться на сам стык. У вас - автоматизированная система, где оператор вмешивается в процесс по ходу движения головки (подправляет головку в ручную, винтом или приводом с пульта - не важно). Мы тоже сделали процесс - автоматизированным, то есть ввели корректировку точек. Но хотелось бы добиться полностью автоматического процесса (то есть чтобы оператор только подавал заготовки). 

 

Как бы не мой совсем профиль, потому тапками прошу не закидывать...

Ну чисто с колхозной точки зрения- я бы метил при сборке место сварки... Люминисцентным маркером, например... Типа полоска слева-полоска справа... или просто место шва... Лазерную указку к сварочной голове, фотодатчик и алгоритм работы заказал бы  у специалистов...

Проблема в том, что точность разметки должна быть настолько высокой, что вручную маркером нанести её нельзя (нужно чтобы линия - направляющая повторяла профиль разделки с высокой точностью). Поэтому получается, что линия не устраняет проблему, так как нужно довольно сложное дополнительное оборудование для её нанесения, а так же сложная настройка высокочувствительных датчиков, которые будут считывать эту линию. Кроме того в цеховых условиях много всякой пыли и грязи (линия может быть плохо различима) + излучение в процессе сварки (забивает фотодатчик). Для подобных систем используют специальные лазерные датчики (так как они работают в одном специфическом спектре излучения и излучение дуги не мешает). А наводят лазерные датчики по самой разделке (она для них достаточно контрастна и нет нужды в специальном оборудовании для нанесения разметки). Знаю о таких системах только в теории, дела с ними не имел, вот и интересно, может кто с этим работал? Слышал, что настройка таких систем с датчиками - адова работа.

Изменено 18 июня, 2014 пользователем MityMouse

[waha]

Я так понимаю, что главное изначально спозиционровать сварочную голову?

А если есть разделка- искатель с тензодатчиком и тремя степенями свободы может установить...  Опять таки с колхозной точки зрения....

[MityMouse]

Я так понимаю, что главное изначально спозиционровать сварочную голову?

А если есть разделка- искатель с тензодатчиком и тремя степенями свободы может установить...  Опять таки с колхозной точки зрения....

Проблема не только спозиционировать изначально, но и отслеживать в процессе сварки. Есть 2 варианта работы:

1. Сначала на головке устанавливается сканирующее устройство (с любым типом датчиков: механическим, лазерным и т. д.) и без сварки проходит сканируя стык (можно и с фотодатчиком, так как сварки не будет). Затем мозги смещают конкретную траекторию относительно базовой, датчики отводятся и происходит сварка.

2. Сканирующее устройство устанавливается на головке перед горелкой и передаёт в мозги данные в реальном масштабе времени. При этом корректировка положения головки происходит так же по ходу сварки (тут уже фотодатчики не пойдут).

Вообще лазерный датчик - оптимален, так как механический может элементарно уткнуться в разделку. Плюс голова уже изначально должна быть наведена достаточно точно (чтобы щуп попал в разделку). У лазерного датчика - широкий сканирующий луч.

У меня, скорее вопрос не как это можно сделать в принципе, а как кто делал у себя в производстве и какие есть подводные камни при проектировании и вводе в эксплуатацию таких систем. 

[di4]

У меня нет опыта внедрения автоматических систем.

ИМХО: 

Проблема 1. Для решения этой задачи необходимо иметь стабильные размеры геометрии сварной рамы для этого необходимо иметь: 1) Балки одинаковой геометрии (понятно почему); 2) Полностью автоматизированный процесс сварки рамы в одном и том же сварочном приспособлении (так как если сварка рамы производиться в ручную или полуавтоматом то неизбежно отклонение  геометрии связанные с разным тепловложением и зачастую с разным порядком наложения сварных швов.) Только после этих мероприятий можно получить стабильную геометрию рамы и в последствии применять схему о которой вы говорите. 

Проблема 2. Ситуация осложняется тем что получить стабильную геометрию секторов свальцованных из листа или из сварной трубы достаточно проблематично. Поэтому при сборке Вам гарантирован нестабильный размер зазора и процесс автоматизации в данном случае видимо возможен только при использовании саморегулирующийся системы (сами знаете сколько они стоят)

Все ИМХО. 

[VERS]

М-да, печальная история.

1. Допуски, у нас и за бугром это разные понятия.

2. Под такие установки однозначно требуются авматизированные линии раскроя. В данном случае видна "хорошая" экономия.

3. Автом.оптические системы слежения использовали - потом выбросили, проще оказалось ужесточить требования к заготовке.

[MityMouse]

Весь вопрос в том, что раскрой заготовок под сварные конструкции очень тяжело выполнить с достаточной точностью. Точность перемещения горелки с помошью современных сервоприводов сама по себе значительно выше точности плазменной резки заготовок. В первой конторе заготовки для днищ самосвалов изготавливали на раскройных машинах Messer и гнули в гибочных прессах BEYELER точность для данных видов обработки достаточно серьёзная. Просто заготовительное производство - это не механическая обработка, допусков в долях миллиметра и микронах не будет в принципе (прикиньте сколько стоит тот же гнутый швеллер, обработанный на станке). При плазменной резке может и отстрел листа быть и саблевидность и что угодно, если лист правильную машину не прошёл. А на автоматическую сварку изделия подавались с одного и того же сборочного стапеля. Так, что такие системы слежения есть на любом автоматическом производстве. Просто те, кто делает роботизированную линию, выигрывают в том, что позиционируют деталь правильно один раз, при поступлении на линию. А затем роботы передают деталь друг другу уже в нужном положении. Естественно в ходе процесса они несколько раз сверяются с эталонным положением детали на разных этапах производства. И всёравно брак автоматического производстива достаточно высок. А у нас в стране, на некоторых производствах "брака нет". Умри, но исправь как хочешь.

Изменено 18 июня, 2014 пользователем MityMouse

[di4]

ИМХО:

 

допусков в долях миллиметра и микронах

Во первых для приварки  ребра скажем толщиной 6 мм к полотну 6 мм не надо позиционировать ось сварного шва  относительно траектории горелки с допуском в долях миллиметра, существует допустимое отклонение и оно зависит от выбранного режима, если режим сварки выбран так что Вы получаете катет в нижнем допуске скажем 5,0 мм то допуск позиционирования маленький, если режим выбран так что получается катет 7,0 мм то допуск позиционирования большой. Устанавливается это по всей видимости экспериментально.

Теперь по поводу базирования детали по поверхностям отрезанным плазмой: Если Вы как конструктор задали допуск на вырезаемую деталь, а она после вырезки этим допускам не соответствует, значит надо бы изменить процесс изготовления данной детали. (резать лазером или гидроабразивом. Если это у Вас не получается в связи с большими материальными затратами на изготовление значит наверно нужно придумать другую базу для Вашей детали. Например приварку к листу пары шайб в каком нибудь сварочном приспособлении или пробирки отверстий, которые в последствии будут играть роль баз в Вашем технологическом процессе. Если конечно этот вариант дешевле. Или вариант кромки детали которые идут под сварку резать лазером (или механически обрабатывать на станках), те которые не являются базами для сборки и не являются сварочными кромками резать плазмой. На то Вы и инженеры, чтоб думать, а не лед ломом на асфальте колоть.) Да сложно, да мы так жить не привыкли, да проще составить техзадание и отдать деньги ребятам из конторы по роботизации которые под ключ приедут и наладят, только жить Вам потом с этим оборудованием. А если не умеете и не понимаете и не хотите, тогда наймите пару сварщиков на полуавтомат и гоняйте их от рассвета до заката, у них и система слежения в голове налажена и спросить есть с кого и заставить брак исправлять можно.) Ну меня понесло....)) Да согласен есть задачи не поддающиеся автоматизации так же есть места где на велике проедешь, а Хамер не пропрет, просто все от головы зависит, можете Вы просчитать ситуацию вперед или нет.

[MityMouse]

ИМХО:

 

Во первых для приварки  ребра скажем толщиной 6 мм к полотну 6 мм не надо позиционировать ось сварного шва  относительно траектории горелки с допуском в долях миллиметра, существует допустимое отклонение и оно зависит от выбранного режима, если режим сварки выбран так что Вы получаете катет в нижнем допуске скажем 5,0 мм то допуск позиционирования маленький, если режим выбран так что получается катет 7,0 мм то допуск позиционирования большой. Устанавливается это по всей видимости экспериментально.

Теперь по поводу базирования детали по поверхностям отрезанным плазмой: Если Вы как конструктор задали допуск на вырезаемую деталь, а она после вырезки этим допускам не соответствует, значит надо бы изменить процесс изготовления данной детали. (резать лазером или гидроабразивом. Если это у Вас не получается в связи с большими материальными затратами на изготовление значит наверно нужно придумать другую базу для Вашей детали. Например приварку к листу пары шайб в каком нибудь сварочном приспособлении или пробирки отверстий, которые в последствии будут играть роль баз в Вашем технологическом процессе. Если конечно этот вариант дешевле. Или вариант кромки детали которые идут под сварку резать лазером (или механически обрабатывать на станках), те которые не являются базами для сборки и не являются сварочными кромками резать плазмой. На то Вы и инженеры, чтоб думать, а не лед ломом на асфальте колоть.) Да сложно, да мы так жить не привыкли, да проще составить техзадание и отдать деньги ребятам из конторы по роботизации которые под ключ приедут и наладят, только жить Вам потом с этим оборудованием. А если не умеете и не понимаете и не хотите, тогда наймите пару сварщиков на полуавтомат и гоняйте их от рассвета до заката, у них и система слежения в голове налажена и спросить есть с кого и заставить брак исправлять можно.) Ну меня понесло....)) Да согласен есть задачи не поддающиеся автоматизации так же есть места где на велике проедешь, а Хамер не пропрет, просто все от головы зависит, можете Вы просчитать ситуацию вперед или нет.

Для тавровых швов позиционирование достаточно сложно, если положение сварки не "в лодочку". Иначе разные катеты будут. А как во 2 случае, можно и вообще корешок не проварить, особенно, если нержавейку варим и режимы форсировать нельзя. Эк у вас всё быстро, шашкой хвать, купить лазер, хвать, купить гидроабразив (как раз к вопросу о технологах которые работать не хотят  )! Да они стоят дороже робота, да и в эксплуатации не дёшевы КПД лазерных установок в районе 30%, да и мощность при сопоставимой с плазмой толщине разрезаемого металла для лазера - дикая (12 мм лазером - изврат), для гидроабразива расходники летят на раз, да и песочек купи и просей. В таком разрезе система слежения за стыком и её настройка предпочтительней (так как косяки самой сборки ещё ни кто не отменял).

[di4]

Ну Вы ж не ждали что на форуме Вам все по полочкам разложат?) Да дорого, да 12 мм лазером резать изврат. А дешево два полуавтоматчика по бокам посадить. Разнопочность катета тоже допуск имеет задан 6 мм сварите  на вертикальной полке 5 и на горизонте 7 мм. Можно и большим катетом поиграться, погонка правда больше, соответственно и деформации. Факторов уйма и большинство экспериментальные или надо моделировать.) А то что у меня все круто и быстро так и с Ваших слов чтоб автоматизировать процесс сварки днища кузова камаза надо детали позиционировать при сборке с допусками в микрометрах.) это тоже Вы круто и быстро определили так нечего было и начинать настраивать, раз допуск на сборку в микрометрах.)

Система слежения - да дешевле и проще видимо, зигзаги варить по собранному днищу и еще неизвесно сможет ли эта система слежения микрометры ловить.) Вешайте камеру тащите изображение на комп, обрабатывайте и обратно сигнал на корректировку. Тут только комплекс под ключ заказывать. 

Ну пустите два ролика по полкам вот Вам и система слежения.

А отводы: пока сборку идеально не сделаете от корректировки режима не уйти. А это минимум к каждому сектору базу приваривать/припаивать/зажимать в приспособлении, робот на обрезку кромки, и сварочное приспособление для сборки сварки на прихватках. Вот такая вот картинка.)

PS: Они еще и корень непроваривают на секторных отводах, и нафига людям автоматизация. Шоб внешняк красивый был.)

[di4]

Да и еще по поводу фоток: непонятно где оператор свою маску забыл если он режим с пульта в процессе корректирует.)

[MityMouse]

Да и еще по поводу фоток: непонятно где оператор свою маску забыл если он режим с пульта в процессе корректирует.)

Ох, ладно, не вижу смысла в глупом споре. Просто прошу поделиться своим опытом в решении подобных проблем. У себя, я всё настроил. Не надо передёргивать.

[di4]

 

 

Не надо передёргивать

Ладно не буду.)

[di4]

Ну че у нас тут по этой теме:

http://www.youtube.com/channel/UCDCjR9czZx6lonwfemGXoUA/videos

http://www.youtube.com/watch?v=0ynT-FbN7Dw

http://www.youtube.com/watch?v=4LfNtsD_mwQ

[MityMouse]

Ну че у нас тут по этой теме:

http://www.youtube.com/channel/UCDCjR9czZx6lonwfemGXoUA/videos

http://www.youtube.com/watch?v=0ynT-FbN7Dw

http://www.youtube.com/watch?v=4LfNtsD_mwQ

Спасибо за видео, в теории я и сам понимаю как это делается. Интересно пообщаться с теми кто реально на своём производстве внедрил эти технологии.

[MityMouse]

Господа, судя по всему на форуме ни кому такие вещи внедрять не приходилось. Может кто работает с подобными, уже настроенными системами?

[VERS]

... для гидроабразива расходники летят на раз, да и песочек купи и просей. В таком разрезе система слежения за стыком и её настройка предпочтительней (так как косяки самой сборки ещё ни кто не отменял).

Про гидроабразив, извините конечно, глупость пишете. Если "расходники" (сопла имеете ввиду?) не левые, то и стойкость у них нормальная. Песок не сеют, он готовый к употреблению поставляется.

И почему бы Вам на IGM не обратиться (по фото их роботы), там ребята грамотные, могу координаты дать

Изменено 27 июня, 2014 пользователем VERS

[MityMouse]

 

... для гидроабразива расходники летят на раз, да и песочек купи и просей. В таком разрезе система слежения за стыком и её настройка предпочтительней (так как косяки самой сборки ещё ни кто не отменял).

Про гидроабразив, извините конечно, глупость пишете. Если "расходники" (сопла имеете ввиду?) не левые, то и стойкость у них нормальная. Песок не сеют, он готовый к употреблению поставляется.

И почему бы Вам на IGM не обратиться (по фото их роботы), там ребята грамотные, могу координаты дать

 

Вы думаете, что я с ними не общаюсь? Всех знаю, Котова, Ваню, Саню, Андрюху. Просто проблема ввода в эксплуатацию робота не ограничивается подбором комплектации и установкой самого робота. Всё заготовительное и сборочное производство должно быть перестроено под сварку на роботах. Там, где для ручной сварки точность выполнения сборки и разделки под сварку удовлетворяла всем требованиям, у робота начинается брак. Элементарно, просто представьте, что вы устанавливаете режимы перед сваркой, а в процессе вмешаться не можете. Вы подбираете режимы на разделку, которую делает бригада №1, испортив 3 изделия, а затем, как только начинают выходить годные изделия сборку передают бригаде № 2, которая собирает по другому. В своих условиях я сделал максимум того, что можно сделать не удорожая сам робот и не вводя автоматизацию сборки. Даже в таком, не идеальном режиме работы Робота предприятие получило значительное увеличение производительности и стабильности качества. Но мне пришлось выходить из довольно сложного положения, когда конструктив Робота уже определён до моего вмешательства в работу. Чтобы робот заработал как следует, пришлось самому облазить Робот вдоль и поперёк, по человечку, буквально, подбирать и обучать операторов, дрючить сборку, перепробовать кучу вариантов настроек режимов сварки, даже крепления заготовок на планшайбе. Лично спроектировать 4 приспособления и только тогда работа пошла в более-менее массовом порядке. Поэтому мне интересно послушать людей, которым приходилось всё это дело внедрять при других условиях. Какие у них были подводные камни, что пришлось преодолеть на пути к более массовому производству. Интересно знать, как люди реализуют автоматизированную сборку под сварку (специальные зажимные приспособления, подготовка кромок, как можно уйти от нестабильной сборки и т. д.). По поводу гидроабразива и лазера: заготовительное производство, оно и есть заготовительное (точность резов никогда не будет выше +- 1 мм). Распыление струи на выходе реза ещё ни кто не отменял. После раскроя идёт формовка, точность которой значительно ниже того же лазера или гидроабразива, а ведь эти погрешности в собранном изделии суммируются! Так же суммируется погрешность самой сборки. Это не так критично, когда форма изделия проста. Патон уже давно ввёл автоматизацию сварки продольных и кольцевых швов без всякой этой мути с системами наведения. Достаточно правильно выставить направляющую или в ручную корректировать положение головки в процессе сварки. Просто представьте, что есть изделия, где количество точек траектории для обучаемой системы очень велико, а наблюдение за процессом затруднено. В таких условиях корректировка перед сваркой каждого шва может занимать время в пол, или даже в целую рабочую смену, при том, что сама сварка выполняется за 2-3 часа. Ни какая фирма ИГМ не будет перестраивать всё твоё производство под робот, дрючить и подбирать персонал и т. д. они придут, установят робот, протестируют его, напишут программу сварки твоих 1-2 изделий (смотря за сколько ты заплатил) и всё. Дальше уже производство должно самостоятельно освоить работу на установке.

Изменено 27 июня, 2014 пользователем MityMouse

[di4]

 

 

точность резов никогда не будет выше +- 1 мм

Ну а если предварительно в листе просверлить пару отверстий (как уже писалось выше) либо прихватить пару шайб в приспособлении с помощью робота, чтоб обеспечить стабильность позиционирования. и использовать их в качестве установочных баз при приземлении этого листа на стол гидрорезки, а в последствии использовать эти базы для установки детали в сварочное приспособление. Я думаю в некоторых случаях все же можно получить стабильную геометрию вырезанной детали и последующее стабильное расположение детали в сварочном приспособлении. Отверстия потом можно и заплавить, а шайбы срезать. Как собственно говоря я выкручивался. Только у меня задача была другая - обеспечить собираемость в сварочном приспособлении деталей с допусками выше номинальных. Упираються они друг в друга и соответсвенно досвидания геометрия пакета.) 

Ну, а по поводу следящих систем соответственно я пасс. Послушаем экспертов.

[MityMouse]

Ну а если предварительно в листе просверлить пару отверстий (как уже писалось выше) либо прихватить пару шайб в приспособлении с помощью робота, чтоб обеспечить стабильность позиционирования. и использовать их в качестве установочных баз при приземлении этого листа на стол гидрорезки, а в последствии использовать эти базы для установки детали в сварочное приспособление. Я думаю в некоторых случаях все же можно получить стабильную геометрию вырезанной детали и последующее стабильное расположение детали в сварочном приспособлении. Отверстия потом можно и заплавить, а шайбы срезать. Как собственно говоря я выкручивался. Только у меня задача была другая - обеспечить собираемость в сварочном приспособлении деталей с допусками выше номинальных. Упираються они друг в друга и соответсвенно досвидания геометрия пакета.) 

Ну, а по поводу следящих систем соответственно я пасс. Послушаем экспертов.

 

Рассмотрим вариант с днищем самосвала, как в 1 примере.

Не хотел рисовать, а придётся: картинка балок лонжнронов для форума.pdf.

Представьте, что габариты днища самосвала: 2,5х8 метров (4 осный) или 2,5х6 метров (3 осный) (кому интересно, самосвалы МАН и Вольво).

Днище состоит из листа и каркаса из гнутого швеллера.

Балка продольного лонжерона изготавливается из металла 4-6 мм толщиной (09Г2С, DOMEX 700 или LASER). Длинна балки - 6 или 8 метров. Гнёт её новейший цифровой гибочный тандем Gasparini (два гибочных станка с общей системой управления для синхронизации). При такой длине гиба, лист никогда не начинает изгибаться по всей линии гиба сразу, какая-то часть схватывается станком раньше, какая-то - позже. В связи с этим, лист как бы подтягивается в зону гиба там, где схватилось раньше (на гильотине, когда ножи плохо настроены это хорошо видно) и, соответственно, идёт перекос линии полки как на рисунке 1. Заметим, что станок новейший и величины этих погрешностей не велики по меркам такого оборудования, но на такой большой длине и при такой толщине металла, точнее сделать - ни как. Так же, при гибе полки размер а (рис 2) может гулять в пределах +-3 мм реально, а не как конструктора пишут в чертежах +-2. На погрешность выполнения этого размера сильно влияет износ пуансона и матрицы гиба, а так же разнотолщинность (а, соответственно, и жёсткость) листа (у отечественного листа 09Г2С по длине тощина гуляла +- 1 мм DOMEX и LASER - получше). Вообще для гиба таких деталей отклониться на 1-3 градуса от заданного угла гиба (90 град) - как 2 пальца (соответственно и размер гуляет). Теперь - к сборке. Сборка велась в 2 этапа: сборка рамы (2 продольных лонжерона и поперечины (те же гнутые швеллера, только поменьше габаритами)) и сборка рамы с листом. На сборочном стапеле балки продольных лонжеронов позиционировались по плоскости (стол) и упорам как на рис 4. По рис 4 видно, что полка от упора может уходить в минус на 2 мм и в плюс на 2 мм (это по чертежу, а реально - ещё больше), то есть ширина поля допуска на этот размер составляет уже 4 мм. Теперь представьте, что при сборке рамы с листом из - за возникновения погрешности гиба как на рис 1, полного прилегания по плоскости - нет. Что делают сборщики? Они прижимают гидравликой ту полку, которая не прилегает к листу (так как по такому зазору мы ничего не приварим). Получается, что швеллер идёт винтом и к размеру поля допуска на уход полки из зоны сварки (4 мм) прибавляется ещё и эта погрешность +2 мм (берём по минимуму). Плюс, не забываем про погрешность раскроя (ещё +1 мм минимум). Получается, что полка может гулять по полю допуска в пределах 7 мм (это при хорошо выполненном резе и гибе, не беря в рассчёт знаменитого отечественного раздолбайства и погрешности изготовления стапелей). Точность изготовления направляющих установки, по которым движутся горелки не грубее 0,5 мм! С поперечинами та же ситуация, только габариты поменьше, следовательно, погрешности поменьше, зато количество поперечин больше в 4-5 раз!!!

Теперь, про то, что можно бы сделать. В авиации, где я до этого работал, все подобные продольному лонжерону изделия после гиба шли в механику в обязательном порядке (рис 3). Но, принимая в расчёт габариты: изготовление оправки - мега сложно, габариты станка - огромны, если брать станок меньшего размера, то потребуется несколько установов. Приваривать бобышки и сверлить отверстия - бессмысленно, так как необходимо прилегание швеллера к листу по всей длине, иначе зазоры в стыках - дикие. Следовательно, изделие стремительно дорожает. От погрешности угла гиба полки можно уйти, приваривая и обдирая на фрезерном станке бобышки, которые пойдут в дальнейшем как базовые поверхности (ещё дорожает). С листом - та же ситуация, привариваем и обрабатываем на станке бобышки как базовые поверхности (габариты листа 2,5х8 метров!!! лист не жёсткий, значит нужны оправки, габариты оправок!!!!!). Это значит - нужен огромный рольганг и кран (не просто положил - снял, а постоянно ставит, снимает оправки, крутит лист на станке и т. д.). При таком подходе можно загнать допуски в более узкие рамки, и модернизировав установку (добавив возможность качания электрода в процессе сварки), добиться изготовления годных изделий.

Теперь посчитаем экономику: зарплата сборщиков + зарплата оператора установки (больше зарплаты сварщика!!!) + цена установки + аммортизация установки + зарплата сварщиков, которые приваривают бобышки + зарплата фрезеровщиков (изготавливают бобышки и обрабатывают базы балок) + амортизация фрезерного станка + цена изготовления оправок + зарплата крановщика + амортизация крана + цена металла из которого изготавливают бобышки, против зарплаты бригады из 2 сборщиков и 2 (а даже если и 4) сварщиков - полуавтоматчиков. Получается, этот геморрой с установкой ни кому не нужен.

Изменено 3 июля, 2014 пользователем MityMouse

[di4]

 

 

Рассмотрим вариант с днищем самосвала, как в 1 примере.

ИМХО:

Ни то чет Вы купили для изготовления балок. Или ни все купили. Можд там еще какой нибудь правильный прокатный блок прилагался. Допуски изготовления строительные прям какие то. 

Можд тогда балку самим изготовить из трубы. Взять квадратную холоднодеформируемую трубу 100х100х6 мм по  ГОСТ 8639. Можно бесшовную . Я конечно понимаю что прокатные заводы щас по своим ТУ работают и там возможно допуск на наружные размеры другие но в ГОСТе 8639 насколько я понял Таблица 2 допуск на Наружные размеры для холоднодеформированных труб до 8 мм с полкой более 50 мм 0,8% то есть на 100+-0,8 мм.(если я ничего не путаю). Дальше укладываем трубу вдоль балки, прижимаем и автоматической плазмой срезаем одну полку (либо прокатываем трубу через стационарно установленную головку плазмы по роликам. Не могу сказать как поведет себя труба после термической резки и послу удаления ребра. Если партия большая можно попробовать поговорить с тем же трубопрокатным заводом чтобы они прокатали такой профиль специально для Вас. Решение конечно с потолка и я его не проверял но все как ВОЗМОЖНЫЙ вариант борьбы с некачественной геометрией балок может обсуждаться.

Я конечно не претендую на то что все в моём варианте будет хорошо, сами понимаете я над этим думал 30 минут, а Вы месяцами разрабатывали, понятно что если у меня будет больше времени что то другое придет в голову или практика внесет свои коррективы. 

[di4]

А вон вижу 300х150 профиль балки. Ну тогда только обрезать края плазмой  и потом калибровать прокатным станом размер между полками под сварку.

[V1980]

У меня нет опыта внедрения автоматических систем.

ИМХО: 

Проблема 1. Для решения этой задачи необходимо иметь стабильные размеры геометрии сварной рамы для этого необходимо иметь: 1) Балки одинаковой геометрии (понятно почему); 2) Полностью автоматизированный процесс сварки рамы в одном и том же сварочном приспособлении (так как если сварка рамы производиться в ручную или полуавтоматом то неизбежно отклонение  геометрии связанные с разным тепловложением и зачастую с разным порядком наложения сварных швов.) Только после этих мероприятий можно получить стабильную геометрию рамы и в последствии применять схему о которой вы говорите. 

Проблема 2. Ситуация осложняется тем что получить стабильную геометрию секторов свальцованных из листа или из сварной трубы достаточно проблематично. Поэтому при сборке Вам гарантирован нестабильный размер зазора и процесс автоматизации в данном случае видимо возможен только при использовании саморегулирующийся системы (сами знаете сколько они стоят)

Все ИМХО. 

а если использовать копир? т.е когда собран стык, опускаешь копир и головка в принципе при сварке корня шва по копиру запоминает расположение оси шва т.е происходит как-бы самообучение на следующих проходах добавляются при необходимости смещение головки от оси шва. правда здесь система сложноватая получается