X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В настоящее время в производстве идет переход от ручного труда к автоматизированному, с применением различных роботизированных устройств, а именно сварочных роботов, манипуляторов, роботов - позиционеров и т.д. Использование таких устройств дает возможность с более высокой точностью и стабильностью выполнять технологические операции. Во многих промышленных отраслях этот переход уже давно осуществился. Например, роботы – манипуляторы традиционно применяются в автомобилестроении. Однако, есть отрасли, где применение роботов не полностью освоено. Одним из таких является авиастроение. В данной отрасли есть достаточно операций, где возможно применение роботизированных систем. Основные из них – это сборочные, сварочные и механические. Сварочная операция занимает чуть ли не самый большой объем работы, особенно в авиастроении, где, в основном, каждую деталь гидравлической, пневматической, топливной систем, а также деталей двигателя, получают при помощи сварки. Об особенностях применения роботизированной сварки в авиастроении и пойдет речь в данной статье.

Роботизированная сварка – это полностью автоматизированная сварочная операция, в котором все процессы сварки и сборки воспроизводятся в автоматическом режиме. Всё это реализуется с помощью специальных роботизированных технологических комплексов (РТК), которые снабжены роботами, источниками питаниями, вращателями, позиционерами и технологическими оснастками. Основное преимущество – это ее высочайшая точность. С помощью сварочных роботов можно достигнуть точности позиционирования сварочной горелки с минимальными допусками, примерно 0,02–0,06 мм. Такая точность помогает получать шов с минимальными отклонениями размеров. Но есть и значительный недостаток робота – это то, что при недостаточном позиционировании детали, он не может без посторонней помощи поменять линию движения и отыскать правильную точку для сварки, что, в свою очередь, может привести к неверной укладке сварного шва. И для того, чтобы добиться необходимой точности позиционирования применяются способы поправки сварочной линии движения. К примеру, можно применять специальные датчики слежения за швом. Поправка траекторий дает возможность получить высокую точность сварного изделия с сохранением качества. Однако, с другой стороны, при ее применении происходит значительное падение производительности процесса. Чтобы уменьшить такие утраты времени на поправку сварки, в производстве используют технологическую оснастку. Сварочная оснастка позволяет жестко и качественно фиксировать детали под сварку, тем самым предотвращая смещение кромок. Технологическая оснастка с изделием, установленная на вращателе или на позиционере, позволяет получить свободный доступ роботу.

Сварочный робот является высокоточным и технологичным оборудованием, следовательно, и заготовки, поступающие на роботизированную сварку, должны отвечать требованиям высокой точности и качества. Поэтому для выполнения данных требований используют современные станки с ЧПУ. Эти станки способствуют отличному раскрою листов металла так, что даже не понадобится обработка кромок под сварку. Также, обязательным условием четкой сборки и сварки роботом, является калибровка узлов самого робота, которая, в свою очередь, делится на три этапа – это калибровка координат прибора, калибровка осей и окружения. Это всё способствует правильному движению горелки в заданной траектории.

Таким образом, рассмотрев особенности роботизированной сварки, пришли к выводу, что это система очень сложная и дорогая. Помимо этого, надо учесть тот факт, что, несмотря на определенные преимущества сварочных роботов перед человеком (высокая скорость сварки; уменьшение рабочих мест (на 2 – 4 человека приходится один робот); улучшение культуры производства; высокое качество сварных швов; устранение влияния человеческого фактора), многие виды сварных соединений в авиастроении можно получить вручную или с использованием полуавтоматов. Их стоимость сравнительно низка, в то время как для сварочных роботов необходим целый комплекс оснастки, стоимость которой во много раз превосходит стоимость механизированного сварочного инструмента.

Полное освоение роботов в авиастроении представляется возможным, но технически достаточно сложно, дорого и не целесообразно, вследствие чего в настоящее время эта задача остается актуальной.

Код для цитирования: Скопировать