Этапы автоматизации сварочных процессов

Открытие В. И. Дятловым в 1942 г. явления саморегулирования дуги позволило создать и широко использовать простые и надежные сварочные установки с постоянной скоростью подачи электрода. Дальнейшей разработкой этого оборудования занимались Б. Е. Па- тон, В. К. Лебедев, Г. М. Каспржак, И. Я. Рабинович.

С 1950-х годов создатели сварочного оборудования стали широ- ко применять методы теории автоматического управления и вычис- лительную технику. Начался период более полной автоматизации сварочных процессов, а затем и сборочно-сварочного производства. Учеными Б. Е. Патоном, К. К. Хреновым и другими исследователями начаты работы по изучению свойств различных систем автоматиче- ского регулирования дуговой сварки и сварки под флюсом.

В 1970–1080-е годы на дальнейшее развитие и широкое приме- нение методов теории автоматического регулирования при проекти- ровании автоматического сварочного оборудования оказали влияние работы Б. Е. Патона, Ф. А. Аксельрода, Б. Д. Орлова, А. С. Гельмана, В. К. Лебедева, П. Л. Чулошникова, Н. В. Подолы, Ю. А. Паченцева, Д. С. Балковца – в области контактной сварки; Б. Е. Патона, В. К. Ле- бедева, А. И. Чвертко, Н. С. Львова, Э. А. Гладкова, Э. М. Эсибяна, В. В. Смирнова и других – в области электродуговой, шлаковой сварки и наплавки; Ю. Н. Ланкина, В. М. Язовских, В. Я. Беленько- го, В. В. Башенко, В. Н. Ластовиря, О. К. Назаренко, В. А. Виногра- дова, В. А. Казакова, В. А. Лаптенка – в области электронно-лучевой сварки; Б. Е. Патона, Г. А. Спыну, В. А. Тимченко, Ф. А. Киселевско- го – в области роботизации дуговой и контактной сварки; Н. Н. Ры- калина, А. А. Углова, Н. В. Зуева, Р. Р. Абильситова, В. С. Голубева, А. Г. Григорьянца, Э. А. Гладкова, И. Н. Шиганова – в области лазер- ной сварки.

С 1980-х годов продолжены работы по оснащению сварочного оборудования следящими системами с электромагнитными и оп- тическими датчиками для автоматической ориентации электрода по линии стыка. Вклад во внедрение этого оборудования внесли ра- боты Ю. А. Паченцева, Н. С. Львова, Э. А. Гладкова, Р. М. Широковс- кого, Ш. А. Вайнера, Ф. А. Киселевского, В. В. Смирнова и других ученых.

Телевизионные системы для автоматической коррекции по-

ложения сварочной ванны относительно свариваемого стыка при электронно-лучевой сварке были разработаны М. Л. Лифшицем, Д. Д. Никифоровым и другими в середине 1980-х годов.

Новый методологический подход к анализу процессов в свароч- ном контуре как единой электрогидродинамической системе ис- точник – дуга – сварочная ванна, в которойавнна рассматривается в качестве непосредственного объекта регулирования, предложен в 1977 г. Э. А. Гладковым. Он позволил в дальнейшем заложить ос- новы проектирования автоматизированных систем управления сва- рочными процессами с применением ЭВМ.

Значительный вклад в разработку и внедрение автоматизирован- ного сварочного оборудования в 1980–1990-е и последующие годы внесли Всесоюзный научно-исследовательский институт электро- сварочного оборудования (ВНИИЭСО) в г. Санкт-Петербурге (ныне Институт сварки России), Институт электросварки им. Е. О. Патона (ИЭС) в г. Киеве, ЦНИИТМАШ в г. Москве, Ржевское научно-про- изводственное объединение «Электромеханика», Научно-иссле- довательский и конструкторский институт монтажной технологии (НИКИМТ) в г. Москве, МГТУ им. Н. Э. Баумана, НПОе«хТнотрон»

в г. Чебоксарах, Псковский завод тяжелого электросварочного обо- рудования (ОАО «ПЗ ТЭСО»), Симферопольский электромашино- строительный завод (ПАО «СЭЛМА»).

В настоящее время серийный выпуск автоматизированного сва- рочного оборудования, инверторных источников питания с мик- ропроцессорами в схеме управления налажен рядом зарубежных фирм: Lincoln Electrik, Miller (США), Cloos, EWM (Германия), ESAB (Швеция), Кemppi (Финляндия), Fronius (Австрия) и многи- ми другими.

Эти разработки можно отнести к сварочному оборудованию нового поколения, характеризующемуся быстродействием, много- функциональностью в решении технологических задач, гибкостью перестройки и выбором рабочих программ, удобством регулирова- ния и визуализацией параметров режима сварки, малыми габарита- ми и высокой надежностью в работе.

Далее приведена классификация объектов и систем управле- ния сварочными процессами (обозначения способовасрвки и обо- рудования, указанные в скобках, соответствуют РД 03-614-03 – до- кумента Национального аттестационного комитета по сварочному производству):

1. По геометрическим характеристикам изделия:

Тонкостенные (0...5 мм).

Толстостенные (более 5 мм).

1.3. Плоскостные (прямолинейные, криволинейные, короткие, протяженные).

1.4. Пространственные (поворотные, неповоротные).

2. По степени автоматизации:

Ручная (РД, РАД и др.).

Механизированная (МП, МАДП и др.).

Автоматизированная и автоматическая (АФ, ААДП, ААД и др.).

3. По типу технологии:

Сварка плавлением:

Дуговая: