R e f e r e n č n í L i s t

Transkript

1 A n o t h e r S t e p L i n e á r n í A u t o m a t y HST Creative, Výzkumná A Vývojová Divize Zámecká 221, Vrchlabí, CZECH REPUBLIC , Hstcreative@hsttechnologic.cz R e f e r e n č n í L i s t

2 c r e a t i v e. c z Základní Popis A Data... Automaty řady jsou určeny pro svařování trubek rovinně svinutých z plechu, případně pro svařování rovinných pásů plechu.... Všechny modely jsou vyráběny ve třech modifikacích - MARK (Mk). Je to proto, že pro dokonalé vyladění produktivity stroje a kvality výroby, je nutné přihlédnout ke kvalitě přípravy výroby. To vychází z našich dlouholetých praktických zkušeností a proto rozdělujeme cílové určení z hlediska podmínek přípravy výroby do dvou základních kvalitativních skupin: Skupina I - Jde o výrobce, kteří nejsou vybavení tabulovými nůžkami a stáčecím strojem pouze pro potřeby výroby trubek, které se potom svařují na. Obecně jde tedy říci, že kvalita střihu plechu, je nižší, plechy jsou méně přesné a kvalita střižné hrany je nízká. Stáčecí stroj je většinou tříválcový běžné kvality. Pro takové nasazení je optimální Mk.I. Skupina II - Jde o výrobce, kteří se vysloveně specializují na výrobu z tenkých materiálů a jejich vybavení je velmi dobré. Nůžky jsou přesné s provozními směrnicemi definovanou maimální sílou stříhaného plechu. Stáčecí stroj je většinou dvouválcový s pružným povlakem válce, nebo koncepce klasické, ale ve velmi dobré kvalitě. Polotovary pro svaření jsou tedy rovné, kvalita střihu je perfektní a bez otřepu, úroveň stočení perfektní. Pro takové nasazení je optimální Mk.II....Mk.I - Speciální geometrický tvar podkladové CuCrZr lišty je optimalizován pro vysoké svěrné síly a do velké míry může sevření suplovat funkci předlisování okraje plechu. Drážka pro formování je širší a umožňuje vysoké nepřesnosti vstupního materiálu. Nevýhodou výstupního produktu je lehce zploštělá trubka v místě svařování, která je dána právě zvláštní geometrií a snížená produktivita výroby v porovnání s Mk.II. Obecně je stroj schopen svařovat materiály až do mezní síly 3,0mm, avšak při svařování materiálu pod 0,6mm, se projevují nevýhody hrubé geometrie....mk.ii - Velmi precisní geometrie CuCzZr lišty je předurčena pro výrobu trubek nejvyšší kvality s perfektní celkovou kruhovitostí. Stroj je schopen skvěle svařovat pouze dobře připravené polotovary, špatně připravené materiály je možné svařovat do síly ma. 1,0mm. Nad tuto sílu stoupá riziko vysmeknutí upínaného materiálu protože lisovací schopnosti jsou téměř nulové, v porovnání s Mk.I. Na druhé straně je stroj schopen svařovat i materiály 0,3mm. Také produktivita práce je v případě kvalitní přípravy polotovarů vyšší v porovnání s Mk.I....Mk.III - Jde o doplněné o automatické upínání polotovaru. Tedy, obsluha se omezuje pouze na zakládání a vyjímání trubky. Odpadá tedy namáhavá práce upínání, slícování a kontroly upnutého polotovaru trubky a jde tedy o nejproduktivnější verzi. Důležité ale je, že Mk.III má zcela stejnou geometrii CuCrZr lišty jako Mk.II. Platí pro něj tedy i stejná pravidla co se týká přípravy výroby. Základní kódování referující o rozměrových charakteristikách stroje Cascade Značí, že stroj je vybaven systémem úspory plynu CascadeGas Refernenční průměr trnu. Značí, že obvyklý minimální průměr trubky je 80mm Skutečný průměr trnu je ale vždy o 4mm menší, tedy typ 80 má trn 76mm Nejdelsí možná délka svaru, tedy nejdelší možná trubka Společná technická data pro všechny modely Mk.I, MkII a Mk.III Mk.I Rozsah svařovací rychlosti Rychlost posuvu hořáku Minimální svěrná síla jednoho segmentu 100mm Maimální svěrná síla jednoho segmentu 100mm Minimální efektivní síla svařovaného plechu Maimální efektivní síla svařovaného plechu Maimální průměr svařované trubky bez kruhové deformace Maimální průměr trubky pro verzi Mk.III Chladící výkon (+20 C) Objem chladící kapaliny Napájení Vnitřní spínaná zásuvka pro napájení svářečky Doporučený instalační příkon s invertorovým zdrojem 230A Krytí Mk.II + Mk.III 0,1-2,9m/min-1 10m/min-1 0N 2600N 0,6mm 3,0mm 2200N 0,3mm 1,5mm 1000mm - 505mm 4,5kW 6,5l 3400V 50Hz 3400V 50Hz 32A 8kW IP 21C

3 Schéma Stroje Eistující modely a specifická data 700.XX 1000.XX 1100.XX 1300.XX 1500.XX Varianty / průměry trnu Ma. délka 55/51mm...70/66mm...80/76mm 60/56mm...80/76mm...100/96mm 80/76mm...100/96mm 80/76mm...100/96mm 100/96mm...120/116mm 700mm 1000mm 1100mm 1300mm 1500mm Rozměry DŠV (mm) Hmotnost Základní prvky a určení strany, na které jsou podrobné informace Svařovací hořák (6) Středící lišta (2) Panel pohybů (1) Bezpečnost (2) Řídící systém a kontrola (1) CuCrZr lišta a trn (4) CascadeGas (5) Management upínacích sil (4) Svařovací zdroj libovolný (6) Stabilní a robustní základna (2) Silová konstrukce (3) 600kg 680kg 730kg 750kg 820kg

4 1 Řídící Systém A Funkce LCS 4 je digitální řídící systém, který je navržen speciálně pro stroje provádějící podélné svary. Systém disponuje širokou funkční výbavou, která řeší veškeré známé potřeby lineálního svařování. LSC 4 navíc ovládá některé unikátní funkce. Pracovní režimy... Nepřerušený svar - kontinuální svar... Stehování - přerušované svařování volně programovatelné... Bodování - pouze malé pevné body... Bodování s následným převařením... Režim posunutého svaru... Svařování od středu... Počáteční steh Základní režimy... K dispozici je plně automatický režim, kdy zařízení ovládá pohyb hořáku a veškeré další funkce plně automaticky. Obsluha stroje se v tomto režimu omezuje na zakládání materiálu pro svaření a jeho vyjmutí po zavaření.... Manuální režim svařování je plně ruční, veškeré funkce stroje je nutné vyvolat na ovladačích. Tento režim je optimální pro kusovou výrobu a také při nastavování nových parametrů.... Režim No Weld umožňuje prohlédnout si celý sestavený program naprázdno (svařovací zdroje je deaktivován). Pracovní funkce... Nastavení délky přefuku ochranného plynu.... Nastavení počátku svaru. Definuje kde stroj zahájí svařování.... Nastavení zpoždění pro nahřátí materiálu.... Nastavení délky svaru. Definuje jak dlouhý bude svar.... Funkce předčasného stopu. Umožňuje nastavit, jak daleko od zamýšleného konce svářečka ukončí svařování.... Stehování je funkcí, která umožní provést na výrobku libovolný počet stehů, libovolně dlouhých.... Bodování je funkcí, která umožní provést na výrobku libovolný počet bodů.... Volba programu svářečky - JOBy Programování... LSC 4 je systém, který umožňuje uživateli ukládat do memory boů komplení nastavení konkrétního výrobku.... Je možné programy pojmenovat slovně a spárovat je s programy na svářečce. Volných memory boů je Podpůrné funkce... Potvrzení svařovacího oblouku. Stroj čeká na signál ze svařovacího stroje, a teprve po jeho obdržení zahájí program nastavený pracovní cyklus. Tato funkce je zásadní pro svařování tenkých materiálů, zejména potom hliníku. Funkcí je také eliminovány případné nespolehlivé zápaly svářečky.... Kontrolní systém. Vysokou technickou úroveň podtrhuje kontrolní systém, který sleduje správnost nastavení a blokuje stroj při funkční nebo uživatelské chybě. Chyby jsou vypsány displejem a indikovány svítící LED "Incomplete".... Zcela unikátní je funkce AR, která umožňuje svařovat i plechy, které nejsou ustřižené rovně, bez nutnosti přepínat nebo otáčet polotovar. Funkce umožní svařit nepřesně ustřižené plechy které stroj bez takové funkce nemůže svařit.... Funkce středového svaru. Umožňuje provést svařování od středu doprava, poté se hořák vrátí ke středu a provede svar doleva. Funkce je vhodná pro svařovánív situaci, kdy jsou svařované trubky velmi nepřesné.... Panel ovládání pohybových funkcí je dostupný na místě kde dochází k zakládání a manipulaci s polotovarem. Jeho ergonomie vychází z pečlivého pozorování práce obsluhy stroje.... Pohybové funkce tohoto panelu jsou navázány na bezpečnostní systém stroje.... Ovladače pneumatiky přítlaků jsou paralelně spojeny s nožními ovladači. Je tedy možné kombinovat ruční a nožní ovládání, což je výhoné při velmi rycjlém svařování dobře připravených polotovarů.

5 2 Bezpečnost A Kontrola Bezpečnost vychází z platných Evropských norem pro obdobná zařízení. Pohyby komponentů, které jsou potenciálně nebezpečné pro obsluhu, jsou chráněny dvojstiskovým systémem, vylučujícím poranění při nevědomé manipulaci.... Nosná základna stroje je velmi stabilní i při hmotnosti stroje přesahující 700kg.... Stroj je vybaven otvory se závitem pro šrouby M16, pro instalaci na nerovné podlaze.... Manipulace je možná běžným zdvižným vozíkem za k tomu určené otvory v šasy stroje.... Konstrukce stroje je odolná pádu z výšky nepřesahující 10cm a stroj je i tak stále stabilní proti převrácení.... Podpěrný trn je přesně fiován zvláštním centrickým hákem, který vynáší síly, vznikající při sevřením polotovaru trubky při svařování.... Centrický hák je ovládán pneumaticky, na přání je možné dodat manuální ovládání.... Pohyb háku je navázán na bezpečnostní systém stroje. Vyvolání pohybu není možné, pokud obsluha oběma rukama současně nestiskne k tomu určené ovladače. Tím je vyloučeno přiskřípnutí ruky mezi centrický hák a trn.... Středící lišta slouží k přesnému a rychlému vystředění založeného polotovaru. K tomu je vybavena kaleným pravítkem přesně zasazeným do hliníkové kostry.... Středící lišta je ovládána pneumaticky, na přání je možné dodat manuální ovládání.... Pohyb středící lišty je navázán na bezpečnostní systém stroje. Vyvolání pohybu není možné, pokud obsluha oběma rukama současně nestiskne k tomu určené ovladače. Tím je vyloučeno poranění ruky ostrou hranou lišty.... Lišta je dodávána jako celistvá, nebo jako segmentová s až pěti posuvnými členy.... Bezpečnostní systém stroje má odpojitelný silový obvod, který je aktivován v případě stisknutí bezpečnostního tlačítka obsluhou. Tím dojde ke kompletnímu odpojení stroje od sítě. Tlačítko je aretované a po opětovné aktivaci musí obsluha navíc resetovat napájení vědomím stiskem inicializačního tlačítka. Tím je zabezpečen jakýkoli náhodný stav.... Pohybové funkce jsou jištěné tak, že nebezpečné pohyby mohou být vyvolány pouze po vědomém stisknutí příslušného ovladače na panelu pohybových funkcí současně se speciálním bezpečnostním tlačítkem.

6 3 Mechanika A Konstrukce Mechanická konstrukce strojů je technicky pokročilým řešením reagujícím na pevnostní potíže, které vznikají díky působení vysokých upínacích sil a vzájemné interakci svářecího trnu a pák vyvozujících upínací sílu až 5.000Kg.... Zásadním přínosem k přesnosti stroje jako celku, jsou nosná ramena, která jsou navržena podobně, jako nosná konstrukce křídel letadel. Takto dosahujeme řízené fleibility přenosu ohybových sil na trajektorii svařovacího hořáku.... Výsledkem je velká přesnost zařízení a z toho vyplývající jedinečná opakovatelnost výroby, bez nutnosti korekcí trajektorie během svařování kvůli měnícím se podmínkám.... Při kostrukci stroje jsou použity pouze kvalitní materiály a součástky. Silově namáhané části jsou vyrobeny z pevnostní oceli, podstavné díly jsou tepelně upraveny pro získání nejlepších vlastností. Speciální pozornost zasluhuje slitina CuCrZr, kterou používáme na otěrem namáhaných místech.... Otočná uložení jsou realizována prostřednictvím kuličkových ložisek. Tímto krokem zaručujeme vysokou odolnost zařízení a dlouhý provozní život bez problémů se změnou vlastností stroje díky vzniku provozních vůlí.... Pohon svařovacího hořáku zajišťuje kvalitní krokový motor, který přes přesný pohybový kuličkový šroub pohybuje supportem svařovacího hořáku. Opakovatelnost polohování hořáku tak dosahuje 0,1mm a to v kterémkoli místě svařování.... Lineární uložení jsou z důvodů nulových vůlí realizována přesnou kolejnicí a přesnou hřídelí s valivými kuličkovými hnízdy nejvyšší kvality.... Citlivé a přesné součásti vedení jsou chráněny před prachem a nečistotami skládacím krytem (harmonikou) z umělé kůže, na odolném tetilním nosiči.... Povrchová úprava je v základu provedena práškovou barvou. Mnoho dílů je ochráněno před korozí galvanickým zinkováním, niklováním, a nebo poměděním.... Pohyblivá vedení jsou uložena do profesionálního energetického řetězu s omezovači tahu. Kabel svařovacího hořáku je tahově oddělený od pneumatických vedení.... Průniky trubek, a kabelů jsou jištěny průchodkami, celkově je dbáno na maimální životnost všech energetických drah.

7 4 Upínání a Management Sil Upnutí polotovaru- tubky před samotným svařením je klíčovým momentem produkce tenkostěnných trubek, pro které je stroj primárně navržen. V tomto,ohledu jsme navrhnuli ojedinělý promyšlený upínací systém, který nemá obdobu.... Základní myšlenkou, která dala vzniknout pákovému upínání polotovaru je potřeba vysokého specifického tlaku na 1cm2 plochy polotovaru. Avšak tento tlak je nutno přesně dávkovat podle typu a síly svařovaného materiálu. Proto jsme navrhnuli řešení jednočinné páky 1:3, která násobí sílu vyvozenou pneumatickým pracovním měchem.... Výsledkem je přesně dávkovatelná přítlačná síla, a tedy žádné defekty způsobené nedostatkem přítlačné síly.... Pákové upínání je díky své mohutné maimální upínací síle náročné na přesnost regulace síly. Každý materiál ve vazbě na kvalitu přípravy vykazuje pouze malé pole optimálního přítlaku. Například přítlak hliníkového plechu o síle 0,5mm bude dramaticky odlišný od přítlaku plechu ocelového o síle 2,0mm.... Z toho důvodu je možné uživatelsky změnit velmi přesně pracovní tlak. Rozsah nastavitelných tlaků je 0-0,4MPa.... Podobná situace nastává při sestavení polotovaru ke svaření. Při sestavování je vhodné nastavit velmi přesný a velmi nízký tlak pouze na jedné straně přídržných pák, zatímco druhá strana zůstává stisknuta tlakem pracovním.tento tlak zajistí na jedné straně pouze lehké přitisknutí plechu ke svářecímu trnu. Obecně musí být tento tlak takový, že je možné ručně pohybovat jednou stranou polotovaru, ale zase natolik silné, aby polotovar držel zvolenou polohu. Rozsah nastavitelných tlaků je 0-0,25MPa a to velmi přesně. Vysvětlení funkcionality a ovládací logiky managementu sil... Navrhnuli jsme celý soubor technických novinek, který se opírá o tři tlakové cesty. Ovládání tlaků je navázáno do řídícího systému a jako ovládací prvek slouží nožní spínač. Tlaková cesta 1 je systémová a slouží k nastavení celkového tlaku ovládacích pneumatických funkcí. Tlaková cesta 2 určuje hodnotu pracovního tlaku na přítlačné páky při konečném sevření a svařování (Tlak A). Tlaková cesta 3 s velmi malou hysterzí je důležitým vylepšením běžné funkcionality. Slouží k nastavení přídržného tlaku předních ovládacích pák (Tlak B). Vysvětlení logiky tlakové cesty 3 Tlak A Pravý stisk Levý stisk Tlak B 0 MpA 0,7s 0,4s 2,0s... Naši péči, o co nejvyšší životnost a dlouhodobou kvalitu podkladové lišty a tedy i geometrie, podporuje také speciální pilník, který je umístěn na konci trnu. Tento pilník má schopnost odebrat až 80% velkých a nebezpečných otřepů plechu.

8 5 Cascade Gas A Cu Lišta Funkce Cascade GAS je původním řešením konstrukční kanceláře HST CREATIVE a jako taková je ochráněna mezinárodním patentem. Uživatelům našich automatů řady přináší tato funkce snížení nákladů na formovací plyn minimálně o 70%.... Spotřeba technických plynů tvoří významnou položku výrobní ceny vyráběných produktů. S tímto vědomím jsme vytvořili další unikátní řešení, systém Cascade Gas.... Běžné stroje jsou vyrobeny tak, že mají v podkladové liště po celé své délce otvory a do všech těchto otvorů, je zavaden formovací plyn, který po celou dobu svařování všemi těmito otvory uniká. Uniká po celé délce i když je ve skutečnosti důležité chránit v danou chvíli pouze malou část prostoru kde právě probíhá svařování, tedy tam kde se kov nachází v plastickém stavu, nebo kde právě svařený materiál právě chladne. Tento prostor má proměnný rozměr 30-70mm, daný rychlostí svařování a hodnotou svařovacího výkonu.... Z toho vyplývá fakt, že minimálně 70% formovacího plynu je zbytečným nákladem prodražujícím svařování. Přesně na to reaguje náš unikátní systém Cascade GAS. Systém rozděluje automaticky formovací plyn do sekcí, které se otvírají a zavírají podle momentální polohy svařovacího hořáku. Otvory jsou seskupeny po 2, nebo po 4 do 24 sekcí a tyto sekce jsou postupně přepínány podle polohy svařovacího hořáku. Takže formovací plyn fouká vždy jen z 8, nebo maimálně 12 otvorů.... Systém Cascade Gas je ovládaný matematickým výpočtem trajektorie hořáku, kterou provádí řídící systém LCS 4. Vysvětlení funkcionality managementu plynů... Dokonalé stanovení průtoků ochranných plynů je velmi důležité pro perfektní výsledky svařování.... Proto je stroj vybaven třemi velmi přesnými plovákovými průtokoměry - cestami, které referují přesně o průtocích. Cesta 1 slouží k samostatnému nastavení průtoku plynu do svařovacího hořáku. Běžné nastavení je 4-8l/min. Cesta 2 slouží k samostatnému nastavení průtoku plynu do dochlazovacího segmentu. Běžné nastavení je 1-10l/min. Cesta 3 slouží k samostatnému nastavení průtoku plynu do sysému Cascade Gas, tedy pod svar jako formování kořene svaru. Běžné nastavení je 1,5-8l/min.... Vzhledem k velikosti upínacích sil a především v reakci na vysoký otěr, kterým je namáhána podkladová lišta, jsme zvolili nejlepší možné řešení. Podkladovou lištu vyrábíme ze speciální slitiny CuCrZr, která je mimořádně odolná otěru.... Slitina CuCrZr je použita také u samotných segmentů přítlačných pák. Toto řešení zaručuje perfektní odvod tepla při svařování a samozřejmě má vysokou životnost.... Segmetny jsou aiálně pohyblivé pro možnost dokonale optimalizovat geometrii upnutí podle druhu a síly materiálu. Cu Z Cr r

9 6 Chlazení A Technologie Při svařování vyššími výkony, dochází k silnému ohřevu podkladové CuCrZr lišty, která je proto chlazena kapalinou, stejně jako průmyslový svařovací hořák. Proto je chladící systém navržen jako mohutný komunikující se svařovacím zdrojem.... Dobré chlazení všech činných komponent stroje je zásadní pro trvalou opakovatelnost produkce. Při postupném ohřívání CuCrZr lišty a tedy i trnu a přítlačných segmetntů nad 45 C vzniká evidentní problém s rizikem vytváření děr při svařování. Celkově se svařování stává nestabilním kvůli zvašující-se teplotě založeného materiálu ještě před svařením.... Zásadní je fakt, že běžné agregáty používané pro svářecí stroje nemají dostatečný chladící výkon. Důvodem je to, že jsou navrženy pro chlazení hořáků a tedy pouze pro chlazení ohřevu vznikajícím na svařovacím hořáku. Systém však musí chladit i CuCrZr lištu, která je tepelně velmi zatížena. Tedy, chlazení musí poskytovat takový výkon, aby bylo možné chladit současně nejen svářecí hořák, ale i CuCrZr lištu.... Chladící systém který používáme je integrovaný přímo do stroje a tvoří s ním nedílný celek. Jeho chladící výkon je o 250% vyšší, nežli jsou běžné chladící výkony standardních agregázů dodávaných ke svářečkám.... Chladící systém je schopen komunikovat se svařovacím strojem prostřednictvím vstupního kontaktu chlazení, nebo může pracovat autonomě a o případných potížích s funkcí podává informaci přímo do řídícího systému LCS 4, který vypíše na displej chybu a rozsvítí varovnou LED.... Výsledkem systému TCM je velmi dokonalé chlazení celého stroje, které umožňuje používat stroj až do mezního výkonu se zatěžovatelem 100%.... Standardně používáme průmyslové automatové hořáky značky Binzel, řady AbiTig 450 s výměnnými patronami.... Je možné použít jakýkoli jiný průmyslový automatový hořák alespoň se středním stupněm vyzařování HF.... Hořák je integrován do křížové konstrukce přesného nastavení polohy a výšky hořáku nad materiálem. Veškerá uložení jsou provedena bezvůlově pomocí kuličkových lineárních drah s přesným šroubem a pružinovým vymezením.... Celé řešení je velmi přesné a profesionální. Parkovací poloha hořáku je záměrně ve vodorovné poloze. Takto je zabezpečen perfektní přehled obsluhy o stavu činných dílů a wolframové elektrody. Defekty vzniklé opotřebením elekktrody nebo ulpěním rozstříknutého materiálu jsou vyloučeny.... může spolupracovat s jakýmkoli svařovacím zdrojem pokud je jeho technická úroveň odpovídající. Základní funkcionalita Start/Stop může být doplněna o přepínání JOBů (paměťí) svářecího zdroje, pokud toto svářečka podporuje.... nevyužívá ve svářečce plynový ventil, protože obvyklá kvalita této funkce u většiny svářeček nedostačuje vysokým nárokům, které má náš systém managemettu plynů. Stroj ovládá veškeré plynové cesty vlastními prostředky.... může spolupracovat běžně stěmito zdroji: - TIG DC s VF startem > 8000V a < V - TIG AC > 8000V a < V - MlasmaWeld - MicroPlasma - Laser YAG podmíněně s automatickým upínáním (Mk.III)