Предмет автоматизации сварочных процессов

Программа работы системы автоматического регулирования с самоизменяющейся уставкой и программой для контактной сварки оплавлением содержит совокупность всех основных параметров режима стыковой сварки, а оптимальные значения выбираются автоматически в зависимости от конкретных условий: толщины деталей, состояния их поверхности, сопротивления сварочного контура и т. д. В схему регулирования вводятся датчики, измеряющие указанные величины, и в зависимости от результатов измерений система автоматически выбирает оптимальный режим сварки. Система по экстремальной зависимости осуществляет автоматический поиск оптимальной скорости V_п.э перемещения подвижной плиты машины, соответствующей максимуму средней частоты пульсаций сварочного тока f_п. При максимуме f_п достигается оптимальный режим сварки. Если V_п<V_п.э, процесс оплавления протекает неустойчиво и может оборваться. Когда V_п> V_п.э частота пульсаций f_п уменьшается, и процесс оплавления переходит в короткое замыкание.

Функциональная схема самонастраивающейся системы регулирования процесса стыковой сварки оплавлением показана на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Функциональная схема самонастраивающейся системы регулирования процесса стыковой сварки оплавлением

С трансформатора тока ТТ, нагруженного на резистор R и включенного в первичную цепь 1 сварочной машины, сигнал поступает в измеритель частоты ИЧ пульсаций сварочного тока, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное частоте пульсаций сварочного тока. В дальнейшем это напряжение усиливается в блоке 2 и подается на вход автоматического оптимизатора АО, который, воздействуя на привод 3 стыковой машины, изменяет скорость оплавления и выводит систему на заданный режим работы.

10.2 Промышленные роботы в сварке

Полная автоматизация сварки требует, чтобы сварочный автомат управлял одновременно как режимом, так и пространственным положением инструмента. К автоматам такого типа относится промышленный робот - автоматическое устройство с программным управлением, оборудованное рабочим органом--рукой с тремя--шестью степенями свободы, обладающее памятью, специальной системой обучения, способное быстро переналаживаться на очередной цикл операций и допускающее объединение с другими роботами в группу, управляемую одной центральной ЭВМ.

Конструктивно промышленный робот является комплексным устройством, в котором в сложной взаимосвязи сочетаются механические, электрические и электронные информационные элементы и устройства. Он состоит из механической части, системы управления и силового оборудования. Назначение механической части -- обеспечить перемещения рабочего органа с нагрузкой. Механическая часть представляет собой манипулятор, имеющий несколько степеней свободы, прикрепленный на неподвижном основании. Манипулятор состоит из независимо перемещающихся механизмов -- исполнительных органов, каждый из которых снабжен собственным приводом перемещения рабочего органа, получающим питание от силового блока робота.

Привод по каждой из координат робота обеспечивает силовое воздействие на соответствующий исполнительный механизм, позволяя реализовать заданное перемещение.

Устройство управления имеет несколько функций. Его основные задачи -- управлять автоматическим действием робота, обеспечивать связь с обслуживаемым оборудованием и программировать при обучении.

В режиме автоматической работы устройство управления выдает командные сигналы на систему приводов робота, извлекая для этого информацию из запоминающего устройства в заданной последовательности и перерабатывая ее. При этом последовательность действий может определяться как внутренними командами блока синхронизации, так и внешними сигналами, поступающими от технологического оборудования.

В режиме обучения сигналы на систему приводов подаются оператором, производящим обучение и управляющим роботом вручную; одновременно информация о положении рабочего органа поступает в запоминающее устройство для записи. Управление ведется, как правило, с выносного пульта, располагаемого возле объекта обработки, что позволяет программировать процесс с меньшими погрешностями.

Перемещения сварочного органа человеком и промышленным роботом различны, так как различны их возможности. Для получения точечного шва одноточечной подвесной машиной сварщик перемещает автоматически работающие клещи вдоль линии шва с некоторой средней скоростью рывками, не выдерживая строго расстояния между свариваемыми точками, прерывая движение при сжатии клещей.

Промышленный робот, выполняя ту же операцию, последовательно перемещает сварочные клещи от точки к точке с заданной постоянной скоростью, останавливая их в заданной позиции до начала сжатия электродов. В данном случае движения робота менее целесообразны. Однако разброс и пропуски сварных точек, допускаемые при сварке вручную, вынуждают предусматривать большее число сварных точек, с тем чтобы была выдержана требуемая прочность сварного соединения. Строгое позиционирование точек промышленным роботом позволяет обойтись меньшим числом сварных точек.

Промышленный робот для автоматизации контактной точечной сварки. Цикл контактной точечной сварки делят на две группы процессов: собственно сварка, выполняемая во время сжатия электродов, и вспомогательные операции, заключающиеся в транспортировке клещей или объекта обработки. Промышленный робот предназначен для автоматизации вспомогательных операций. Можно выделить три случая использования промышленного робота для контактной точечной сварки:

1) загрузка и разгрузка специализированной сварочной машины, рассчитанной на определенный тип изделия; здесь робот устанавливает заготовку в машину, а после сварки вынимает ее и заменяет следующей;

2) обслуживание стационарной сварочной машины, которое состоит в том, что робот подает очередную деталь, располагает ее надлежащим образом, включает машину, перемещает деталь и убирает ее;

3) сварка с помощью автоматически работающих сварочных клещей, укрепленных на конце руки робота.

Контрольные вопросы

1. Что такое самонастраивающиеся системы?

2. Опишите принцип работы самонастраивающейся системы регулирования процесса стыковой сварки оплавлением.

3. Что такое промышленный робот?

4. В каких случаях применяются промышленные роботы при контактной сварке?

Литература

1. Львов Н.С., Гладков Э.А. Автоматика и автоматизация сварочных процессов. М.: Машиностроение, 1982. 302с.

2. Львов Н.С. Автоматизация контроля и регулирования сварочных процессов. М.: Машиностроение, 1973. 127с.

3. Гладков Э.А. Автоматизация сварочных процессов. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1976. 176с.

4. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. - М: Машиностроение, 1978. 350с.

5. Сварка и свариваемые материалы.// Технология и оборудование. Справочное издание /Под. ред. В.М. Ямпольского. В 3-хт. Т 2. М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2001. 574 с.

6. Сварка и свариваемые материалы: Автоматизация. Качество. Безопасность. Справочное издание /Под. ред. В.М. Ямпольского. В 3-хт. Т 3. М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2002. 532 с.

7. www.svarka.ru

8. www.promsvarka.com

9. www.paton.kiev.ua

Размещено на Allbest.ru