ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы РОБОТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В. А. Тимченко, В. В Смирнов, А. С. Неймарк) из "Машиностроение Энциклопедия Оборудование для сварки ТомIV-6 " Выбор метода и состава технических средств автоматизации перемещения сварочного инструмента по линии шва зависит прежде всего от характера и объема информации, которая должна обрабатываться при управлении. В этом смысле объекты сварочного производства можно разделить на две группы 1) для которых случайными отклонениями линии сопряжения свариваемых элементов можно пренебречь 2) для которых случайными отклонениями пренебречь нельзя. [c.107] Для объектов первой группы траектория движения и величина перемещения сварочного инструмента относительно изделия могут быть заданы один раз для всех экземпляров изделия данного наименования. [c.107] Траектория движения может определяться прямолинейными направляющими кареток, тележек, штанг круговыми направляющими шпинделей, планшайб, рычагов, направляющими сложной формы средствами кинематического программного управления — геометрическими а налогами линии соединения — кулачками, шаблонами, копирами в числовом виде с помощью средств числового программного управления. При управлении только величиной перемещений (позиционные задачи) программа может быть задана с помощью путевых кулачков или в числовом виде. Перечисленные способы задания траектории движения или точек (положений) могут быть применены при сварке жестких изделий небольших размеров с достаточно точным изготовлением свариваемых элементов и качественной их сборкой, а также нежестких изделий малых и средних размеров с использованием точных и жестких сборочно-сварочных приспособлений (кондукторов). [c.107] Программные средства по способу задания и отработки программы и виду применяемых технических средств делят на кинематические и числовые (рис. 1.45). Применение простых и наглядных методов и средств кинематического управления может быть оптимальным в следующих случаях дуговой сварки в массовом производстве канистр, овальных цистерн, тройников сварки балок сложной формы вварки штуцеров дуговой точечной сварки плоских конструкций массового производства. [c.107] Средства ЧПУ перемещениями отличаются тем, что информация о величинах и траекториях перемещений задается в алфавитно-цифровом виде, а переработка этой информации осуществляется с применением методов и средств вычислительной техники. Применение в сварочном оборудовании устройств ЧПУ, разработанных и серийно выпускаемых для автоматизации обработки металлов резанием и других технологических, а также транспортных операций, позволяет обойтись без разработки дополнительных устройств ЧПУ и их модификаций, предназначенных для сварочных операций использовать серийные освоенные устройства, упростив процесс внедрения сварочного оборудования с ЧПУ. [c.107] До появления сварочных роботов системы ЧПУ перемещениями применялись в оборудовании для дуговой сварки сравнительно редко. [c.108] Следящие системы классифицируются, как показано на рис. 1.46. Недостаточное применение следящих систем объясняется главным образом отсутствием или малой надежностью датчиков, пригодных для определения фактического положения свариваемого соединения в реальных условиях сварочного производства. Можно считать, что проблема автоматизации сварочных операций с помощью следящих систем — это, прежде всего, проблема методов и средств измерения фактического положения соединения. [c.108] При копировании в двух и более точках и дополнительной подвижности щупа относительно инструмента (рис. 1.47, в, д) или щупа с инструментом относительно изделия (рис. 1.47, г, е) можно существенно уменьщить погрешность (рис. 1.47, 5), связанную с тем, что точка измерения находится впереди точки сварки. [c.109] При сварке в угол удобны двухкоординатные устройства прямого копирования, известные и возможные схемы которых могут быть сведены к вариантам, представленным на рис. 1.48. [c.109] Недостатками систем прямого действия являются невозможность копирования стыковых соединений без разделки или гарантированного зазора и сложность копирования стыковых соединений с мелкими разделками, на-хлесточных соединений с толщиной верхнего листа менее 3 мм, угловых соединений (с внещней стороны угла) с катетом менее 3 мм необходимость специальной конструкции сварочного аппарата с плавающей в направлении слежения частью, несущей сварочный инструмент влияние искажения формы разделки на точность работы устройства повышенное изнашивание щупов при невозможности копирования сбоку точки сварки и нецелесообразности применения планок для вывода щупа необходимо предусматривать фиксацию плавающей части аппарата перед выходом щупа из контакта с изделием при наложении конечного участка шва и обеспечивать достаточно высокую жесткость конструкции всей манипуляционной системы, чтобы снятие усилия копирования не вызывало чрезмерного дополнительного смещения сварочного инструмента из зафиксированного перед этим положения. [c.109] Системы непрямого действия свободны от многих из перечисленных недостатков. [c.109] Преобразователь электромеханического датчика практически полностью защищен корпусом датчика от воздействия электромагнитных полей, светового и теплового излучений, брызг расплавленного металла, флюса, пыли, газов, случайных механических повреждений. Это позволяет применять различные типы преобразователей электроконтактные, резисторные, электромагнитные, фотоэлектрические, емкостные и др. [c.109] Общим существенным недостатком контактных и бесконтактных двухпозиционных путевых выключателей как преобразователей электромеханических датчиков является наличие в них значительного дифференциала хода, т. е. несовпадения положений срабатывания при включении и отключении. Бесконтактные выключатели, кроме того, имеют погрешность, связанную с колебаниями напряжения питания и изменениями температуры окружающей среды. [c.109] При необходимости более высокой точности слежения, применяются электромеханические датчики с преобразователями, имеющими линейный выход на всем диапазоне измерения или на его части. Наиболее известны резисторные преобразователи в виде потенциометров. Основной недостаток резисторных преобразователей со скользящим контактом — это их недолговечность. Угольные реостаты представляют собой наборы (столбы) из угольных шайб, при увеличении или уменьшении силы их сжатия изменяется общее электрическое сопротивление набора. Они отличаются малыми размерами, но имеют малый ход и требуют приложения больших сил, чем при использовании преобразователей других видов. Из резисторных преобразователей наиболее компактны тензорезисторные. [c.110] Из бесконтактных преобразователей для электромеханических датчиков наиболее удобны дифференциально-трансформаторные, самые простые из которых имеют линейную характеристику в пределах (1,5...2,5) мм от нейтрального положения. [c.110] Следящие системы с электромеханическими датчиками целесообразно применять при сварке соединений стыковых (только с разделкой) нахлесточных и угловых без протеков металла и (предпочтительно) без прихваток тавровых независимо от наличия прихваток. Во всех случаях глубина разделки или высота копируемого уступа должна быть, как правило, не менее 3 мм. [c.110] Весьма перспективно применение в качестве осветителей лазеров, а в качестве фотоэлектрических приемников — преобразователей типа линеек и матриц, позволяющих в сочетании с методом светотеневого сечения получать информацию не только о положении, но и о геометрических параметрах соединения. Обработку сигналов фотоприемников в матричных датчиках выполняют средствами вычислительной техники. [c.111] Фотоэлектрические системы отличают независимость выходного сигнала при слежении по контрастной копирной линии от изменения всех параметров разделки достаточно большое расстояние от датчика до поверхности изделия достаточно большая информативность (при использовании матричных фотоприемников). Однако необходимость защиты датчика от световых помех и оптических элементов датчика и осветителя от загрязнения и эрозии, связанных с условиями эксплуатации в сварочном производстве, существенно затрудняет расширение практического применения фотоэлектрических следящих систем. [c.111] Следящие системы с телевизионными датчиками создаются на базе промышленных телевизионных установок. Одновременно с измерением они позволяют дистанционно наблюдать за фактическим положением стыка или другого контрастного элемента, осуществляя контроль за работой системы. Средства телевизионной техники, включая следящие системы, целесообразно применять в сварочном производстве прежде всего в следующих случаях при сварке в местах труднодоступных для прямого визуального контроля (внутренних швов труб, резервуаров и других подобных конструкций) в тяжелых и опасных для жизни или здоровья персонала условиях вблизи зоны сварки (радиация, взрыво- и пожароопасность, высокая температура, интенсивное световое излучение, токсичность, запыленность и т. д.) при обслуживании одним оператором нескольких мест сварки крупных изделий одновременно несколькими сварочными аппаратами. [c.111] Сварочная дуга в качестве статического датчика используется в системах АРНД для управления положением электрода вдоль его оси. Эти системы вначале были созданы для дуговой сварки неплавящимся электродом, при которой дуговой процесс отличается достаточно высокой стабильностью, благодаря чему измерение и регулирование может быть осуществлено сравнительно простыми средствами. С использованием таких систем реализуют многокоординатные следящие системы для дуговой сварки швов сложной формы, лежащих в одной плоскости с электродом. [c.111] Вернуться к основной статье