ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Системы автоматизированного проектирования (САПР) в сварочном производстве из "Сварка Резка Контроль Справочник Том1 " Традиционные методы механизации и автоматизации производства, основанные на использовании поточных и автоматических линий, а также различных специализированных установок и приспособлений, эффективны главным образом в условиях крупносерийного производства. В то же время основная масса сварных изделий выпускается в условиях серийного и мелкосерийного производств, где осуществить комплексную механизацию и автоматизацию традиционными методами обычно не удается, следствием чего являются низкая производительность и большие затраты ручного труда. [c.102] Существенное сокращение ручного труда при выполнении сборочно-сварочных операций и, самое главное, ощутимое повышение качества сварных щвов возможны при использовании робототехники. Универсальность роботов с шестью степенями свободы дает возможность автоматизировать любые операции, выполняемые рукой человека, а быстрота перестройки ТП позволяет обеспечить ту гибкость, которую сегодня имеют только производства. [c.102] Проводимые в сварочном производстве производственные работы обычно универсальны, пригодны для выполнения сборочных, сварочных, а также транспортных операций при изготовлении разнообразных конструкций. Их технологические возможности характеризуются след5Тощими параметрами кинематической схемой, грузоподъемностью и числом степеней подвижности формой и размерами рабочей зоны точностью позиционирования характером привода и типом системы управления. [c.103] Системы управления роботом-манипуля-тором, несущим инструмент, могут быть цикловые, позиционные и контурные. Выбор системы управления определяется назначением робота. [c.103] Наиболее простая цикловая система управления предназначена для выдачи ряда команд в определенной последовательности, но без регламентации перемещения по каждой из осей. Цикловая система является простей-щим случаем позиционной системы с минимальным числом позиций, программируемых по каждому перемещению (обычно две начальная и конечная). ПР с цикловым управлением применяют в основном при сборке деталей, погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работах, при этом широко используют пневмопривод. [c.103] Многопозиционная система управления позволяет проходить промежуточные точки без останова с сохранением заданной скорости. При достаточной частоте промежуточных точек (см. рис. 3.3, б) такая система способна обеспечить передвижение инструмента по заданной траектории и поэтому может использоваться в ПР для дуговой сварки. Однако в этом случае введение программы в память робота связано со значительными затратами времени. [c.103] При сварке с помошью робота нередко используют колебания электрода. Манипуляционная система ПР в сочетании с системой управления позволяет выполнять колебания горелки на любой траектории. В условиях мелкосерийного производства отклонения размеров при переходе от одного узла серии к другому могут оказаться настолько значительными, что приходится каждый узел серии программировать заново. В этих случаях нашли применение ПР с иным способом обучения, занимающим меньше времени, чем программирование с использованием опорных точек. [c.104] Поскольку при обучении скорость перемещения горелки оказывается гораздо выше реальной скорости сварки, то время обучения такого робота существенно меньше времени самой сварки. Это позволяет вводить индивидуальную программу для каждого экземпляра изделия. Роботы такого типа обучения применяют при сварке протяженных швов в крупногабаритных листовых конструкциях или при частой смене изделия. При этом швы должны быть угловые, тавровые или стыковые с выраженной разделкой кромок, чтобы при обучении наконечник двигался точно по стыку. [c.104] Задача оптимального проектирования отдельной конструкции включает в себя комплекс различных оптимизационных проблем. Сюда входят выбор конструктивной схемы, определение рациональных геометрических размеров, оптимальный подбор элементов, составляющих конструкцию, и, наконец, подбор сечений, расчет стыков и узлов. [c.104] Приведем примеры оптимизационных задач. [c.104] Для решения любой задачи по оптимизации важна типизация элементов конструкции. Простейшими задачами унификации и типизации являются задачи выбора ряда оптимальных параметров для серии однотипных конструкций. В задаче оптимизации определяется совокупность средств и действий, необходимых для достижения поставленной цели. Поиск путей для этого составляет основную задачу теории исследования операций. [c.104] Под операцией понимается совокупность мероприятий, направленных на решение задачи. Одной из особенностей исследования операций является системный подход к рассмотрению предмета исследования. При системном подходе элементы системы (изделия) рассматриваются во взаимосвязи. При этом выявляются наиболее характерные факторы. Затем намечают план исследования, в частности устанавливают последовательность и средства для решения задачи. [c.104] Основной принцип методологии исследования операций состоит в создании модели операции и проведении исследований на этой модели. Математические модели описывают структуру изучаемой системы в количественных терминах. При разработке модели всегда возникают два противоречивых требования как можно точнее описать в модели исследуемый объект и одновременно получить достаточно простую модель, позволяющую решить задачу до конца. [c.104] Задача исследования состоит в установлении значений управляемых факторов таким образом, чтобы общий критерий функционирования достиг наилучшего значения. В модель операции могут входить ограничения на управляемые переменные. Очень часто, если в задаче оптимизируется несколько критериев, требуется получить решение, не безупречно оптимальное по каждому критерию, а приемлемое сразу по нескольким критериям. С)тце-ственной частью исследования операций являются поиск и принятие решения, разработка программных алгоритмов, реализующих группу численных методов решения оптимизационных задач. [c.105] Оптимизационная задача представляется как задача минимизации целевой функции многих переменных. [c.105] Под машинным проектированием металлоконструкций понимается автоматизированное и автоматическое выполнение с помощью ЭВМ и других технических средств основных процедур поэтапного проектирования изделия. Машинное проектирование, основанное на использовании ЭВМ, позволяет автоматизировать ряд звеньев процесса конструирования изделий, в том числе решение трудоемких и громоздких задач по нахождению оптимального варианта в условиях многокритериальности, больших массивов информации и разветвленных алгоритмов ее обработки. Это, в свою очередь, снижает сроки проектирования, повышает производительность труда проектировщиков и качество решений на основе самого полного использования потенциальных возможностей математических и других формализованных методов и автоматических средств обработки информации. [c.105] Задачи машинного проектирования не ограничиваются автоматизацией трудоемких расчетов. При машинном проектировании комплексно автоматизируется весь процесс проектирования - от разработки технического задания (ТЗ) до выдачи конструкторской документации. Для разработки и внедрения машинного проектирования в научно-исследовательских институтах необходимо провести большую работу по стабилизации номенклатуры, типизации и унификации узлов объектов проектирования, созданию единой технологии проектирования. Наряду с этим следует вести работы по формализации (математическому описанию) всех проектных решений, другими словами, создавать математические модели проектных решений и представлять результаты моделирования на различных языках программирования с целью их ввода в ЭВМ для проектирования (САПР). Основные элементы САПР - это коллектив проектировщиков, а также технический, программный и информационный комплекс. [c.105] Этапы проектирования металлоконструкции в САПР. Проектирование любого нового изделия в САПР проходит несколько этапов. [c.105] Вернуться к основной статье