ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности сварочных роботов из "Системы очувствления и адаптивные промышленные работы " В современном производстве дуговая сварка занимает одно из ведущих мест. В ряде отраслей, например, в судостроении, этот метод соединения является наиболее производительным, а часто и единственно возможным. Поэтому автоматизация процессов дуговой сварки имеет большое народнохозяйственное значение. [c.173] Автоматизирсванные установки для дуговой сварки, используемые в настоящее время, как правило, могут выполнять швы относительно простой конфигурации. Автоматизация процесса дуговой сварки при сложной линии соединения, тем более при значительной номенклатуре изделий, с помощью обычных сварочных автоматизированных установок либо вообще невозможна, либо не дает удовлетворительных практических результатов. [c.173] Г1рименение промышленных роботов, кинематика которых обеспечивает выполнение рабочим органом сложных пространственных движений, позволило резко расширить границы автоматизации процессов дуговой сварки и в значительной мере приступить к комплексной автоматизации сварочного производства. [c.173] Принципиальным отличием сварочных роботов от роботов других типов является необходимость обеспечения движения их рабочего органа (горелки) по линии сварного шва с заданной пространственной точностью при определенной скорости дв рния и ппирн-тации горелки. Причем, если последний параметр не столь критичен, то требования к допустимым отклонениям от заданной траектории точки сварки и от заданной скорости перемещения этой точки довольно жесткие. Для большинства объектов, свариваемых в защитных газах, отклонение электрода от линии шва обычно допускается в пределах (0,5- -1,0) мм, а погрешность по скорости не должна превышать 5 %. При этом необходимо учесть, что диапазон скорости сварки 2—20 мм/с, что вместе с требованием обеспечения быстрых перемещений (без сварки) предъявляет серьезные требования к системе управления и к приводу манипулятора. [c.173] Ложение промежуточных точек позицирования, что сам процесс обучения робота способом последовательного прохождения через эти точки траектории недопустимо расгягивается во времени и для самых простых швов может занимать 20—30 мин, а для сложных до — одной рабочей смены. Кроме того, такой способ влечет за собой непомерное увеличение объема памяти системы управления роботом. [c.174] Из сказанного следует, что обычные позиционные системы управления непригодны для ПР, используемых при дуговой сварке. Развитие роботов этого типа потребовало разработки контурных систем управления, которые позволяют вьиюлнять обучение ПР по характерным точкам траектории, в которых линия соединения из-меняется, например, прямая линия шва претерпевает излом, переходит в дугу или наоборот, либо дуга одного радиуса сменяется дугой иной кривизны и т. п. Контурная система управления сварочных роботов, в память которой при обучении заносятся характерные точки траектории и указание о виде траектории между ними (прямая, дуга, окружность), автоматически рассчитывает положение промежуточных точек, расставляя их с шагом, который зависит от необходимой точности и скорости перемещений, т. е. система управления решает интерполяционную задачу. (линейную или круговую). Как известно, прямая в пространстве может быть задана двумя точками, а дуга окружности — тремя. Современные контурные системы управления сварочных роботов позволяют во много раз ускорить и значительно упростить весь процесс обучения. [c.174] Следующей ступенью автоматизации обучения сварочных роботов является внешнее программирование, при котором характерные точки задаются в координатах изделия с чертежа. Естественно, в этом случае координаты характерных точек задаются в декартовой системе координат. Для обеспечения манипулятора в заданную таким образом точку необходимо автоматическое преобразование декартовых координат в координаты степеней подвижности манипулятора, т. е. решение так называемой обратной кинематической задачи. Эти преобразования также должны выполняться в системе управления робота. [c.174] Весьма перспективным вариантом внешнего программирования роботов для сварки является обучение в интерактивном режиме с проигрыванием движений сварочной горелки и изделия на экране дисплея без активации манипуляционной системы. [c.174] Внешнее программирование увеличивает степень использования технологического оборудования, уменьшает влияние субъективных факторов оператора в программе и повышает безопасность обслуживания роботов. [c.174] Другой особенностью роботизированной дуговой сварки является требование управления сварочным током (скоростью подачи электрода), напряжением дуги и скоростью сварки в зависимости от толш,ины свариваемых элементов, пространственного положения шва, зазора между свариваемыми элементами, и других особенностей объектов сварки. В современных сварочных РТК указанными параметрами сварочного процесса также управляет система управлении роботов. Эта система кроме того обеспечивает колебания горелки при ее движении вдоль шва с заданной амплитудой п частотой. [c.175] В настоящее время известно несколько типов систем адаптации для сварочных роботов, воспринимающих отклонения геометрии свариваемого экземпляра изделия от эталонного (им становится тот экземпляр, на котором проводилось первое обучение робота оператором) и передающих эту информацию в систему управления робота. Система управления осуществляет соответствующую коррекцию хранящейся в ее памяти программы движения горелки. В принципе возможна адаптация и к совершенно новому изделию в пределах определенного класса, но ее реализация на существующих вычислительных средствах пока еще слишком громоздка и дорога. [c.176] Реализованные в настоящее время системы адаптации сварочных роботов прежде всего отличаются друг от друга своими воспринимающими устройствами — датчиками, в значительной степени определяющими особенности самой системы адаптации. [c.176] Одной из первых практически использованных систем адаптации роботов для дуговой сварки является система фирмы Хитачи (Япония), построенная на основе двух магнитных датчиков, которая позволяет корректировать движения робота вдоль шва углового таврового соединения. Преимущество данной системы адаптации — ее простота и возможность работы в процессе сварки, а не только при предварительном корректирующем проходе без сварки. Основным недостатком этой системы является невозможность адаптации при сварке на закруглениях малого радиуса. [c.176] Вернуться к основной статье