Специфика и основные трудности и проблемы автоматизации сварочных процессов

Одним из важнейших остается принцип агрегатирования аппа- ратов различного назначения из унифицированных функциональ- ных узлов и блоков.

Существенно расширено применение в сварочных автоматах систем автоматического регулирования и стабилизации техноло-

гическихрпоаврамет режима, систем слежения за линией стыка

и автоматического направления в процессе сварки сварочного ин- струмента (дуги, пучка), средств автоматического зажигания дуги и устройств заварки кратера, систем программного управления па- раметрами режима сварки.

Сварочные аппараты следует снабжать средствами измерения и регистрации силы сварочного тока и напряжения на дуге, скоро- сти подачи проволоки, скорости сварки, расхода и состава защит- ного газа, наличия и влажности флюсов, а также средствами изме- рения параметров стыка, подготовленного под сварку, и параметров сварных швов. Кроме того, сварочные автоматы должны оснащать- ся исполнительными механизмами и устройствами, пригодными для использования в системах автоматического управления процессами и операциями сварочного производства.

При реализации систем управления и регистрации технологи- ческих параметров сварки, приводов перемещения сварочного ин- струмента или изделия наметилась тенденция перехода от средств аналоговой техники к цифровой, в частности применение микро- процессоров в системах управления. Это позволяет существенно расширить функциональные возможности систем автоматики, ми- нимизировать их габариты, повысить надежность и ремонтопригод- ность, на цифровых индикаторах и дисплеях отображать текущие параметры и характеристики технологического процесса.

С использованием современных интерфейсов достаточно про- сто решается задача сопряжения штатного сварочного оборудования с устройствами управления любой сложности.

Практическое решение получают следующие задачи: сбор и обра- ботка данных о процессе сварки и функционировании оборудования

(информационно-измерительные системы); программирование ре- жимов сварки; адаптивное управление процессом сварки по инфор- мации с датчиков о значениях технологических параметров, геоме- трических параметров и пространственного положения свариваемого стыка; автоматизация нормирования сварочных работ (в том числе и выбора режимов) с помощью электронных советчиков технолога; автоматизация выбора режимов сварки непосредственно на свароч- нудоомвоанбиори по данным об основных технологических услови- ях (тип и пространственное положение шва, толщина и марка свари- ваемого металла и др.).

За последние годы существенно расширено информационное обеспечение автоматизированных сварочных установок и роботов за счет их оснащения современными измерительными устройства- ми с малогабаритными датчиками, работающими на различных фи- зических принципах. Интеграция информационной и управляющей частей систем управления, их реализация на элементах цифровой и микропроцессорной техники позволяют разработать и внедрить новый класс адаптивных АСУ в сварочной аппаратуре, построить на ее основе эффективные автоматизированные комплексы для рас- смотренных способов сварки.

Сварочные комплексы имеют, как правило, модульный принцип

построения. В качестве модулей в лньизхуюистпсяо унифициро-

ванные механические устройства прямолинейного и кругового пе- ремещений сварочных головок, манипуляторы изделий, устройства регистрации и управления параметрами сварочного оборудования, устройства дистанционного наблюдения (преимущественно теле- визионные) за процессом сварки, инверторные источники питания с автономными и встроенными в них блоками подачи электродной проволоки, блоками программирования параметров режима, пуль- тами управления, со сменными модулями сварочных головок и га- зовых систем.

На основе все возрастающего уровня автоматизации сварочных комплексов, повышения надежности применяемых в них техниче- ских средств возрастает степень интеграции сварочных операций в одном агрегате и на одном рабочем месте, в первую очередь за счет создания многопозиционных и многоместных установок и станков и применения одновременной сварки несколькими головками.

Реализация упомянутого способа сварки возможна как разбив- кой одного шва между несколькими сварочными инструментами (для швов большой длины), так и путем выполнения нескольких

параллельных швов. При этом важным направлением дальнейшего совершенствования этих установок остается задача их оснащения средствами позиционного и контурного ЧПУ положением свароч- ного инструмента и изделия, что позволит повысить уровень авто- матизации сварки изделий сложной формы и получить сварные швы заданного качества на объектах ответственного назначения.

В области роботизации сварочного производства актуальной остается проблема совершенствования гибких производственных систем с использованием на рабочих местах как одиночных, так групповых РТК, которые в автоматическом режиме решают задачи сборки, загрузки, сварки и выгрузки с рабочего места готовой про- дукции. Успешное выполнение этих операций неосуществимо без средств очувствления РТК. Вопросы очувствления (адаптации) ро- ботов напрямую связаны с решением задач геометрической и техно- логической адаптации РТК при дуговой и контактной сварке.

При оснащении РТК сварочным оборудованием необходимо учитывать специфику требований к нему при роботизированной сварке. Высокий уровень адаптации, правильно подобранное в РТК сварочное оборудование гарантируют качественную работу гибких производственных систем в автоматических линиях при роботизи- рованной сварке.