Применение программного управления

В большинстве контактных машин с механизированным приводом применяется программное управление, являющееся элементом автоматизации процесса сварки.
Под программным управлением подразумевается получение и поддержание заданных параметров сварки, а также изменение этих параметров и выполнение отдельных операций в процессе сварки по заданному циклу без участия человека (т. е. приборами и механизмами).
Примером простого программного управления процессом сварки могут служить серийные точечные машины с пневматическим приводом, снабженные четырехпозиционным электронным регулятором времени РВЭ-7. В этих машинах при нажатии педальной кнопки автоматически по заданному циклу (в заданной последовательности) совершаются следующие операции: создается и поддерживается определенное усилие сжатия электродов; включается на заданный отрезок времени сварочный ток; сварная точка определенное время охлаждается между сжатыми электродами (время проковки); сжатый воздух выпускается из средней камеры и нагнетается в нижнюю камеру цилиндра привода; верхний электрод поднимается. При нажатой педальной кнопке после определенной выдержки времени (пауза для перемещения изделия) цикл сварки повторяется в той же последовательности.
В точечных машинах для сварки изделий из легких сплавов изменяют усилие, прикладываемое к электродам, по заданной программе (седлообразный цикл давления, приложение повышенного ковочного давления в момент окончания прохождения сварочного тока и др.).
С помощью стабилизирующей и модулирующей аппаратуры во многих машинах включение сварочного тока сопровождается постепенным возрастанием его амплитуды, затем поддерживается постоянным действующее значение, а к концу процесса происходит постепенный спад его величины. Это положительно влияет на формирование сварной точки и срок службы токопод-водов. Для модуляции тока синхронные прерыватели типа ПИТ комплектуют электронными модуляторами, выполненными в виде отдельных приставок к ним. Прерыватели ПИТМ-200-4 завода «Электрик» выпускаются с модулирующим устройством, смонтированным внутри корпуса прерывателя.
При точечной сварке углеродистых и легированных сталей применяется программное изменение тока, обеспечивающее создание определенной величины и длительности его импульса.включение импульса тока отпуска меньшей величины и большей длительности или программирование нескольких импульсов тока отпуска с постепенным снижением их амплитуды.
При точечной сварке сталей большой толщины на низкочастотных машинах цикл сварки включает:
а) предварительное сжатие деталей при подогреве их небольшим током, что благоприятно сказывается на создании хорошего контакта между деталями, а также между электродами и деталями;
б) сварку при минимально необходимых усилиях на электродах для получения максимального выделения тепла в месте сварки;
в) проковку ядра сварной точки при больших усилиях на электродах с последующей ее термообработкой.
В машинах стыковой сварки применяются устройства для изменения скоростей оплавления и перемещения подвижной плиты в процессе сварки.
При стыковой сварке изделий, имеющих большие сечения, хорошие результаты были получены при использовании программного изменения напряжения, подводимого к сварочным губкам машины.
Для получения стабильного качества сварного соединения независимо от изменения параметров режима сварки в машинах контактной сварки необходимо применять системы автоматического управления (так называемые самонастраивающиеся системы). Эти системы должны прямо или косвенно контролировать процесс формирования сварного соединения, избирательно корректируя изменение одних параметров режима сварки при вынужденных изменениях других.
В машинах контактной сварки важное значение приобретает программное управление вспомогательными операциями. Значительный эффект в массовом производстве дает автоматизация установки в машину свариваемых деталей, их перемещения в процессе сварки и съема готовых изделий.

91. Промышленный робот представляет собой автоматическое устройство с программным управлением, быстро переналаживаемое для выполнения различных операций, обычно его рабочим органом является механическая ручка с тремя — шестью степенями свободы, т. е. количеством допускаемых независимых перемещений (продольных, поперечных, вращательных, угловых и т. п.).

Робот-манипулятор является универсальным устройством и может использоваться в различных производственных линиях в отличие от традиционных автоматических манипуляторов, которые

разрабатывают и изготовляют применительно к одной конкретной производственной установке.

В сварочном производстве нашли преимущественно применение роботы, перемещающие сварочные клещи для контактной точечной сварки. Это связано с более низкими требованиями к перемещению клещей между точками при контактной сварке по сравнению с перемещениемэлектрододержателя или горелки в процессе дуговой сварки. Роботы, предназначенные для дуговой сварки, должны осуществлять непрерывное движение электрода при регулируемых величинах перемещения, скорости и ускорения. Это усложняет его конструкцию и требует значительно большего объема памяти программирующих устройств.

Робот, используют в качестве носителя сварочных клещей для контактной сварки в автомобильной промышленности. В запоминающее устройство робота вводят программу. Программирование выполняет вручную оператор, который на первом экземпляре изделия с помощью пульта управления осуществляет необходимую последовательность перемещений сварочных клещей и выполнение сварки всех точек. Положение каждой свариваемой точки на рабочем пути фиксируется в программе. Вся программа начинает действовать по сигналу о том, что изделие заняло заданное положение относительно робота, после чего робот в соответствии с заложенной программой производит необходимые манипуляции. Одним из основных преимуществ роботов наряду с автоматизацией процесса является возможность легкой и быстрой смены программы в зависимости от свариваемого изделия.

В целом применение роботов наиболее целесообразно в мелко-и среднесерийном производстве. В массовом производстве более целесообразны специализированные автоматические установки ввиду их большей производительности, например многоточечные контактные машины при большом объеме сварки. В единичном производстве рациональнее применение ручного управления сварочным процессом.

Существенным недостатком роботов первого поколения является требование высокой точности сборки свариваемых деталей и их расположения в рабочем пространстве робота. В настоящее время создаются сварочные роботы второго поколения с системами обратной связи, с помощью которых рабочая программа и манипуляции робота будут автоматически корректироваться при изменении положения изделия или его отдельных элементов. Такие роботы, оборудованные специальными датчиками, смогут, например, обеспечить автоматический обход встречающихся на пути элементов зажимных приспособлений. Наряду с совершенствованием обычных промышленных роботов создаются роботы, действующие в экстремальных (сложных, труднодоступных, опасных для человека) условиях — в агрессивных средах, под водой, в космосе.