Файл: Львов Н.С. Автоматизация контроля и регулирования сварочных процессов.pdf

тель, размещенный в блоке 1, а оттуда после формирования управляющего воздействия подается на привод 2. Последний, воздействуя на рукоятку «Скорость подачи» аппарата, коррек­ тирует уставку системы регулирования режима дуги [59]. В свя­ зи с тем, что описанная система многоконтурная, ее проекти­ рование и исследование потребовали использования средств аналогового моделирования, а также современных цифровых вычислительных машин [20, 55].

Главную трудность при реализации системы КСС-3 представ­ лял датчик проплавлення. Исследовано влияние на датчик бли­ зости дуги и сварочной ванны, выявлена динамика связи тем­ пература— глубина проплавлення, в результате чего удалось разработать рациональную конструкцию фотоэлектрического датчика проплавлення системы самонастройки регулирования режима дуги [21, 24, 26]. Реальная погрешность поддержания заданной глубины проплавлення зависит от выбранных пара­ метров режима дуги и при возмущениях порядка ±15 — 20% номинальных значений составляет 5—10% толщины сваривае­ мых изделий, что практически составляет 0,6—1,5 мм.

3. ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДУГОВОЙ СВАРКОЙ

Мягкое, жесткое и гибкое программирование. Системы про­ граммного управления сварочными процессами можно разде­ лить на ряд групп по уровню их совершенства. Наиболее про­ сты системы с жесткой программой и без обратных связей. Они задают и осуществляют определенный последовательный цикл операций процесса и не содержат устройств для контроля ре­ зультатов. Правильнее было бы называть их «системами с мяг­ кой программой», поскольку заданные значения параметров в них получить не удается. Такого рода системы вполне могут удовлетворить технолога, если изделие имеет несложную фор­ му и хорошо подготовлено, а сварка производится только в нижнем положении.

Простой цикл программы, состоящий лишь из операций включения и выключения отдельных узлов, широко применяется в крупносерийном и массовом производстве. Большой экономи­ ческий эффект дают автоматические линии сборки — сварки колес тракторов и автомобилей. Достигается он за счет повы­ шения производительности труда и культуры производства, улучшения качества сварки и ликвидации тяжелого физического труда. Весь цикл сборки-сварки идет без участия человека С помощью механизмов диск и обод перемещаются и ориенти­ руются, запрессовываются в штампе. Затем колесо подается на сварочный аппарат, где оно автоматически ориентируется, и вы­ полняется цикл сварки. Две такие линии на Кременчугском ко­ лесном заводе рассчитаны на выпуск 500 000—1 000 000 колес в год. Автоматическую линию сборки и сварки полов автомобиль-

металл дугой, прежде чем подавать присадочную проволоку и перемещать электрод по стыку — необходимо раздельное вклю­ чение дуги и механизма подачи присадочной проволоки.

С помощью систем программного управления можно осуще­ ствить комплекс операций сварочного процесса. Программой

подаче защитного газа, возбуждению дуги через интервал вре­

кирующие и «разрешающие» контакты, контролирующие нали­ чие в установке охлаждающей воды, защитного газа, начальные значения параметров процесса и позволяющие начать цикл сварки только в том случае, если все необходимые условия и установка подготовлены.

Рабочий этап программы включает команды на изменение пространственной ориентации электрода относительно изделия, значений тока сварки, скоростей сварки и подачи проволоки, амплитуды колебаний электрода и т. п. Концевой этап про­ граммы состоит из команд по обеспечению перекрытия на­ чального участка шва на 15—30 мм, заварки кратера, отклю­ чения защитного газа с выдержкой 10—15 сек. Заключительный этап программы направлен на восстановление исходного со­

Основным вопросом при разработке программы является вы­ бор технологической схемы сварки, а также определение границ участков с одинаковыми параметрами режима. Это должно ре­ шаться в зависимости от требований: надо ли получить макси­ мальную производительность, соблюсти определенный термиче­ ский цикл, или обеспечить нормальный ход процесса при мини­ мальных изменениях режима.

Исследования показывают, что возможны различные вариан­ ты программ для сварки кольцевых стыков неповоротных труб, так как области режимов для разных пространственных поло­ жений частично перекрываются [84]. Наиболее просто осущест­