ТОВ «САММІТ» авторизований представник компанії KEMPPI OY в Україні Зворотний дзвінок
Статті

Підкорювач вогняної дуги

Професію зварника промислові роботи освоїли давно. Сьогодні багатотисячна армія роботів виконує контактне точкове зварювання тонколистових деталей, головним чином - в автомобілебудуванні. ... Один за іншим рухаються по конвеєру каркаси кузовів для автомобілів.

Вони ще без дверей, крил, деталі тільки приєднані одна до одної в складальному пристосуванні. Тепер їх треба міцно зварити в десятках точок. Тут і вступають в справу роботи: кожен швидко простягає «руку», оснащену зварювальними кліщами, ставить її в потрібні положення, пересуває уздовж крайок - і спалахує сліпуче полум'я ...

Майже двісті метрів зварних з'єднань тільки на одному кузові автомобіля. А число точок зварювання перевищує 4170.

Всю цю складну і трудомістку роботу виконують 150 роботів. Вони розбиті на спеціалізовані групи. 16 роботів зварюють задню підлогу кузова, 4 приварюють до нього лонжерони, 2 робота справляються зі складанням капота. Решта зайняті на інших частинах кузова, приварюють до нього різні деталі. Кожен робот діє за програмою, яка легко вводиться в його електронну пам'ять. Якщо змінити програму, то робот буде зварювати іншу деталь.

Зварювання кузова автомобіля в основному виконують багатоелектродні агрегати, вони одночасно з'єднують деталі в багатьох точках. Робот працює послідовно, варить точку за точкою. Своєю моторною «рукою» з великим числом ступенів свободи він добирається в такі місця кузова, які недоступні звичайному устаткуванню.

Робот-зварювальник досить чітко взаємодіє з роботом-маніпулятором, програма координує їх руху: перенесення деталі, її установка, зварювання, перенесення на наступну операцію або на транспортер - все робиться чітко, швидко, точно.

Так, на конвеєрі зварювання кузовів Московського автозаводу імені Ленінського комсомолу роботи виконують відповідальні операції зі зварювання кузовів автомобілів.

 

А чи існують роботи для дугового зварювання виробів? Так, і такі з'явилися! Але роботів, які виконують дугове електрозварювання, налічується поки всього кілька десятків. Чому так? Адже дугове зварювання, як відомо, - один з провідних технологічних процесів, який грає першорядну роль в машинобудуванні.

Виявилося, що створити робот для дугового зварювання - не така проста справа. Якщо, наприклад, при контактному зварюванні треба забезпечити потрапляння електрода тільки в певні точки - точки зварювання, то при дуговому зварюванні необхідна висока точність переміщення електрода по всій траєкторії, яка до того ж може виявитися досить складною. Щоб зрозуміти це, подивимося, як працює робітник-зварювальник.

Зварюючи дуговим зварюванням вироби з матеріалу різної товщини, він весь час змінює режим роботи. Досвідчений зварювальник робить це майстерно, хоча і повільно; менш досвідчений може помилитися і зробити брак. Зварювальний автомат, що діє за жорсткою програмою, виконує зварювання набагато швидше людини. Але автомат не змінює режиму роботи, якщо товщина зварюваної ним деталі трохи змінилася, оскільки аппарат, не володіючи відповідними чутливими елементами, просто «не знає» цього. Отже, швидкість операцій зростає, але з якістю справи гірше. А якщо допуск на деталі, що надходять на зварювання, дуже широкий, то частка браку може навіть збільшитися. Можна приставити до автомата оператора, але від цього якість істотно не покращиться. Ну, а робот-зварювальник за допомогою спеціальних пристроїв огляне деталь, оцінить зміни її зовнішніх параметрів, а вже потім автоматично налаштується на такий режим роботи, який забезпечить найвищу якість зварювання.

Такий робот був створений в результаті складної праці вчених і конструкторів Київського інституту електрозварювання імені Є. О. Патона Академії наук УРСР і Інституту технічної кібернетики Болгарської академії наук.

Одне з найважчих завдань, з яким зіткнулися розробники дугового робота, - це знайти ефективний спосіб управління найважливішим робочим органом пристрою - пальником. «Рука», призначена для перенесення зварювального пальника, повинна описувати в просторі складні траєкторії. І конструктори наділили маніпулятор здатністю діяти в змішаній системі координат, а сам пальник - п'ятьма ступенями свободи. Вона може одночасно переміщатися вперед-назад, вліво-вправо, вгору-вниз, обертатися навколо вертикальної і горизонтальної осей. І навіть при найбільших швидкостях зберігати високу точність. Щоб отримати якісний шов, електрод не повинен відхилятися від стику більш ніж на 0,5 мм. Постійною повинна бути і швидкість переміщення електрода: допустима зміна її не більше ніж на 5 відсотків від заданої величини. Відхилення кутів, під якими орієнтується пальник, також не повинно бути більше 5 градусів. Всім цим високим вимогам повинен відповідати зварювальний робот.

Виникали й інші проблеми і труднощі, які також не можна було ігнорувати при створенні зварювального робота. Справа в тому, що зварювані деталі часто мають невисоку точність виготовлення. Тому треба було передбачити, щоб робот в кожному окремому випадку міг пристосовуватися до конкретної геометрії деталей, що зварюються, враховував би похибки в точності їх виготовлення. Треба було забезпечити і відповідне переміщення вироба з тим, щоб його можна було зварити з найбільшими зручностями. Інакше кажучи, зварювальний робот повинен був мати все необхідне для самостійної і зваженої роботи, яка забезпечувалася б широким застосуванням автоматичних маніпуляторів-роботів і систем автоматичного управління. Перші зразки роботів-автоматів вийшли досить складними. Це цілий комплекс пристроїв, що складається з великого числа окремих блоків-модулів, в тому числі «руки» - маніпулятора, який повинен переміщати зварювальний пальник щодо стиків; маніпулятора, який встановлює виріб, фіксує і переміщує його при зварюванні; пристрою для подачі електродного дроту; мікропроцесорного командного центру та спеціалізованої ЕОМ. Неважко помітити, що весь зварювальний технологічний комплекс, що включає до свого складу маніпулятори, зварювальну та іншу апаратуру і представляє собою досить складний об'єкт, має бути забезпечений системою управління багатьма взаємозалежними його елементами. Найбільш складним з них є маніпулятор пальника.

У процесі його роботи потрібна постійна динамічна корекція траєкторії руху пальника, тобто треба на всі приводи маніпуляторів періодично подавати сигнали, які компенсували б відхилення пальника від заданої траєкторії руху. У практиці виробництва зварювальних робіт доводиться, наприклад, приварювати до площини деталі кубічної форми. У цьому випадку, коли пальник закінчить зварювання уздовж одного з ребер, його треба переорієнтувати так, щоб він рухалася вздовж іншого ребра. І щоб в момент проходження вершини кубічного тіла пальник по інерції проскочив місце повороту і обійшов кут без порушення заданої точності. Привід повинен дуже швидко реагувати на сигнали.

У багатьох випадках треба оперативно змінювати ще й нахил пальника. У зварювального робота такі коригувальні сигнали на його приводи надходять приблизно кожну частку секунди. Спеціальна система управління зварювальним роботом надійно забезпечує його експлуатацію в екстремальних умовах. Складається така система з двох рівнів: верхнього і нижнього. Основою верхнього рівня є мікроЕОМ, що мають бібліотеку програм. Ці ЕОМ налаштовують нижній рівень на необхідний режим роботи, планують і змінюють траєкторію руху пальника щодо виробу. Нижній рівень складається з блоку управління зварювальним устаткуванням. Кожен блок має свій мікропроцесор і модулі, за допомогою яких він стикується з керованим обладнанням. Мікропроцесори керують і приводами маніпуляторів пальника, і положенням виробів, і зварювальною апаратурою відповідно до заданої циклограми технологічного процесу зварювання. В аварійній ситуації вони блокують роботу відповідних пристроїв. Ми детально розповіли про пристрій зварювального робота. Тепер простежимо за тим, як працює такий комплекс. Цікаво, що вміння зварювати різні деталі зварювальний робот набуває в процесі навчання: по командам з пульта оператор змушує його виконувати необхідні рухи. І одночасно з даними про геометрію вироба вводить в систему управління програму його обробки. Отримавши «завдання», робот потім вже діє самостійно, в автоматичному режимі. Система навчання забезпечує не тільки рух електрода по будь-якій складній траєкторії, але і видає команди на збудження дуги, зміну швидкості подачі дроту, заварки кратера шва і т. д. Запрограмувати робот можна на зварювання найрізноманітніших виробів. Вся ця інформація буде зберігатися в зовнішній пам'яті на верхньому рівні системи управління, утворюючи таким чином бібліотеку програм. Робот-зварювальник здатен вести шов в найбільш екстремальних умовах: при великій загазованості, високій температурі, забезпечуючи стабільність і високу якість шва. За оцінкою фахівців, він може обслуговувати також технологічні процеси, куди автоматизація проникає з великими труднощами.

Пройшовши промислові випробування, зварювальні роботи вже отримали путівку в життя. Одні з них з успіхом працюють в цехах заводу «Ленінська кузня» в м. Києві. Вони самі встановлюють виріб в найбільш зручне для роботи положення, приварюють лопатки турбін, зварюють корпуси фільтрів і секції корпусів суден. Сьогодні здійснюється перехід від створення окремих автоматизованих зварювальних установок до їх серійного випуску. Система зварювальних машин-роботів буде забезпечувати високий рівень механізації і автоматизації процесів дугового зварювання по всьому ланцюжку виробництва. Зварювальні автомати вже на практиці довели свої переваги.

Робототехнічні комплекси значно прискорюють процеси дугового зварювання, істотно полегшують працю представників однієї з наймасовіших і найбільш важких професій - зварювальників. На основі впровадження автоматичних зварювальних роботів вже в найближчий час будуть створюватися цілі системи для комплексної автоматизації зварювальних процесів, особливо в умовах дрібносерійного і серійного виробництва.

Сьогодні перед вченими і виробниками стоїть не менш складне завдання - створити адаптивний зварювальний робот. Одна з причин, що обмежують сьогодні сферу використання роботів для дугового зварювання, - це занадто великі допуски на виготовлення, складання і установку виробів, що зварюються. Ускладнюють роботу зварювального робота і сильні перешкоди при зміні напруги в мережі, що може різко погіршити якість зварювання, може з'явитися і брак. Робот-зварник повинен «парирувати» подібні відхилення.

Зробити це можна шляхом установки датчиків, які б могли завчасно передати в систему управління інформацію про просторові відхиленнях, про форму і положення стику, про перешкоди в мережі і т. д. Такий датчик повинен працювати у вкрай важких умовах: при високих температурах, в сильних електричних і магнітних полях, потужному світловому випромінюванні і в забрудненій атмосфері. Вчені успішно працюють над створенням таких датчиків.

Найближчу перспективу створення роботів-зварювальників академік Б. Є. Патон охарактеризував наступними словами:

«Дуговий зварювальний автомат майбутнього повинен не тільки відтворювати заздалегідь заданий цикл зварювання, а й коригувати його без участі людини в залежності від місцевих розмірів і форми оброблення кромок, точності складання заготовок і багатьох інших факторів. Для цього потрібні системи управління, які забезпечують пристосування, адаптацію автомата до умов виконання зварювання. Створення таких систем - одна з актуальних задач, від вирішення якої залежить подальше технічне вдосконалення зварювального виробництва »...

Компанія «Самміт» (м. Дніпро), як уповноважений офіційний представник компаній KEMPPI, FANUC, ABICOR BINZEL, будучи інтегратором роботизованих систем, пропонує рішення по роботизації зварювальних процесів.

м Дніпро, вул.Суворова, 35

+38 (056) 767-15-77, +38 (067) 561-32-24

E-mail: dnepr@kemppi.in.ua

Популярне зварювальне обладнання

Найпопулярніші моделі зварювальних апаратів і роботів для виконання різних завдань.

Сотні клієнтів обрали продукцію Kemppi OY
Хочете стати нашим клієнтом?
Залиште заявку і наш менеджер зв'яжеться з вами для підбору зварювального обладнання!

Чому клієнти вибирають нас?

За час роботи нашої компанії ми отримали сотні задоволених клієнтів. Надаємо послуги з демонстрації обладнання, сервісне обслуговування, а також гарантійне та післягарантійне обслуговування повного спектру зварювального обладнання Kemppi OY. Ми є вашим надійним партером в постачанні надійного зварювального обладнання і здійснюємо доставку по всій Україні.

<p>Прямі поставки зварювального обладнання Kemppi OY</p>

Прямі поставки

Прямі поставки зварювального обладнання Kemppi OY

<p>Широкий асортимент обладнання для зварювання</p>

Широкий асортимент

Широкий асортимент обладнання для зварювання

<p>Гнучка система знижок для постійних клієнтів</p>

Гнучка система знижок

Гнучка система знижок для постійних клієнтів

<p>Доставка зварювального обладнання по Україні</p>

Доставка по Україні

Доставка зварювального обладнання по Україні

Закрити
ТОВ «САММІТ»
Авторизований представник компанії KEMPPI OY в Україні
Зворотній дзвінок
Ми зв'яжемося з Вами протягом робочого дня!
Ваше ім'я:
Ваш телефон:
Ваші дані в безпеці і будуть використані лише для оперативного зв'язку з Вами!
×
Отримати консультацію
Ми зв'яжемося з Вами протягом робочого дня!
Ваше ім'я:
Ваш телефон:
Ваш E-Mail
Ваше повідомлення:
Ваші дані в безпеці і будуть використані лише для оперативного зв'язку з Вами!
×
Оформити заявку
Мы свяжемся с Вами в течение рабочего дня!
Ваше ім'я:
Ваш E-Mail:
Ваш телефон:
Ваші дані в безпеці і будуть використані лише для оперативного зв'язку з Вами!
×