АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ РАЗРАБОТКИ 7
1.1 Конструкция гусеничной машины ТМ10 7
1.2 Технология производства рамы гусеничной машины ТМ10 9
1.3 АСУ процессом сварки с использованием сварочного робота «FANUC» M-
10iA/8L 24
2 РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
СВАРОЧНЫХ РАБОТ 31
2.1 Разработка программной траектории согласно технологической карте
детали 31
2.2 Разработка и реализация в среде ROBOGUIDE алгоритма совместного
управления позиционером и движением робота-манипулятора 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
ПРИЛОЖЕНИЯ 61
Приложение А 61
Приложение Б 62
Сварка - прогрессивный метод создания неразъемных соединений металлов, сплавов и различных материалов. Большие перспективы в развитии сварочного производства открывает автоматизация процесса сварки. При автоматизации сварочного производства появляется возможность повышения производительности труда и качества продукции, сокращения численности обслуживающего персонала. Труд рабочего в этих условиях становится более содержательным и творческим, исключается влияние так называемого «человеческого фактора». Если при механизированном процессе рабочий частично или полностью освобождается лишь от мускульных усилий, но полностью сохраняется его участие в процессе в связи с необходимостью выполнения функций контроля и управления, то автоматизация сварки обеспечивает проведение сварочных работ без участия человека [1].
В последние годы для автоматизации сварочных операций применяют робототехнические комплексы - универсальные автоматические манипуляторы с программным управлением. Они отличаются типом используемой технологии:
1) сварка плавлением (дуговая (неплавящимся электродом; плавящимся электродом; плазменная); лучевая (электронно-лучевая; лазерная); гибридная);
2) контактная (сопротивлением; оплавлением) [2-10].
Преимуществами дуговой сварки с плавящимся электродом являются простота замены расходных материалов [11]. Поэтому такой метод используется в сварочных роботах на большинстве российских машиностроительных предприятий и, в частности, на заводе «ДСТ-Урал».
Цех сварки предприятия «ДСТ-Урал» в настоящее время оснащается 8 сварочными роботами фирмы FANUC. Компания FANUC является единственной компанией в своем секторе, которая занимается самостоятельной разработкой и производством всех основных компонентов: роботов, контроллеров и программного обеспечения [12-15].
Анализ принципов действия и конструкций сварочных автоматов позволяет сделать следующие выводы относительно уровня разработок и основных тенденций их развития. Одним из важнейших остается принцип агрегатирования аппаратов различного назначения из унифицированных функциональных узлов и блоков. Существенно расширено применение в сварочных автоматах систем автоматического регулирования и стабилизации технологических параметров режима, систем слежения за линией стыка и автоматического направления в процессе сварки сварочного инструмента (дуги, пучка), средств автоматического зажигания дуги и устройств заварки кратера, систем программного управления параметрами режима сварки. Сварочные аппараты следует снабжать средствами измерения и регистрации силы сварочного тока и напряжения на дуге, скорости подачи проволоки, скорости сварки, расхода и состава защитного газа, наличия и влажности флюсов, а также средствами измерения параметров стыка, подготовленного под сварку, и параметров сварных швов. Кроме того, сварочные автоматы должны оснащаться исполнительными механизмами и устройствами, пригодными для использования в системах автоматического управления процессами и операциями сварочного производства. При реализации систем управления и регистрации технологических параметров сварки, приводов перемещения сварочного инструмента или изделия наметилась тенденция перехода от средств аналоговой техники к цифровой, в частности применение микропроцессоров в системах управления. Это позволяет существенно расширить функциональные возможности систем автоматики, минимизировать их габариты, повысить надежность и ремонтопригодность, на цифровых индикаторах и дисплеях отображать текущие параметры и характеристики технологического процесса. С использованием современных интерфейсов достаточно просто решается задача сопряжения штатного сварочного оборудования с устройствами управления любой сложности.
Выводы по проделанной работе:
1. Был изучен процесс сварки детали «Рама» с использованием роботов FANUC на предприятии «ДСТ-Урал».
2. Была описана структура предприятия «ДСТ-Урал» в целом, а также - конкретно цех сварки.
3. Исследована СУ процессом сварки в среде защитного газа с использованием плавящегося электрода.
4. Составлена предварительная траектория сварочных швов для детали «Рама» в ПО WeldPRO.
5. Разработана и отлажена программа для автоматической сварки отдельных сегментов детали «Рама».
