info@svartek.ru
Автоматизация сварочного процесса не только повышает производительность труда, но и улучшает качество сварного соединения вследствие уменьшения влияния на процесс человеческого фактора. От точности сварки зависят размеры сварных полуфабрикатов. Это серьезная проблема, особенно при сварке емкостей больших размеров.
Сварочную установку WST1000 размещали на позиционном механизме, который передвигали вдоль ложемента. С помощью четырех винтов, являющихся частью механизма позиционирования, установку перемещали в вертикальном направлении вдоль направляющей, расположенной в нижней консольной части. При этом консоль способна выполнять три независимых движения по трем осям. Движение всей конструкции обеспечивала верхняя тележка, которая перемещалась по рельсам и верхней направляющей, расположенной на колоннах.
Механизмы перемещения. Поперечное движение механизма позиционирования и тележки обеспечивают асинхронные двигатели с редукторами на "скользящих" шестернях, что наиболее подходит для статических и динамических нагрузок, возникающих в начале движения. Для управления установкой WST1000 используют шаговые двигатели, каждой осью которых управляют соответствующие модули. Вращение сварочной головки при изменении направления сварки осуществляет двигатель постоянного тока. Он поворачивает головку на угол до 90°. Приводом управляют вручную или автоматически в зависимости от положения свариваемого стыка.
Контроль положения сварочной головки. Сварочная головка управляется по положению свариваемого стыка очень точно (сваривали листы толщиной 4 мм, состыкованные с минимальным зазором 2 мм). При этом можно использовать как датчики электрических сигналов (ток, напряжение, сопротивление, емкость, индуктивность и т. п.), так и датчики, основанные на оптическом принципе (инкрементальный датчик и т. п.). Применение резисторного датчика вместе с механико-кинематическим преобразователем, который преобразует направление стыка в электрический сигнал, является в данном случае наиболее целесообразным. Датчик представляет собой комбинацию подвижных резисторов и отклоняющегося щупа, который отслеживает свариваемый стык. Кроме того, необходим и визуальный контроль рабочей зоны с помощью CCD-камеры, передающей изображение на дисплей. Камера расположена на сварочной головке вместе с датчиком, и оператор может видеть и управлять последовательностью сварочного процесса.
Контроль и управление сварочным процессом. Начальную установку, позиционирование, управление и инспекцию процесса сварки выполняет оператор с пульта управления. Выполнение всех операций (позиционирование, управление, контроль), а также технологические приборы связаны с цифровой системой управления. Для данных автоматических операций используют однокристальную восьмибитовую систему управления SIMATIC S7 совместно с CPU-215. Система управления оснащена программируемой памятью EEPROM, аналого-цифровыми и цифро-аналоговыми преобразователями. Система SIMATIC управляет всеми процессами, т. е. является верхним уровнем для всех управляющих элементов, и программируется на языке STEP 7 с помощью персонального компьютера. Она совместима с системой управления сварочной установкой WST1000.
Конструкция рабочей зоны предусматривает наиболее эффективное использование возможности перемещения в сварочной установке WST1000. Размещение установки, ее значительная масса и длина в продольном направлении движения требуют подъема и плавного опускания установки на четырех винтах так, чтобы движущиеся части конструкции не пересекали прибора позиционирования. Для копирования стыка во время сварки необходимо точное управление с помощью четырех шаговых двигателей. Эта часть конструкции довольно сложна, но необходима. Однокристальная система управления SIMATIC способна корректировать положение тележки сварочной головки в требуемом направлении по сигналам датчика. Сварку выполняют погруженной дугой, используя функции установки по частичному управлению процессом. Все это обеспечивает качественное изготовление крупногабаритных цилиндрических сосудов в среднесерийном производстве при сравнительно малых затратах.