Автореферат (Разработка методики адаптации технологии автоматической сварки корневого слоя шва кольцевых соединений магистральных трубопроводов), страница 4

Передача данных реализована посредством Ethernet интерфейсав формате «запрос-ответ», что позволяет проводить измерения с задаваемойпользователем частотой.В ходе исследований проводилось многократное сканирование участка стыкатрубы диаметром 21 мм общей длиной 1600 мм. Целью экспериментов былоопределение влияния параметров устройства сбора данных на стабильностьпроведения измерений. Исследование проводилось при различных скоростяхсканирования, имитирующих перемещение датчика при сварке (со среднейскоростью 3 мм/с) и при выполнении предварительного сканирования до сварки(например, с целью контроля геометрии сборки) на максимальной длярассматриваемого сварочного автомата скорости 12 мм/с.По результатам экспериментов был сделан вывод о необходимости привязкичастоты опроса датчика (Гц) к скорости его перемещения (мм/с) с цельюулучшения соотношения «сигнал-шум».

С целью дальнейшего улучшенияпроцесса измерений и обеспечения точности измерений меньше критическогозначения возмущения геометрии, приводящего к дефекту формирования было14выполнено определение оптимальных значений скорости камерыиинтенсивности подсвечивающего лазера , минимизирующих количествослучайных возмущений при проведении измерений.Неверный выбор указанных параметров может привести к резкомуувеличению сбоев в работе алгоритма распознавания изображения ивозникновению случайных помех.

При этом, наиболее подверженным данномуэффекту являются точки в нижней части разделки. Для решения данной задачи былпроведён полнофакторный эксперимент, варьируемыми параметрами которогоявлялись параметры системы слежения и .В результате исследований было установлено, что для случая заводскойломаной разделки кромок, оптимальными параметрами датчика являются =30кадр/с и = 30 ед., обеспечивающих снижение количества случайных возмущенийпараметров до 3 на участке стыка 1500 мм. Данное количество возмущенийявляется допустимым при условии достаточно высокой дискретизации опросадатчика и при дополнительном использовании сглаживающих фильтров приобработке данных в реального времени.Рассмотренные прикладные аспекты интеграции системы слежения SLS050были реализованы в виде прикладного программного обеспечения, которое былоиспользовано в процессе интеграции системы слежения SLS050 и традиционнойсварочной головки.

В качестве оптимального интерфейса человек-оборудованиепредлагается использование современных промышленных компьютеров. В этойсвязи, целесообразным является рассмотрение двух независимых контуров,слежения и управления, связанных через управляющее устройство – персональныйкомпьютер (по аналогии с трёхконтурной системой управления Гладкова Э. А.).В главе рассмотрены соответствующие прикладные подходы к построениюадаптивной системы управления процессом сварки корневого слоя шва.Отмечается, что адаптация технологии автоматической сварки к изменениямсборки стыка не вносит принципиальных изменений в аппаратную частьконтроллера базового автоматического оборудования, основные элементы которыхявляются серийными изделиями предприятий по производству промышленнойэлектроники.В пятой главе работы представлена обобщённая методика адаптациитехнологии автоматической сварки корневого слоя шва к геометрическимвозмущениям сборки стыка, получение которой, являлось основной задачейработы.

Методика представляет собой последовательный взаимосвязанныйалгоритм действий, включающий разработанные в работе подходы к формализациизаконов управления процессом сварки и синтеза непрерывных управляющихвоздействий в обобщённом виде, а также прикладные вопросы реализациисварочного оборудования с адаптивным управлением.15Основные выводы по результатам работы1.

Повышение качества формирования корневого слоя шва стыковыхсоединений магистральных трубопроводов при сварке в автоматическом режимеможет быть обеспечено за счёт использования адаптивных алгоритмов управленияпроцессом сварки в системе «геометрия сборки – параметры режима сварки».2. Установлены внутренние взаимосвязи возмущений сборки стыка, а именнокорреляция критических возмущений зазора и перекоса с притуплением кромокстыка, что позволяет оптимизировать процессы разработки алгоритмов управленияоборудованием, а также обосновать выбор номинальных геометрическихпараметров разделки.3. Предложен подход к формализации законов управления процессом сваркикорневого слоя шва для рассматриваемой системы «геометрия сборки - параметрырежима сварки» с учетом критических возмущений параметров геометрииразделки.4. Обеспечена непрерывность синтеза управляющих воздействий процессомавтоматической сварки корневого слоя шва для рассматриваемой системы«геометрия сборки – параметры режима сварки», обеспечивающего качественноеформирование сварного соединения без вмешательства оператора.5.

Предложен подход к реализации сварочного оборудованием с адаптивнымуправлением формированием шва, позволяющий обобщить существующуютрехконтурную схему управления сварочным оборудованием за счёт примененияконтура интеллектуального формирования.6. Предложена методика адаптации технологии автоматической сваркикорневого слоя шва кольцевых соединений магистральных трубопроводов.Основные публикации по теме диссертации1. Шварц М.В., Малолетков А.В., Перковский Р.А. Применение лазернойсистемы слежения для управления процессом автоматической MIG/MAG сварки //Наука и Образование.

Рег. № ФС 77-48211. 2013. № 9. С. 1–12. (0,75/0,4 п.л.) DOI:10.7463/1213.0628186.2. Шварц М.В., Малолетков А.В. Исследование чувствительноститехнологии MIG/MAG сварки корневого слоя шва к геометрическим возмущениямсборки стыка // Наука и Образование. Рег. № ФС 77-48211. 2013. № 10. С.

9–22.(0,8/0,6 п.л.) DOI: 10.7463/1013.06316843. Шварц М.В., Малолетков А.В. Разработка алгоритма адаптациитехнологических параметров сварки к изменению геометрии стыка при сваркекорневого слоя шва // Наукоёмкие технологии и интеллектуальные системы: Сб.тр.Международной молодежной научно-технической конференции (27 апреля 2011 г.)М., 2011. С. 78–81. (0,4/0,3)16.