Подсистема подготовки образа сварного узла (WorkPiece) предназна­чена для подготовки графического образа и формирования математической модели сварного узла или сварной конструкции. Эти данные будут исполь­зоваться в подсистеме проектирования и моделирования работы РТК дуго­вой, контактной сварки или термической резки. Следует заметить, что по­следующее моделирование технологии полностью гарантирует ее работо­способность и тем самым показывает возможность ее реализации как при автоматизированных, так и при ручных операциях контактной или дуговой сварки.

Графический 3 D-образ является исходным объектом для работы под­системы и может формироваться в каком-либо универсальном графическом пакете. Поскольку проектирование сварных конструкций в последние годы все чаще выполняется с применением машинной графики, то и исходные образы для загрузки в подсистему, как правило, имеются в наличии. Для доступности системных функций эти образы в формате DWG должны быть записаны в определенный каталог. Примеры исходных 3D-образов сварных конструкций для отработки технологии их роботизированной дуговой и контактной сварки и лазерной резки показаны на рис. 7.2.

В подсистеме предусмотрены:

• средства нанесения и редактирования сварных швов и точек;

• база данных для хранения разработанных образов узлов и сварных швов (точек);

• средства формирования модели для автоматического анализа столк­новений;

а — задний борг грузового автомобиля ЗИЛ; б — сферический кожух; в — переходник; - г— крыша микроавтобу са; д — боковина микроавтобуса; е — пол микроавтобуса

• функции нанесения одной или нескольких точек базирования и ко­ординатных фреймов для точного ориентирования свариваемого изделия на планшайбе манипулятора изделия в рабочей зоне сварочного робота.

В связи с существенной технологической спецификой дуговой и кон­тактной сварки, связанной прежде всего с разными ограничениями отклонений угловых параметров ориентирования сварочного инструмента относительно поверхности свариваемого изделия, при первом определении узла как сварной

конструкции нужно задать тип сварки по одному из трех вариантов: Arc — ду­говая, Spot — точечная контактная, Both — оба вида сварки.

После этого подготовляемое свариваемое изделие может быть воспринято другими подсистемами только для работы с установлен­ным заранее типом сварочного ин­струмента.

Для подробного рассмотре­ния методики подготовки образа сварного узла воспользуемся кон­кретным примером. Причем для простоты и ясности описания в ка­честве сварного узла возьмем ус­ловную объемную конструкцию в виде плоской пластины, на которой можно проварить шов как дуговой, так и контактной точечной сваркой. Дтя моделирования технологии эту пластину удобно представить как сто­рону прямоугольного короба, показанного на рис. 7.3. Такая условная свар­ная конструкция удобна и для установки ее на любой сварочный стол или манипулятор изделия.

На этом простом узле покажем методику подготовки с помощью рас­сматриваемой подсистемы файла швов, слайдов, математических образов для анализа столкновений и прочих сведений, необходимых для разработки и моделирования технологии.

Как уже было сказано, ЗП-образ сварной конструкции, записанный в библиотеку базы данных, вызывается на экран для нанесения на него свар­ных швов. После определения метода сварки (контактная — выбор Spot из предлагаемого меню) активизируется специальное меню, через которое ве­дется вся последующая работа.

Вначале на картинку узла наносятся основы для сварных швов в виде линий или дуг в отдельном слое под названием SEAMLINE. Установка слоя, в котором будут наноситься швы, выполняется с помощью подменю Scam Base/Seams Layer.

Линии швов рисуются с использованием команд меню (для прямоли­нейных — Seams Line и для круговых — Seams Arc) и привязываются к узлу командами «объектной привязки». Для нанесения линии прямолинейного сварного шва укажем мышью на выбранной поверхности его начальную и конечную точки. При этом могут использоваться точки, уже имеющиеся на этой поверхности изделия, либо указываются любые произвольные точки. В каждой указываемой точке система ставит ее метку' и формирует нормаль к поверхности, как показано на рис. 7.4. По команде меню Seam Line и указа-

Рис. 7.4. Формирование линии шва: а — контактной сварки; б — дуговой сварки

нию крайних точек появляется на экране линия шва. Разворачивая узел в пространстве под удобным ракурсом, можно проверить правильность поло­жения линии шва.

Подготовленные таким образом линии основы с помощью подменю Seam превращаются в сварные швы или в сварные точки. Для превращения линий в швы к ним нужно добавить соответствующие атрибуты, определяе­мые в диалоге.

Прежде всего формируемый сварной шов должен полу чить свое имя — обозначение. В состав имени шва автоматически входит его тип и далее любое удобное обозначение. Ввод имени выполняется в диалоге, но по умолчанию система автоматически обозначает все швы, одновременно ну­меруя их по порядку, как Arcseam-1 и т. д. или Spotseam-1 и т. д. При обо­значении швов контактной сварки система попросит указать кромку дета­ли, от которой впоследствии будут подходить к свариваемым точкам сва­рочные клещи. После выполнения указанных действий вдоль шва появляются координатные фреймы X, Y, Z, а на шве появляется надпись Spotseam-І (рис. 7.4, а). Ось Z, на экране зеленая, должна выходить по нормали к поверхности узла, а ось Y, желтая, — навстречу направлению подвода клещей. Правильность положения координатных фреймов шва должна быть подтверждена, либо при дополнительном редактировании следует внести необходимые изменения.

Нанесенный на поверхность изделия сварной шов позволяет присту­пить к работе с его отдельными точками. Система предлагает меню работы с точками (Seam dots) с функциями:

добавить одну — Add;

добавить несколько —Multiple; удалить — Remove.

Если на сварном шве нужно определить несколько сварных точек, (выбрали Multiple), система попросит указать либо расстояние между точ­ками, либо процент длины шва между отдельными равномерно располо­женными точками. На запрос

Enter DISTANCE between dots, [mm or %] введем 10%. В этом случае 11 сварных точек будут установлены равномер­но по длине шва (рис. 7.5).

При удалении всех или отдельных точек (Remove) список всех имею­щихся точек автоматически помещается в боковое меню. Система просит выбрать из бокового меню точку шва для удаления. Можно удалить и всю линию шва. Для этого предусмотрена команда erase. Если шов сформирован правильно, выбором пункта меню FileDate все данные о точках обрабаты­ваются и записываются в базу данных.

Важным моментом подготовки образа сварной конструкции является нанесение на поверхность узла точек базирования изделия на поверхности сварочного стола или сварочного манипулятора. Их может быть несколько для возможности переустановки свариваемой конструкции при сварке раз­личных швов.

Для создания базовых то­чек используется меню Base contactVNew... Система попросит указать поверхность на сварной конструкции, где будет распо­лагаться точка крепления (Bot­tom — дно, Тор — верх, Side — сторона), задать имя этой базо­вой точки и мышью показать положение координатного фрей­ма на указанной поверхности узла. Далее система переходит к редактированию положения точ­ки контакта. Выводится преду­преждение о требуемом направ - Рис. 7.5. Обозначение сварного шва лении Z-оси координатного
фрейма и сообщение о возможности изменения положения точки крепления (появляется меню с запросом о корректности положения фрейма):

Положение правильное? Move — двигать, Rotate — вращать.

Передвигая фрейм и разворачивая его, тем самым задаем точку и ось базирования свариваемого узла и оси его ориентирования относительно планшайбы. При подтверждении правильности позиции система рисует специальный значок точки контакта голубого цвета.

Создание образа узла для проведения теста столкновений выполняется через меню FileImage... или вводом команды image в командной строке. При этом создается DXF-файл узла и автоматически последовательно вы­полняются стадии программы подготовки образа.

Полностью готовый графический образ узла сохраняется в базе дан­ных системы. Он пригоден для использования его другими подсистемами при отработке технологии сварки, проектировании и программировании ра­боты сварочных РТК. Однако чаще всего такой подготовленный под сварку образ реального узла или конструкции имеет мало смысла для решения стоящих перед разработчиком реальных задач. Дело в том, что в реальных условиях производства собранная под сварку конструкция поступает на сва­рочный стенд вместе со сварочным приспособлением, которое, как правило, многократно затрудняет выполнение сварочных работ. Поэтому изложенная здесь на простом условном примере методика подготовки образа выполня­ется обычно на изделии вместе со сварочным приспособлением. Исходный образ весьма сложного изделия вместе со сборочно-сварочным приспособ­лением был показан в гл. 6 (см. рис. 6.37).