Синтез математичної моделі з нечіткою логікою для адаптивного управління процесом MIG/MAG наплавлення

В.В. Долиненко,  канд. техн. наук, Є.В. Шаповалов, канд. техн. наук,
В.А. Коляда, канд. техн. наук, Т.Г. Скуба
Ін-т електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України,
03680, ГСП, Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11
тел.: (044) 2004711, Е-mail: eshapovalov@paton.kiev.ua

Èlektron. model. 2021, 43(5):43-54

https://doi.org/10.15407/emodel.43.05.043

АНОТАЦІЯ

Досліджено вплив вхідних параметрів на проплавлення основного металу і гео­метричні параметри валиків, наплавлених з використанням електродугового зварювання у захисному газі електродом, що плавиться (MIG/MAG). Наплавлення виконано робо­тотех­нічним комплексом з джерелом живлення дуги Fronius TPS-320i в режимі синер­гетич­ного управління дуговим процесом. Дуговий процес наплавлення реалізовано в сере­довищі суміші захисного газу (Ar+18%CO2) з використанням зварювального дроту Св-08Г2С діаметром 1 мм. Швидкість наплавлення — 4 мм/с, частота коливань паль­ника — 1 Гц. Отримані експериментальні залежності ширини і висоти валика дозволили синтезувати математичну модель з нечіткою логікою. Результати досліджень можуть бути використані для створення програми багатопрохідного адаптивного MIG/MAG наплавлення при роботизованому відновленні поверхонь деталей відповідального при­значення, а також при підготовці кінцево-елементної моделі процесу MIG/MAG наплав­лення в нижньому положенні.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

роботизоване MIG/MAG наплавлення, геометричні параметри валиків, математична модель процесу наплавлення, функціональний перетворювач с не­чіткою логікою.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Рябцев И.А., Переплетчиков Е.Ф., Бартенев И.А. Влияние амплитуды и частоты ко­лебаний плазмотрона на химическую и структурную неоднородность металла, наплавленного плазменно-порошковым методом // Автомат. сварка, 2018, № 5, с. 3—8.
  2. Бабінец А.А., Рябцев І.О., Лентюгов І.П. Вплив амплітуди і частоти коливань елект­родного дроту при дуговому наплавленню на формування і структуру наплавленого металу і проплавлення основного металу // Там же, 2020, № 10, с. 26—33.
  3. Рябцев И.А., Бабинец А.А., Лентюгов И.П., Турык Э.В. Влияние скорости подачи электродной проволоки на проплавление основного металла при дуговой наплавке // Там же, 2019, № 3, с. 23—29.
  4. Долиненко В.В., КолядаВ.А., Шаповалов Е.В., Cкуба Т.Г. Алгоритм технологической адаптации для автоматизированной многопроходной МИГ/МАГ сварки изделий с переменной шириной разделки кромок // Там же, 2013, № 1, с. 16—22.
  5. Fronius TPS-320i. — Режим доступу: https://www.fronius.com/en/welding-technology/ products/manual-welding/migmag/tpsi/tpsi/tps-320i (назва з екрана).
  6. Cинергетическое управление сваркой и его преимущества. – Режим доступу: https://patonweld.com.ua/41-chto-takoe-sinergeticheskoe-upravlenie-dlya-mig-mag-svarki-i-kakie-ego- preimushchestva (назва з екрана).
  7. Intelligent Arc Welding Robot. FANUC ARC Mate 100-iC. — Режим доступу: https://www.fanuc.com/fvl/vn/product/catalog/ARCMateiC(E)-06.pdf (назва з екрана).
  8. Леоненков А. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. С-Пб: БХВ — Петербург, 2005, 716 с.
  9. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009, 798 с.
  10. Kosko B. Fuzzy Systems as Universal Approximators // IEEE Trans. on Computers, 1994, vol. 43, № 11, рр. 1329—1333.

ДОЛИНЕНКО Володимир Володимирович, канд. техн. наук, ст. наук. співробітник Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ. В 1979 р. закінчив Київський політехнічний інститут. Область наукових досліджень — проектування автоматизованих систем управління зварюванням та наплавленням, чисельне моделювання термо­механічної та гідромеханічної задач, автоматичне управління дуговим зварюванням.

ШАПОВАЛОВ Євген Вікторович, канд. техн. наук Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ. В 1999 р. закінчив Київський політехнічний інститут. Область наукових досліджень — створення перспективних зразків лазерно-триангуляційних відеосенсорів, робототехнічні системи для дугової зварювання, неруйнівний контроль якісті зварювальних швів.

КОЛЯДА Володимир Олександрович, канд. техн. наук, ст. наук. співробітник Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ. В 2002 г. закінчив Київський полі­тех­нічний інститут. Область наукових досліджень — створення імітаційних моделей ви­деосенсорів, розробка математичного забезпечення для відеосенсорів, розв’язок прямої та обратної задач кінематики маніпуляторів.

СКУБА Тарас Григорович, наук. співробітник Інституту електрозварювання ім. Є.О. Па­тона НАНУ. В 2002 г. закінчив Київський політехнічний інститут. Область наукових досліджень — імітаційне моделювання роботизованих комплексів, розробка математичного забезпечення для систем управління роботами, адаптивне управління дуговим зварюванням і наплавленням.

Повний текст: PDF