تكنولوجيا الليزر

يمثل استخدام الروبوتات اللحامية تحسّنًا إضافيًّا في تكنولوجيا اللحام الصناعي في بلدي. وقد أصبح الإنتاج الآلي بالروبوتات اتجاهًا رئيسيًّا في التنمية، ولذلك يجب على العمال بذل قصارى جهدهم لتحسين معرفتهم المهنية المتعلقة بالروبوتات اللحامية. ويُعدّ اللحام عنصرًا لا غنى عنه في العديد من المجالات الصناعية التصنيعية، مثل صناعة السيارات وبناء السفن. كما أن عمليات اللحام ضارةٌ جدًّا بالجسم البشري، والبيئة التشغيلية فيها قاسيةٌ للغاية. ومع ذلك، فإن اختراع الروبوتات اللحامية قادرٌ على حلّ هذه المشكلة. وقد يرى كثيرٌ من الناس أن هذا الموضوع معقَّدٌ جدًّا، لذا دعونا نتناول بإيجاز تقنيات برمجة اللحام بالروبوتات.

تؤثر جودة برمجة روبوتات اللحام بشكل مباشر على كفاءة عملية اللحام وجودة تشكيل الوصلة الملحومة. وتشرح هذه المقالة، مستندةً إلى مواصفات القطاع الفنية والخبرة العملية، تقنيات برمجة روبوتات اللحام بشكل منهجي، وتشمل البرمجة بالتعليم (Teach Programming)، والبرمجة دون اتصال (Offline Programming)، وتحسين المسار الحركي، وإعداد المعايير، وتطبيقات الوظائف المتقدمة.

يمكن تلخيص تقنيات برمجة روبوتات اللحام على النحو التالي:

١. اختيار تسلسل لحام معقول لتقليل التشوهات الناتجة عن اللحام وتقليص طول مسار حركة قاطعة اللحام.

٢. تتطلب الانتقال المكاني لقاطعة اللحام مسار حركة قصيرًا وسلسًا وآمنًا.

٣. تحسين معايير اللحام. وللحصول على أفضل معايير لحام، يُوصى بإنشاء نماذج تشغيلية لاختبار عمليات اللحام وتقييمها.

بدء القوس الكهربائي بتغير تدريجي: خلال مرحلة بدء القوس الكهربائي، تزداد شدة التيار تدريجيًّا حتى تصل إلى القيمة المُحددة خلال فترة ٠٫٥–١٫٠ ثانية لتفادي الصدمة الناتجة عن بدء القوس.

انقطاع القوس مع تغيير تدريجي: أثناء مرحلة انقطاع القوس، ينخفض التيار تدريجيًّا لملء الحفرة خلال فترة تتراوح بين ٠٫٥ و١٫٥ ثانية.

ضبط معايير الطبقة البينية: استخدم تيارًا منخفضًا للطبقة السفلية (للحد من خطر عدم الاختراق الكافي)، وزِد التيار للطبقة المالئة، وقلِّل السرعة بشكل مناسب للطبقة السطحية لضمان التشكيل السليم.

٤. استخدام موضعٍ معقول لمُثبِّت القطعة (Positioner)، واتخاذ وضعية مناسبة لفوهة اللحام، وتحديد موضع فوهة اللحام بالنسبة للمفصل. وبعد تثبيت القطعة على مُثبِّت القطعة، إذا لم تكن خطوط اللحام في الوضع والزاوية المثاليين، فيجب تعديل مُثبِّت القطعة باستمرار أثناء البرمجة لضمان وصول خطوط اللحام تدريجيًّا إلى الوضع الأفقي وفقًا لتسلسل عمليات اللحام. وفي الوقت نفسه، يجب تعديل مواضع محور الروبوت باستمرار لتحديد موضع فوهة اللحام وزاويتها وطول امتداد السلك بالنسبة للمفصل بشكل مناسب. وبعد تحديد موضع القطعة، يجب على مبرمج النظام مراقبة موضع فوهة اللحام بالنسبة للمفصل بالعين المجردة، وهي عمليةٌ يصعب جدًّا تنفيذها. وهذا يتطلب من المبرمج أن يكون متمكِّنًا من تلخيص الخبرات المتراكمة واكتسابها.

٥. إدخال برنامج تنظيف الفوهة فورًا. بعد كتابة برنامج لحام بطول معين، يجب إدخال برنامج تنظيف الفوهة فورًا. ويمنع ذلك تراكم رذاذ اللحام في فوهة اللحام وطرف التلامس، ويضمن نظافة الفوهة، ويمدّ من عمر الفوهة، ويضمن اشتعال القوس الكهربائي بشكل موثوق، ويقلل من رذاذ اللحام.

٦. لا ينبغي عمومًا إعداد البرمجة دفعة واحدة. بل تتطلب عملية اللحام الروبوتية اختبارًا وتعديلًا مستمرين أثناء التشغيل، مع ضبط معايير اللحام وموضع الفوهة وغيرها، لإنشاء برنامج فعّال.

إن وضع فوهة اللحام يُعد عاملًا حاسمًا في تحديد شكل حوض الصهر وتكوين الوصلة الملحومة:

زاوية اللحام: يُوصى عمومًا باستخدام زاوية تتراوح بين ٧٠° و٨٠° بين فوهة اللحام وسطح القطعة المراد لحامها (اللحام بالدفع)، أو زاوية تتراوح بين ١٠° و٢٠° (اللحام بالسحب)، وتُضبط هذه الزوايا وفقًا لسمك اللوح والموقع.

استيفاء الوضعية: بالنسبة للوصلات اللحامية المنحنية المعقدة، تُستخدم طريقة الاستيفاء الخطي الكروي القائمة على رباعيات الأعداد (Quaternions) لإجراء استيفاء الوضعية ضمن الجوار المحيط بنقطة التعلُّم. ويؤدي ذلك إلى تحقيق أقصى درجة ممكنة من نعومة حركة قاطعة اللحام وتحسين جودة اللحام.

تجنب التصادم: يجب الحفاظ على مسافة آمنة بين قاطعة اللحام وقطعة العمل أثناء عملية التعلُّم لتفادي الاصطدامات. وعادةً ما تُضبط فجوة الأمان هذه بقيمة تتراوح بين ٥ و١٠ مم.

هذه هي تقنيات البرمجة الخاصة بروبوتات اللحام. ويمكن لروبوتات اللحام ضمان ثبات جودة المنتج من بداية الإنتاج حتى نهايته، كما تحافظ على العاملين بعيداً عن البيئات التشغيلية القاسية، مما يحمي سلامتهم؛ وهذا أمرٌ بالغ الفائدة لتطوير المؤسسة.