روشهای برنامهنویسی رباتهای جوشکاری
استفاده از رباتهای جوشکاری، پیشرفتی بیشتر در فناوری جوشکاری صنعتی کشور من محسوب میشود. تولید رباتیک به یکی از روندهای اصلی توسعه تبدیل شده است؛ بنابراین، کارگران باید تلاش کنند تا دانش حرفهای خود در زمینه رباتهای جوشکاری را ارتقا دهند. جوشکاری در بسیاری از حوزههای فرآوری صنعتی، مانند ساخت خودرو و ساخت کشتی، ضروری و غیرقابل انکار است. جوشکاری برای بدن انسان بسیار مضر بوده و محیط کار آن بسیار سخت و نامساعد است. با این حال، اختراع رباتهای جوشکاری میتواند این مشکل را حل کند. بسیاری از افراد ممکن است این موضوع را بسیار پیچیده بدانند؛ بنابراین، بهطور خلاصه به بررسی تکنیکهای برنامهنویسی جوشکاری رباتیک میپردازیم.
کیفیت برنامهنویسی رباتهای جوشکاری بهطور مستقیم بر کارایی جوشکاری و کیفیت شکلگیری جوش تأثیر میگذارد. این مقاله با ترکیب مشخصات فنی صنعتی و تجربیات عملی، بهصورت سیستماتیک تکنیکهای برنامهنویسی رباتهای جوشکاری را توضیح میدهد و شامل برنامهنویسی آموزشی (Teach Programming)، برنامهنویسی خارج از خط تولید (Offline Programming)، بهینهسازی مسیر حرکتی، تنظیمات پارامترها و کاربرد توابع پیشرفته میشود.
تکنیکهای برنامهنویسی رباتهای جوشکاری را میتوان بهشرح زیر خلاصه کرد:
۱. انتخاب ترتیب منطقی جوشکاری بهمنظور کاهش تغییر شکل ناشی از جوشکاری و کوتاهکردن مسیر حرکتی نازل جوشکاری.
۲. انتقال فضایی نازل جوشکاری نیازمند مسیر حرکتی کوتاه، نرم و ایمن است.
۳. بهینهسازی پارامترهای جوشکاری. برای دستیابی به بهترین پارامترهای جوشکاری، نمونههای کاری تهیه و آزمونهای جوشکاری و ارزیابی فرآیند انجام میشود.
شروع قوس با تغییر تدریجی: در فاز شروع قوس، جریان بهصورت تدریجی در بازه زمانی ۰٫۵ تا ۱٫۰ ثانیه به مقدار تنظیمشده افزایش مییابد تا از ضربهی ناشی از شروع قوس جلوگیری شود.
پایانیافتن قوس با تغییر تدریجی: در فاز پایانیافتن قوس، جریان بهصورت تدریجی کاهش یافته و حفره را در مدت ۰٫۵ تا ۱٫۵ ثانیه پر میکند.
تنظیم پارامترهای لایهبینی: از جریان پایین برای لایه پایه (برای کاهش خطر نفوذ ناکافی) استفاده کنید، جریان را برای لایه پرکننده افزایش دهید و سرعت را برای لایه رویی بهاندازه مناسبی کاهش دهید تا تشکیل مناسب اطمینانبخش باشد.
۴. استفاده از موقعیتدهنده (پوزیشنر) با تنظیم منطقی، حالت و موقعیت مشعل جوشکاری نسبت به درز جوش. پس از ثابتکردن قطعه کار روی موقعیتدهنده، در صورتی که درز جوش در موقعیت و زاویه ایدهآل قرار نداشته باشد، باید در طول فرآیند برنامهنویسی بهصورت مداوم موقعیتدهنده تنظیم شود تا درز جوش بهترتیب و بر اساس توالی جوشکاری، به موقعیت افقی برسد. همزمان، موقعیت محورهای ربات نیز باید بهصورت مداوم تنظیم شود تا موقعیت، زاویه و طول امتداد سیم جوش مشعل جوشکاری نسبت به درز جوش بهصورت منطقی تعیین گردد. پس از تعیین نهایی موقعیت قطعه کار، برنامهنویس باید موقعیت مشعل جوشکاری نسبت به درز جوش را بهصورت بصری مشاهده کند که این کار بسیار دشوار است. این امر مستلزم آن است که برنامهنویس در جمعبندی و انباشتن تجربیات ماهر باشد.
۵. بلافاصله برنامهی پاکسازی مشعل را وارد کنید. پس از نوشتن یک برنامه جوشکاری با طول مشخصی، باید بلافاصله برنامهی پاکسازی مشعل را درج نمود. این کار از انسداد نوک جوشکاری و نوک تماس توسط پاشش جوشکاری جلوگیری میکند، تمیزی مشعل را تضمین مینماید، عمر نوک جوشکاری را افزایش میدهد، روشنشدن قوس الکتریکی را بهصورت قابلاطمینان حفظ میکند و میزان پاشش جوشکاری را کاهش میدهد.
۶. عموماً برنامهنویسی نباید در یک مرحله انجام شود. این فرآیند نیازمند آزمونها و اصلاحات مداوم در طول جوشکاری رباتیک است؛ بهعنوان مثال، تنظیم پارامترهای جوشکاری و وضعیت مشعل و غیره، تا بتوان یک برنامهی مناسب ایجاد کرد.
وضعیت مشعل جوشکاری بر شکل حوضچهی مذاب و تشکیل جوش تأثیر حیاتی دارد:
زاویهی جوشکاری: عموماً زاویهی ۷۰ تا ۸۰ درجه بین مشعل جوشکاری و سطح قطعهکار (جوشکاری با حرکت رو به جلو) یا زاویهی ۱۰ تا ۲۰ درجه (جوشکاری با حرکت رو به عقب) توصیه میشود که این زاویه بسته به ضخامت ورق و موقعیت جوشکاری قابل تنظیم است.
درونیابی وضعیت: برای جوشهای منحنی پیچیده، از روش درونیابی خطی کروی مبتنی بر چهارگانه (کوئاترنیون) برای انجام درونیابی وضعیت در همسایگی نقطه آموزشی استفاده میشود. این روش نرمی حرکت مشعل جوشکاری را به حداکثر میرساند و کیفیت جوش را بهبود میبخشد.
پیشگیری از تداخل: در حین آموزش، باید فاصلهای ایمن بین مشعل جوشکاری و قطعه کار حفظ شود تا از برخورد جلوگیری شود. معمولاً شکاف ایمنیای به اندازه ۵ تا ۱۰ میلیمتر تعیین میشود.
اینها تکنیکهای برنامهنویسی رباتهای جوشکاری هستند. رباتهای جوشکاری میتوانند از ابتدا تا انتهای فرآیند، کیفیت یکنواخت محصول را تضمین کنند و کارگران را از محیطهای سخت کاری دور نگه دارند؛ بنابراین ایمنی کارگران را حفظ میکنند که این امر از نظر توسعه سازمانی بسیار مفید است.
