روشهای برنامهنویسی رباتهای جوشکاری
برنامهنویسی ربات بهطور مستقیم بر تکرارپذیری محصول تأثیر میگذارد. بنابراین، در طول فرآیند برنامهنویسی و آموزش، تعیین تدریجی مسیر کاری ربات بر اساس شرایط واقعی تولید برای بهبود کیفیت محصول امری حیاتی است.
در صنعت، جوشکاری در بسیاری از حوزهها استفاده میشود، بهویژه در صنعت تولید خودرو که نیازمندیهای عملیات جوشکاری در آن بسیار بالا است. از طریق تحقیقات و توسعهٔ مستمر دانشمندان، رباتهای جوشکاری جدیدی معرفی و به بازار عرضه شدهاند. کاربرد رباتهای جوشکاری به شاخصی مهم برای ارتقای خودکارسازی در تولید مدرن تبدیل شده است. با این حال، خود تجهیزات تنها پایهای هستند؛ کیفیت فناوری برنامهنویسی بهطور مستقیم بر پایداری کیفیت جوشکاری و سطح بازدهی تولید تأثیر میگذارد. بسیاری از شرکتها رباتهای جوشکاری خریداری کردهاند، اما به دلیل مهارتهای ناکافی در زمینهٔ برنامهنویسی، با بهرهبرداری پایین از تجهیزات و بروز مکرر نقصهای جوشکاری مواجه هستند. این مقاله از منظر کاربرد عملی، تکنیکهای اصلی برنامهنویسی رباتهای جوشکاری را بهصورت سیستماتیک خلاصه میکند تا به اپراتورها و مهندسان برنامهنویس کمک کند تا مهارتهای برنامهنویسی خود را بهبود بخشند. در ادامه برخی از تکنیکهای برنامهنویسی رباتهای جوشکاری آورده شده است. بیایید نگاهی به آنها بیندازیم.
تکنیکهای برنامهنویسی رباتهای جوشکاری:
۱. انتخاب ترتیب منطقی جوشکاری: ترتیب جوشکاری باید بهگونهای تعیین شود که تغییرشکل ناشی از جوشکاری و طول مسیر حرکت نازل جوشکاری به حداقل برسد.
برنامهریزی صحیح مسیر جوشکاری میتواند بهطور مؤثر کیفیت و بازده را افزایش دهد:
لیتر اصل کوتاهترین مسیر: کاهش مسیرهای حرکتی غیرجوشکاری برای کاهش زمان سفر بیکاری.
لیتر اولویت جلوگیری از برخورد: مسیر حرکت نازل جوشکاری باید از تداخل با فیکسچرهای نگهدارنده، پینهای موقعیتیاب و سایر موانع جلوگیری کند.
لیتر از داخل به بیرون: در جوشکاری چندلایه و چندپاس، هر لایه را از عمیقترین نقطه به سمت خارج پر کنید.
لیتر جوشکاری متقارن: برای سازههای متقارن، از توالیهای جوشکاری متناوب یا متقارن برای کنترل تغییر شکل استفاده کنید.
2. انتقالهای فضایی مشعل جوشکاری نیازمند مسیرهای حرکتی کوتاه، نرم و ایمن است.
3. پارامترهای جوشکاری را بهینهسازی کنید. برای بهدست آوردن پارامترهای بهینه جوشکاری، قطعات کار برای آزمونهای جوشکاری و ارزیابی فرآیند تهیه کنید.
۴. موقعیت منطقیتر دستگاه تنظیمکننده (پوزیشنر)، حالت قرارگیری مشعل جوشکاری و موقعیت مشعل جوشکاری نسبت به درز جوش: پس از ثابتشدن قطعه کار روی دستگاه تنظیمکننده، اگر درز جوش در موقعیت و زاویه ایدهآل قرار نداشته باشد، باید در طول فرآیند برنامهنویسی بهصورت مداوم دستگاه تنظیمکننده تنظیم شود تا درز جوش بهطور متوالی 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، مشاهدهٔ موقعیت مشعل جوشکاری نسبت به درز جوش توسط برنامهنویس بهصورت بصری انجام میشود که کاری بسیار دشوار است. این امر مستلزم آن است که برنامهنویسان در جمعبندی و انباشتن تجربیات خود ماهر باشند.
حالت قرارگیری مشعل جوشکاری تأثیر قابلتوجهی بر شکلگیری جوش و عمق نفوذ آن دارد:
لیتر طول امتداد سیم جوش: معمولاً در محدودهٔ ۱۰ تا ۱۵ میلیمتر کنترل میشود و ثابت نگه داشته میشود.
لیتر زاویهٔ کار: 90° برای جوشهای سر-به-سر، ۴۵ ° برای جوشهای گوشهای، با انحرافی که از مقدار تعیینشده بیشتر نباشد ±5°.
لیتر زاویه حرکت: جوشکاری به روش هل دادن (۵ تا ۱۵ °) برای ورقهای نازک، جوشکاری به روش کشیدن (۰ تا ۵ °) برای ورقهای ضخیم.
لیتر انتقال وضعیت بدن: تغییرات وضعیت بدن بین نقاط آموزشی مجاور باید نرم و بدون تغییرات ناگهانی انجام شود.
۵. برنامههای پاکسازی مشعل را بهموقع درج کنید. پس از نوشتن یک برنامه جوشکاری با طول مشخص، باید بهموقع یک برنامه پاکسازی مشعل را درج نمود تا از انسداد نوک جوشکاری و نوک تماس توسط پاشش جوش جلوگیری شود؛ این امر باعث حفظ پاکی مشعل، افزایش عمر نوک جوشکاری، اطمینان از روشنشدن قابلاطمینان قوس الکتریکی و کاهش پاشش جوش میشود.
۶. عموماً برنامهنویسی نمیتواند در یک مرحله انجام شود. این فرآیند نیازمند آزمونها و اصلاحات مداوم در حین جوشکاری رباتیک است و شامل تنظیم پارامترهای جوشکاری، وضعیت مشعل و سایر موارد برای ایجاد یک برنامه مناسب میباشد.
برنامهنویسی رباتهای جوشکاری مهارتی فنی است که نیازمند ادغام نزدیک تئوری و عمل است. برنامهنویسی عالی نهتنها مستلزم تسلط بر عملیات دستگاه آموزشی (Teach Pendant) است، بلکه درک ماهیت فرآیندهای جوشکاری، آشنایی با ویژگیهای تجهیزات و تجربهی عملی انباشتهشده در محل نیز را میطلبد. تکنیکهای ذکرشده در بالا، کل فرآیند از آمادهسازی، آموزش، عیبیابی تا بهینهسازی را پوشش میدهند و هدف آنها الهامبخشی و کمک به متخصصان فنی و مهندسی مشغول به برنامهنویسی رباتهای جوشکاری است.
این تکنیکهای برنامهنویسی رباتهای جوشکاری معرفی شدند. رباتهای جوشکاری میتوانند از ابتدا تا انتهای تولید، کیفیت تولید را ثابت نگه دارند، بهرهوری تولید را افزایش دهند و افراد را از اثرات مضر نور محافظت کنند. همچنین شرکتها نیازی به صرف هزینههای سنگین برای آموزش کارگران ندارند که این امر برای رشد آنها حیاتی است.
