ربات های جوشکاری ربات های صنعتی هستند که در جوشکاری (از جمله برش و پاشش) مشغول هستند.طبق تعریف سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) ماشین‌های صنعتی انسان به عنوان یک ربات جوشکاری استاندارد تعریف می‌شود، ربات صنعتی یک اپراتور کنترل خودکار همه کاره، قابل برنامه‌ریزی و با سه یا چند محور قابل برنامه‌ریزی برای اتوماسیون صنعتی است.برای سازگاری با کاربردهای مختلف، آخرین شفت ربات دارای یک رابط مکانیکی است، معمولاً یک فلنج اتصال که می‌تواند با ابزارهای مختلف یا محرک‌های انتهایی نصب شود.ربات‌های جوشکاری، ربات‌های صنعتی هستند که فلنج‌های محور آخر آن‌ها با انبردست یا تفنگ‌های جوشکاری (برشی) تعبیه شده‌اند تا بتوان آنها را جوش، برش یا پاشش گرم کرد.

با توسعه فناوری الکترونیکی، فناوری کامپیوتر، کنترل عددی و فناوری رباتیک، روبات‌های جوشکاری خودکار، از دهه 1960 که شروع به استفاده در تولید کرد، فناوری آن به طور فزاینده‌ای بالغ شده است، به طور عمده دارای موارد زیر است.مزایای:

1) تثبیت و بهبود کیفیت جوش، می تواند کیفیت جوش را به صورت عددی منعکس کند.

2) بهبود بهره وری نیروی کار.

3) شدت کار کارگران را بهبود می بخشد، می تواند در محیط های مضر کار کند.

4) الزامات مربوط به مهارت های عملیاتی کارگران را کاهش دهید.

5) چرخه آماده سازی اصلاح و تغییر محصول را کوتاه کنید، سرمایه گذاری تجهیزات مربوطه را کاهش دهید.

از این رو، در تمام شئونات زندگی بسیار مورد استفاده قرار گرفته است.

ربات جوشکاری عمدتاً شامل دو بخش ربات و تجهیزات جوشکاری است.این ربات از بدنه ربات و کابینت کنترل (سخت افزار و نرم افزار) تشکیل شده است.تجهیزات جوشکاری، به عنوان مثال، جوشکاری قوس الکتریکی و جوش نقطه ای، از منبع تغذیه جوش (از جمله سیستم کنترل آن)، فیدر سیم (جوشکاری قوس الکتریکی)، تفنگ جوش (گیره) و غیره تشکیل شده است.برای روبات‌های هوشمند، باید سیستم‌های حسگر مانند حسگرهای لیزری یا دوربین و کنترل‌های آن‌ها نیز وجود داشته باشد.

نمودار ربات جوشکار

ربات‌های جوشکاری که در سراسر جهان تولید می‌شوند، اساساً ربات‌های مفصلی هستند که اکثریت قریب به اتفاق آن‌ها دارای شش محور هستند.در میان آنها، محورهای 1، 2، 3 می توانند ابزار انتهایی را به موقعیت های فضایی مختلف بفرستند، در حالی که محورهای 4، 5، 6 برای حل نیازهای مختلف وضعیت قرارگیری ابزار.دو شکل اصلی ساختار مکانیکی بدنه ربات جوشکاری وجود دارد: یکی ساختار متوازی الاضلاع و دیگری ساختار جانبی (تابش) است.مزیت اصلی ساختار جانبی (تابش) دامنه وسیع فعالیت بازوهای بالا و پایین است که فضای کار ربات را قادر می سازد تقریباً به یک کره برسد.در نتیجه، ربات می تواند بر روی قفسه ها به صورت وارونه کار کند تا فضای کف را ذخیره کند و جریان اشیا را بر روی زمین تسهیل کند.با این حال، این ربات جانبی، 2 و 3 محور برای ساختار کنسول، سفتی ربات را کاهش می دهد، به طور کلی برای ربات های بارگذاری کوچکتر، برای جوشکاری قوس الکتریکی، برش یا پاشش مناسب است.بازوی ربات متوازی الاضلاع توسط یک اهرم هدایت می شود.اهرم دو طرف متوازی الاضلاع را با بازو پایین تشکیل می دهد.بنابراین نامگذاری شده است.توسعه اولیه فضای کاری ربات متوازی الاضلاع نسبتاً کوچک است (محدود به جلوی ربات)، آویزان کردن کار وارونه دشوار است.با این حال، ربات متوازی الاضلاع جدید (ربات موازی) که از اواخر دهه 1980 توسعه یافت، توانست فضای کار را به سمت بالا، پشت و پایین ربات، بدون سفتی ربات اندازه‌گیر، گسترش دهد، بنابراین به طور گسترده مورد توجه قرار گرفت.این ساختار نه تنها برای ربات های سبک بلکه برای ربات های سنگین نیز مناسب است.در سال های اخیر، ربات های جوش نقطه ای (بار 100 تا 150 کیلوگرم) بیشتر ربات های ساختار متوازی الاضلاع را انتخاب می کنند.

هر یک از شفت های دو ربات فوق برای حرکت نوسانی استفاده می شود، بنابراین سروو موتور توسط یک کاهنده چرخ سوزنی چرخشی (RV) (1 تا 3 محور) و یک کاهنده هارمونیک (1 تا 6 محور) به حرکت در می آید.قبل از اواسط دهه 1980، ربات های الکتریکی با موتورهای سروو DC کار می کردند و از اواخر دهه 1980، کشورها به سروو موتورهای AC روی آوردند.از آنجا که موتورهای AC برس های کربنی ندارند، ویژگی های دینامیکی خوبی دارند، به طوری که ربات جدید نه تنها میزان تصادف کم، بلکه زمان بدون تعمیر و نگهداری نیز بسیار افزایش یافته است، به علاوه (منهای) سرعت نیز سریع است.برخی از ربات های سبک وزن جدید با بارهای کمتر از 16 کیلوگرم دارای حداکثر سرعت حرکت بیش از 3 متر بر ثانیه در نقطه مرکزی ابزار خود (TCP)، موقعیت دقیق و لرزش کم هستند.در همان زمان، کابینه کنترل ربات نیز از یک میکروکامپیوتر 32 بیتی و یک الگوریتم جدید استفاده کرد، به طوری که عملکرد بهینه سازی مسیر را دارد و مسیر را به مسیر آموزش نزدیک تر می کند.

خصوصیات عجیب و غریب

ویرایش صدا

جوش نقطه‌ای برای ربات‌های جوشکار خیلی سخت نیست.از آنجا که جوش نقطه ای فقط نیاز به کنترل نقطه ای دارد، همانطور که برای انبردست جوش بین نقطه و نقطه مسیر حرکت الزامات سختی نیست، که این ربات تنها می تواند برای جوشکاری نقطه ای در اولین دلیل استفاده شود.ربات جوش نقطه ای نه تنها ظرفیت بار کافی دارد، بلکه در سرعت جابجایی نقطه به نقطه نیز سریع است، عمل باید صاف باشد، موقعیت یابی باید دقیق باشد، به منظور کاهش زمان جابجایی، بلند کردن

بهره وری بالا.اینکه یک ربات جوش نقطه ای به چه مقدار ظرفیت بار نیاز دارد، بستگی به فرم گیره جوش مورد استفاده دارد.برای جوشکاری انبردست جدا شده از ترانسفورماتور، 30 تا 45 کیلوگرم بار ربات کافی است.با این حال، از یک طرف، این نوع گیره جوش به دلیل خط کابل ثانویه طولانی است، تلفات برق زیاد است، از طرف دیگر برای ربات مناسب نیست انبردست جوش را به داخل قطعه کار جوش دهد، از طرف دیگر. ، خط کابل با حرکت ربات نوسان می کند، آسیب کابل سریعتر است.بنابراین استفاده از انبر جوشکاری یکپارچه به تدریج در حال افزایش است.این گیره جوشی به همراه ترانس دارای جرمی در حدود 70 کیلوگرم می باشد.با توجه به اینکه ربات باید ظرفیت بار کافی داشته باشد، معمولاً انبرهای جوش داده شده در موقعیت فضایی برای جوشکاری با شتاب زیاد، ربات های سنگین با بار 100 تا 150 کیلوگرم انتخاب می شوند.به منظور برآوردن الزامات جابجایی سریع گیره های جوش در فواصل کوتاه در حین جوشکاری نقطه ای پیوسته.ربات سنگین جدید توانایی تکمیل جابجایی 50 میلی متری در 0.3 ثانیه را اضافه می کند.این امر الزامات بالاتری را برای عملکرد موتور، سرعت محاسبات و الگوریتم ریز رایانه ایجاد می کند.

طراحی سازه

ویرایش صدا

از آنجایی که طراحی ربات جوشکاری در محیط شبه صفحه و فضای باریک است، به منظور اطمینان از اینکه ربات می تواند جوشکاری جوش را با توجه به اطلاعات انحراف سنسور قوس ردیابی کند، ربات باید حرکت فشرده و انعطاف پذیر طراحی شود. و کار پایداربا توجه به ویژگی‌های فضای باریک، یک ربات جوش متحرک کوچک ساخته شده است، با توجه به ویژگی‌های حرکتی هر ساختار ربات، با استفاده از روش طراحی مدولار، مکانیسم ربات به سه بخش تقسیم می‌شود: سکوی متحرک چرخدار، تنظیم‌کننده مشعل و سنسور قوسدر میان آنها، پلت فرم متحرک چرخدار به دلیل اینرسی، پاسخ آهسته، عمدتاً در ردیابی خشن جوش، مکانیسم تنظیم مشعل مسئول ردیابی دقیق جوش، حسگر قوس برای تکمیل انحراف جوش در زمان واقعی است.علاوه بر این، کنترلر ربات و درایور موتور روی پلت فرم موبایل ربات یکپارچه شده اند و آن را کوچکتر می کنند.در عین حال، به منظور کاهش تأثیر گرد و غبار بر روی قطعات متحرک در محیط جوشکاری سخت، از یک ساختار کاملاً محصور برای بهبود قابلیت اطمینان استفاده می شود.^ofسیستم آن

تجهیز کردن

ویرایش صدا

تجهیزات جوشکاری ربات جوش نقطه ای، به دلیل استفاده از انبر جوشکاری یکپارچه، ترانسفورماتور جوشکاری در پشت انبر جوش نصب شده است، بنابراین ترانسفورماتور باید تا حد امکان کوچک باشد.برای ترانسفورماتورهای کوچکتر می توان از AC فرکانس 50 هرتز استفاده کرد و برای ترانسفورماتورهای بزرگتر از فناوری اینورتر برای تغییر فرکانس 50 هرتز AC به 600 تا 700 هرتز AC استفاده شده است تا اندازه ترانسفورماتور کاهش و کاهش یابد.پس از اینکه فشار متغیر می تواند به طور مستقیم با جوش 600 تا 700 هرتز AC باشد، همچنین می تواند مجدداً با جوش مستقیم اصلاح شود.پارامترهای جوش توسط تایمر تنظیم می شود.تایمر جدید ریز محاسبه شده است، بنابراین کابینه کنترل ربات می تواند مستقیماً تایمر را بدون نیاز به رابط اضافی کنترل کند.نقطه جوش انبردست ربات جوش، معمولا با انبردست جوش پنوماتیک، انبردست جوش پنوماتیک بین دو الکترود از درجه باز به طور کلی تنها دو زمانه است.و هنگامی که فشار الکترود تنظیم شود، نمی توان آن را به دلخواه تغییر داد.در سال های اخیر، نوع جدیدی از گیره های جوشکاری نقطه ای سروو الکتریکی ظاهر شده است.باز و بسته شدن انبر جوش توسط یک موتور سروو هدایت می شود و بازخورد صفحه کد اجازه می دهد تا باز شدن انبردست به طور دلخواه انتخاب و مطابق با نیازهای واقعی از پیش تنظیم شود.و نیروی فشار بین الکترودها نیز بدون مرحله قابل تنظیم است.این جوشکار نقطه ای سروو الکتریکی جدید دارای مزایای زیر است:

1) چرخه جوش هر نقطه جوش را می توان تا حد زیادی کاهش داد، زیرا درجه باز شدن انبر جوش دقیقا توسط ربات کنترل می شود، ربات بین نقطه و نقطه حرکت فرآیند، انبردست جوش می تواند شروع به بسته شدن کند.

2) درجه باز شدن گیره جوش را می توان با توجه به وضعیت قطعه کار تنظیم کرد، تا زمانی که هیچ برخورد یا تداخلی برای به حداقل رساندن درجه باز شدن وجود نداشته باشد، تا درجه باز شدن گیره جوش حفظ شود. برای صرفه جویی در زمان باز و بسته شدن گیره جوش.

3) هنگامی که گیره های جوشکاری بسته و تحت فشار هستند، نه تنها اندازه فشار قابل تنظیم است، بلکه در صورت بسته شدن، الکترودها به آرامی بسته می شوند و تغییر شکل ضربه و نویز کاهش می یابد.

ربات جوش نقطه ای FANUC R-2000iB

کاربردهای جوشکاری

ویرایش کنید