الصلب مربع العارضة (لحام الروبوت)

هيكل التكوين

    يتضمن روبوت اللحام بشكل أساسي الروبوت ومعدات اللحام. يتكون الروبوت من جسم الروبوت وخزانة التحكم (الأجهزة والبرمجيات).        تتكون معدات اللحام ، مثل اللحام بالقوس واللحام الموضعي ، من مصدر طاقة اللحام (بما في ذلك نظام التحكم الخاص به) ، ووحدة تغذية الأسلاك (لحام القوس) ، ومسدس اللحام (المشبك) ، إلخ. يجب أن يكون للروبوت الذكي أيضا نظام استشعار ، مثل مستشعر الليزر أو الكاميرا وجهاز التحكم الخاص به.

    روبوتات اللحام المنتجة في جميع أنحاء العالم هي في الأساس روبوتات مشتركة ، معظمها يحتوي على ستة محاور. من بينها ، يمكن للمحور 1 و 2 و 3 إرسال أداة النهاية إلى مواقع مكانية مختلفة ، في حين أن المحور 4 و 5 و 6 يمكن أن يلبي المتطلبات المختلفة لموضع الأداة. الهيكل الميكانيكي لجسم روبوت اللحام له شكلان بشكل أساسي: أحدهما عبارة عن بنية متوازي الأضلاع ، والآخر عبارة عن بنية جانبية (مائلة). الميزة الرئيسية للهيكل المثبت على الجانب (الإمالة) هي أن الذراعين العلوي والسفلي لهما نطاق كبير من الحركة ، بحيث يمكن لمساحة عمل الروبوت الوصول إلى كرة تقريبا. لذلك ، يمكن تعليق الروبوت رأسا على عقب على الرف لتوفير مساحة الأرضية وتسهيل تدفق الأشياء على الأرض. ومع ذلك ، فإن المحاور 2 و 3 لهذا الروبوت المثبت على الجانب هي هياكل ناتئة ، مما يقلل من صلابة الروبوت. وهي مناسبة بشكل عام للروبوتات ذات الأحمال الصغيرة ، مثل اللحام بالقوس أو القطع أو الرش. يتم تشغيل الذراع العلوي لروبوت متوازي الأضلاع بواسطة قضيب سحب. يشكل قضيب السحب والذراع السفلي جانبين من متوازي الأضلاع. ومن هنا جاء الاسم. يحتوي روبوت متوازي الأضلاع الذي تم تطويره مبكرا على مساحة عمل صغيرة (تقتصر على الجزء الأمامي من الروبوت) ، والتي يصعب العمل بها رأسا على عقب. ومع ذلك ، فإن النوع الجديد من روبوت متوازي الأضلاع (الروبوت الموازي) الذي تم تطويره منذ أواخر 1980s كان قادرا على توسيع مساحة العمل إلى أعلى وخلف وأسفل الروبوت ، دون مشكلة صلابة روبوت القياس ، لذلك فقد تلقى اهتماما واسع النطاق. هذا الهيكل مناسب لكل من الروبوتات الخفيفة والثقيلة. في السنوات الأخيرة ، تستخدم الروبوتات المستخدمة في اللحام الموضعي (بحمولة 100 ~ 150 كجم) في الغالب بنية متوازي الأضلاع.

     كل محور من الروبوتين المذكورين أعلاه في حركة دوارة ، لذلك يتم تشغيل محرك المؤازرة بواسطة مخفض العجلة الحلقية (RV) (المحور 1 ~ 3) والمخفض التوافقي (المحور 1 ~ 6). قبل منتصف 1980s ، تم استخدام محركات المؤازرة DC للروبوتات التي تعمل بالكهرباء. منذ أواخر 1980s ، تحولت البلدان على التوالي إلى محركات AC المؤازرة. نظرا لأن محرك التيار المتردد لا يحتوي على فرشاة كربونية وخصائص ديناميكية جيدة ، فإن الروبوت الجديد ليس فقط لديه معدل حوادث منخفض ، ولكن لديه أيضا زيادة كبيرة في وقت فراغ الصيانة وتسارع سريع (تباطؤ). بالنسبة لبعض الروبوتات الخفيفة الجديدة التي يقل حمولتها عن 16 كجم ، يمكن أن تصل سرعة الحركة القصوى لنقطة مركز الأداة (TCP) إلى أكثر من 3 م / ث ، مع تحديد المواقع بدقة واهتزاز صغير. في الوقت نفسه ، تستخدم خزانة التحكم في الروبوت أيضا حاسوبا صغيرا 32 بت وخوارزمية جديدة ، بحيث يكون لها وظيفة التحسين الذاتي للمسار ، ويكون مسار الجري أقرب إلى مسار التدريس.

نوعي

     لا يتطلب اللحام الموضعي روبوتات لحام عالية جدا. نظرا لأن اللحام الموضعي يحتاج فقط إلى التحكم في موضع النقطة ، فلا توجد متطلبات صارمة على مسار حركة ملقط اللحام بين النقاط ، وهذا هو السبب أيضا في أنه لا يمكن استخدام الروبوتات إلا للحام الموضعي في أقرب وقت. يجب ألا يكون للروبوت الخاص باللحام الموضعي سعة تحميل كافية فحسب ، بل يجب أن يكون لديه أيضا سرعة عالية وعمل مستقر وتحديد المواقع بدقة عند التبديل بين النقاط ، وذلك لتقليل وقت التحول وتحسين كفاءة العمل. تعتمد سعة تحميل روبوت اللحام الموضعي على نوع ملقط اللحام المستخدم. بالنسبة لملقط اللحام المنفصل عن المحول ، يكفي روبوت بحمولة 30 ~ 45 كجم. ومع ذلك ، من ناحية ، بسبب الكابل الثانوي الطويل وفقدان الطاقة الكبير ، فإنه ليس من الملائم للروبوت تمديد ملقط اللحام إلى قطعة العمل للحام ؛ من ناحية أخرى ، يتأرجح الكابل باستمرار مع حركة الروبوت ، ويتلف الكابل بسرعة. لذلك ، في الوقت الحاضر ، يزداد استخدام ملقط اللحام المتكامل تدريجيا. تبلغ كتلة ملقط اللحام هذا مع المحول حوالي 70 كجم. بالنظر إلى أن الروبوت يجب أن يكون لديه سعة تحميل كافية وأن يكون قادرا على إرسال ملقط اللحام إلى موضع الفضاء للحام بتسارع كبير ، يتم اختيار الروبوت الثقيل بحمولة 100 ~ 150 كجم بشكل عام. من أجل تلبية متطلبات المسافة القصيرة والإزاحة السريعة لملقط اللحام أثناء اللحام الموضعي المستمر. الروبوت الجديد للخدمة الشاقة لديه وظيفة إكمال إزاحة 50mm في غضون 0.3s. هذا يضع متطلبات أعلى لأداء المحرك وسرعة التشغيل وخوارزمية الكمبيوتر الصغير.

التصميم الهيكلي

      نظرا لأن روبوت اللحام المصمم يعمل في شبه المستوى وبيئة الفضاء الضيقة ، من أجل ضمان أن الروبوت يمكنه تتبع التماس اللحام تلقائيا وفقا لمعلومات الانحراف الخاصة بمستشعر القوس ، يجب أن يكون الروبوت المصمم مضغوطا ومرنا ومستقرا. وفقا لخصائص المساحة الضيقة ، تم تطوير روبوت لحام متنقل صغير. وفقا لخصائص الحركة لكل هيكل من هياكل الروبوت ، يتم استخدام طريقة التصميم المعياري ، وتنقسم آلية الروبوت إلى ثلاثة أجزاء: منصة متنقلة ذات عجلات ، وآلية ضبط شعلة اللحام ومستشعر القوس. من بينها ، نظرا للقصور الذاتي الكبير والاستجابة البطيئة ، فإن المنصة المتنقلة ذات العجلات تتعقب بشكل أساسي اللحام بشكل تقريبي ، وآلية ضبط شعلة اللحام مسؤولة عن التتبع الدقيق للحام ، ويكمل مستشعر القوس تحديد انحراف اللحام في الوقت الفعلي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم دمج وحدة تحكم الروبوت وسائق المحرك على منصة الروبوت المحمول لجعلها أصغر. في الوقت نفسه ، من أجل تقليل تأثير الغبار على الأجزاء المتحركة في بيئة اللحام القاسية ، يتم اعتماد هيكل مغلق بالكامل لتحسين موثوقية النظام.

معدات

   تعتمد معدات اللحام الخاصة بروبوت اللحام الموضعي ملقط اللحام المتكامل ، ويتم تثبيت محول اللحام خلف ملقط اللحام ، لذلك يجب تصغير المحول قدر الإمكان. بالنسبة للمحولات ذات السعة الصغيرة ، يمكن استخدام تردد طاقة 50 هرتز AC. بالنسبة للمحولات ذات السعة الكبيرة ، تم استخدام تقنية العاكس لتغيير تردد الطاقة 50 هرتز AC إلى 600 ~ 700Hz AC ، مما يقلل من حجم المحول. بعد تحويل الجهد ، يمكن استخدام 600 ~ 700 هرتز AC مباشرة للحام ، ويمكن أيضا إجراء تصحيح ثانوي للحام DC. يتم ضبط معلمات اللحام بواسطة المؤقت. تم حوسبة المؤقت الجديد ، بحيث يمكن لخزانة التحكم الروبوتية التحكم مباشرة في المؤقت دون واجهة إضافية. عادة ما تستخدم ملقط اللحام لروبوت اللحام الموضعي ملقط لحام هوائي. تحتوي الفتحة بين قطبي ملقط اللحام الهوائي بشكل عام على سكتتين دماغيتين فقط. وبمجرد ضبط ضغط القطب الكهربائي ، لا يمكن تغييره حسب الرغبة. في السنوات الأخيرة ، ظهر نوع جديد من ملقط اللحام الموضعي المؤازر الكهربائي. يتم تشغيل فتح وإغلاق ملقط اللحام بواسطة محرك المؤازرة ويتم تغذيته مرة أخرى بواسطة قرص الكود ، بحيث يمكن اختيار فتح ملقط اللحام بشكل تعسفي وضبطه مسبقا وفقا للاحتياجات الفعلية. علاوة على ذلك ، يمكن أيضا ضبط قوة الضغط بين الأقطاب الكهربائية دون خطوات. تتميز ملقط اللحام الموضعي الكهربائي الجديد بالمزايا التالية:

1) يمكن تقليل دورة اللحام لكل بقعة لحام بشكل كبير ، لأن درجة فتح ملقط اللحام يتم التحكم فيها بدقة بواسطة الروبوت ، ويمكن أن تبدأ ملقط اللحام في الإغلاق عندما يتحرك الروبوت بين النقاط ؛ بعد قليل من اللحام ، يتم فتح ملقط اللحام ، ويمكن للروبوت التحرك في نفس الوقت. ليس من الضروري الانتظار حتى يكون الروبوت في مكانه قبل إغلاق ملقط اللحام أو تحرك الروبوت بعد فتح ملقط اللحام بالكامل ؛

2) يمكن تعديل درجة فتح ملقط اللحام بشكل تعسفي وفقا لظروف قطعة العمل. طالما لم يكن هناك تصادم أو تداخل ، يجب تخفيض درجة الفتح قدر الإمكان لتوفير درجة فتح ملقط اللحام والوقت الذي يشغله فتح وإغلاق ملقط اللحام.

3) عندما يتم إغلاق ملقط اللحام وضغطه ، لا يمكن ضبط الضغط فحسب ، بل أيضا يتم إغلاق القطبين بلطف عند إغلاقهما لتقليل تشوه الصدمات والضوضاء.

تطبيقات اللحام.