في السنوات الأخيرة، ومع ارتفاع تكاليف العمالة، أصبح نموذج “صنع في الصين” الاقتصادي، الذي كان يعتمد على العمالة الرخيصة، غير مستدام. باعتبارها “الخياطة الصناعية”، تُعدّ عملية اللحام طريقة معالجة أساسية في الإنتاج الصناعي. وفي الوقت نفسه، نظرًا لوجود أبخرة اللحام، وضوء القوس، وتناثر المعادن، أصبح عدد أقل من الأشخاص على استعداد لتعلم اللحام أو الانخراط في الأعمال المتعلقة به. في ظل هذه الظروف، أصبح اعتماد اللحام الروبوتي هو الحل الأكثر فاعلية لمعالجة نقص العمالة في عملية التنمية الاقتصادية في الصين.
أثناء استخدام روبوتات اللحام، يتم إنشاء برامج اللحام بشكل أساسي من خلال البرمجة التعليمية، حيث يقوم المشغل بتوجيه الروبوت باستخدام جهاز تعليمي لتسجيل مسار اللحام المطلوب. تؤثر دقة النقاط المُدخلة بشكل مباشر على جودة وكفاءة اللحام الذي يقوم به الروبوت. لذلك، فإن ضمان الدقة في عملية التعليم يُعدّ أمرًا بالغ الأهمية.
1. عملية تعليم روبوتات اللحام
تُعدّ عملية “التعليم” لروبوت اللحام في جوهرها عملية تعلّمه. يتم توجيه معظم الروبوتات يدويًا أثناء التعليم، حيث يقوم المشغل بتحريك مشعل اللحام على طول خط اللحام وفقًا لشكله وموقعه، محاكيًا عملية اللحام بينما يقوم الروبوت بتسجيل النقاط الرئيسية على طول مسار الحركة. يصبح هذا المسار المسجل هو برنامج اللحام.
تحدد دقة هذه النقاط المُعلّمة مدى دقة مسار حركة مشعل اللحام، مما يؤثر بدوره على دقة موقع خط اللحام. وباستثناء تأثير إعدادات معلمات اللحام، فإن دقة عملية التعليم تُعدّ عاملاً رئيسيًا في تحديد جودة اللحام.
2. العوامل المؤثرة في برمجة تعليم اللحام
(1) الإضاءة غير الكافية
كما هو موضح في الشكل 1، لاحظنا أثناء عملية التعليم أن الإضاءة كانت غير كافية بشكل كبير عند التدريس في مواقع اللحام الزاويّة. وهذا جعل من الصعب على المشغلين العثور بسرعة على موقع النقطة الصحيح. إذا كانت النقطة المسجلة غير دقيقة، فإن ذلك سيؤثر على موقع خط اللحام وجودة اللحام بشكل عام.
(2) تغيرات في طول تمدد الأسلاك
أثناء عملية التعليم، تتغير محاور الروبوت بشكل مستمر في المواقع والزوايا – أحيانًا تمتد، وأحيانًا تنسحب. يؤدي هذا التحرك إلى تمدد وانكماش خرطوم تغذية الأسلاك المثبت على الذراع العلوية للروبوت، مما يتسبب في تغيرات في طول تمدد سلك اللحام (والذي يتم الحفاظ عليه عادة عند 15 مم). نظرًا لأن الموقع المُعلّم يتم تحديده عادة بناءً على طرف سلك اللحام، فإن أي تغييرات في هذا الطول ستؤثر على دقة الموقع المُعلّم، مما يؤدي إلى عدم دقة اللحام.
(3) مشاكل انحناء سلك اللحام
كما هو موضح في الشكل 2، نظرًا لطول لحامات اللحام وعدد النقاط المُعلّمة الكبير، يحدث انحناء متكرر للأسلاك أثناء عملية التعليم. يؤدي ذلك إلى تقليل الدقة في تحديد المواقع، مما يؤثر على جودة اللحام.
٣. طرق لتحسين دقة عملية تعليم روبوت اللحام
كما هو موضح في الشكل 3، تم تقديم جهاز مساعد لبرمجة التعليم السريع لروبوتات اللحام. يتم تثبيت هذا الجهاز في رأس مشعل اللحام، ويتوافق موقعه مع طول تمدد سلك اللحام البالغ 15 مم السابق. بغض النظر عن كيفية تحرك ذراع الروبوت، يظل هذا النقطة ثابتة، مما يلغي تأثير تغيرات تمدد السلك على دقة التعليم.
بالإضافة إلى ذلك، تم دمج ضوء عالي الكثافة في الجهاز لتحسين الرؤية ومعالجة مشاكل الإضاءة غير الكافية أثناء عملية التعليم.
ميزات جهاز المساعدة في التعليم:
مصنوع من البلاستيك ومزود بجهاز استشعار ملامسة.
يكتشف المستشعر القرب من نقطة التعليم:
عند مسافة 2 مم، يضيء ضوء أحمر.
عند مسافة 0.5 مم، يضيء ضوء أخضر.
تسمح هذه الميزة بالتعرف بسهولة على موقع نقطة التعليم.
يساعد مادة جهاز الاستشعار والملامسة في منع التصادمات أثناء عملية التعليم.
من خلال تطبيق هذا الجهاز المساعد، يمكن تحسين عملية تعليم روبوت اللحام بشكل كبير، مما يعزز الدقة وجودة اللحام العامة.
