En los últimos años, con el aumento de los costos laborales, el modelo económico de «Hecho en China», que dependía de mano de obra barata, se ha vuelto insostenible. Como una «costurera industrial», la soldadura es un método de procesamiento esencial en la producción industrial. Al mismo tiempo, debido a la presencia de humos de soldadura, luz de arco y salpicaduras de metal, cada vez menos personas están dispuestas a aprender activamente sobre soldadura o a trabajar en este campo. En estas circunstancias, la adopción de la soldadura robótica se ha convertido en la solución más efectiva para abordar la escasez de mano de obra en el proceso de desarrollo económico de China.
Durante el uso de robots de soldadura, los programas de soldadura se crean principalmente a través de la programación por enseñanza, donde un operador guía al robot mediante un dispositivo de enseñanza para registrar la trayectoria de soldadura requerida. La precisión de los puntos enseñados afecta directamente la calidad y la eficiencia de la soldadura realizada por el robot. Por lo tanto, garantizar la precisión en el proceso de enseñanza es fundamental.
1. El proceso de enseñanza de los robots de soldadura
El proceso de «enseñanza» de un robot de soldadura es esencialmente su proceso de aprendizaje. La mayoría de los robots son guiados manualmente durante la enseñanza. En este proceso, el operador mueve la antorcha de soldadura a lo largo de la costura de soldadura según su forma y posición, simulando el proceso de soldadura mientras el robot registra los puntos clave en la trayectoria del movimiento. Esta trayectoria registrada se convierte en el programa de soldadura. La precisión de estos puntos enseñados determina la exactitud del movimiento de la antorcha de soldadura, lo que a su vez afecta la precisión de la posición de la costura de soldadura. Excluyendo la influencia de los parámetros de soldadura, la precisión del proceso de enseñanza determina en gran medida la calidad de la soldadura.
2. Factores que afectan la programación por enseñanza en la soldadura
Como se muestra en la Figura 3, se introduce un dispositivo de asistencia para la programación rápida de la enseñanza en robots de soldadura. Este dispositivo se instala en la cabeza de la antorcha de soldadura, y su posición corresponde a la longitud de extensión del alambre de soldadura de 15 mm previamente establecida. Independientemente de cómo se mueva el brazo del robot, este punto permanece invariable, eliminando así el impacto de las variaciones en la extensión del alambre en la precisión de la enseñanza.
Además, se integra una luz de alta intensidad en el dispositivo para mejorar la visibilidad y solucionar problemas de iluminación insuficiente durante la enseñanza.
(1) Iluminación insuficiente
Como se muestra en la Figura 1, durante el proceso de enseñanza observamos que la iluminación era significativamente insuficiente en las posiciones de soldadura en esquina. Esto dificultaba que los operadores encontraran rápidamente el punto de ubicación correcto. Si el punto registrado es inexacto, afectará la posición de la costura de soldadura y la calidad general de la soldadura.
(2) Variaciones en la longitud de extensión del alambre
Durante el proceso de enseñanza, los múltiples ejes del robot cambian continuamente de posición y ángulo, extendiéndose y retrayéndose. Este movimiento hace que la manguera de alimentación de alambre instalada en el brazo superior del robot se expanda y contraiga, lo que provoca variaciones en la longitud de extensión del alambre de soldadura (normalmente mantenida en 15 mm). Dado que la posición enseñada generalmente se determina en función de la punta del alambre de soldadura, cualquier cambio en esta longitud afectará la precisión del punto enseñado, lo que generará inexactitudes en la soldadura.
(3) Problemas de flexión del alambre de soldadura
Como se muestra en la Figura 2, debido a la gran longitud de las costuras de soldadura y la gran cantidad de puntos enseñados, durante el proceso de enseñanza ocurre con frecuencia la flexión del alambre de soldadura. Esto reduce la precisión en la ubicación de los puntos y afecta la calidad de la soldadura.
3. Métodos para mejorar la precisión en el proceso de enseñanza de los robots de soldadura
Características del dispositivo de asistencia para la enseñanza:
- Fabricado en plástico y equipado con un sensor de contacto.
- El sensor detecta la proximidad al punto de enseñanza:
- A 2 mm de distancia, se ilumina una luz roja.
- A 0,5 mm de distancia, se ilumina una luz verde.
- Esta característica permite identificar fácilmente la ubicación del punto de enseñanza.
- El material y el sensor de contacto del dispositivo ayudan a prevenir colisiones durante la enseñanza.
Al implementar este dispositivo auxiliar, el proceso de enseñanza de los robots de soldadura puede mejorarse significativamente, aumentando la precisión y la calidad general de la soldadura.
