Nos últimos anos, com o aumento dos custos de mão de obra, o modelo econômico do “Made in China”, que dependia de trabalho barato, tornou-se insustentável. Como uma “costureira industrial”, a soldagem é um método de processamento essencial na produção industrial. Ao mesmo tempo, devido à presença de fumos de solda, luz de arco e respingos de metal, cada vez menos pessoas estão dispostas a aprender ativamente a soldagem ou a se envolver em trabalhos relacionados à soldagem. Nessas circunstâncias, adotar a soldagem robótica se tornou a solução mais eficaz para resolver a escassez de mão de obra no processo de desenvolvimento econômico da China.
Durante o uso de robôs de soldagem, os programas de soldagem são criados principalmente por meio da programação de ensino, onde um operador guia o robô usando um dispositivo de ensino para registrar o caminho de soldagem necessário. A precisão dos pontos ensinados afeta diretamente a qualidade e a eficiência da soldagem do robô. Portanto, garantir a precisão no processo de ensino é crucial.
During the use of welding robots, welding programs are primarily created through teaching programming, where an operator guides the robot using a teaching device to record the required welding path. The precision of the taught points directly affects the welding quality and efficiency of the welding robot. Therefore, ensuring accuracy in the teaching process is crucial.
1. O Processo de Ensino de Robôs de Soldagem
O processo de “ensino” de um robô de soldagem é essencialmente o seu processo de aprendizagem. A maioria dos robôs é guiada manualmente durante o ensino. Nesse processo, o operador move a tocha de soldagem ao longo da costura de solda, de acordo com sua forma e posição, simulando o processo de soldagem enquanto o robô grava os pontos principais ao longo da trajetória de movimento. Esse caminho gravado torna-se o programa de soldagem. A precisão desses pontos ensinados determina a trajetória de movimento da pistola de soldagem, o que, por sua vez, afeta a precisão da posição da costura de solda. Excluindo a influência das configurações dos parâmetros de soldagem, a precisão do processo de ensino determina em grande parte a qualidade da solda.
2. Fatores que Afetam a Programação do Ensino de Soldagem
(1) Iluminação Insuficiente
Conforme mostrado na Figura 1, durante o processo de programação, observamos que a iluminação era significativamente insuficiente ao ensinar em posições de solda nos cantos. Isso dificultava que os operadores encontrassem rapidamente a localização correta do ponto. Se o ponto registrado estiver impreciso, isso afetará a posição do cordão de solda e a qualidade geral da soldagem.
(2) Variações no Comprimento da Projeção do Arame
Durante o processo de programação, vários eixos do robô mudam continuamente de posição e ângulo—às vezes estendendo-se, às vezes retraindo-se. Esse movimento faz com que a mangueira de alimentação do arame, instalada no braço superior do robô, se expanda e contraia, resultando em variações no comprimento da projeção do arame de solda (normalmente mantido em 15 mm). Como a posição ensinada geralmente é determinada com base na ponta do arame de solda, qualquer alteração nesse comprimento afetará a precisão da posição programada, resultando em imprecisões na soldagem.
(3) Problemas de Dobramento do Arame de Solda
Conforme mostrado na Figura 2, devido ao grande comprimento dos cordões de solda e ao alto número de pontos programados, ocorre frequentemente o dobramento do arame durante o processo de programação. Isso reduz a precisão do posicionamento dos pontos, afetando a qualidade da soldagem.
3. Métodos para Melhorar a Precisão do Processo de Programação do Robô de Soldagem
Conforme mostrado na Figura 3, é introduzido um dispositivo de assistência à programação de ensino rápido para robôs de soldagem. Esse dispositivo é instalado na cabeça da tocha de soldagem, e seu posicionamento corresponde ao comprimento anterior de extensão do arame de solda de 15 mm. Independentemente de como o braço do robô se mova, esse ponto permanece inalterado, eliminando assim o impacto das variações na extensão do arame sobre a precisão do ensino.
Além disso, uma luz de alta intensidade é integrada ao dispositivo para melhorar a visibilidade e resolver problemas de iluminação insuficiente durante o ensino.
Recursos do Dispositivo de Assistência ao Ensino:
- Feito de plástico e equipado com um sensor de contato.
- O sensor detecta a proximidade do ponto de ensino:
- A uma distância de 2 mm, uma luz vermelha acende.
- A uma distância de 0,5 mm, uma luz verde acende.
- Essa funcionalidade permite identificar facilmente a localização do ponto de ensino.
- O material e o sensor de contato do dispositivo ajudam a evitar colisões durante o processo de ensino.
A implementação desse dispositivo auxiliar pode melhorar significativamente o processo de ensino do robô de soldagem, aumentando a precisão e a qualidade geral da soldagem.
