В последние годы с ростом затрат на рабочую силу экономическая модель «Сделано в Китае», основанная на дешевой рабочей силе, стала неустойчивой. Выступая в роли «промышленной швеи», сварка является важнейшим методом обработки в промышленном производстве. В то же время из-за наличия сварочного дыма, дугового излучения и металлических брызг всё меньше людей готовы активно изучать сварку или заниматься связанной с ней работой. В этих условиях внедрение роботизированной сварки стало наиболее эффективным решением для преодоления дефицита трудовых ресурсов в процессе экономического развития Китая.
При использовании сварочных роботов программы сварки создаются в основном через программирование методом обучения — оператор с помощью teaching-устройства направляет робота, записывая необходимый сварочный путь. Точность обучающих точек напрямую влияет на качество сварки и эффективность работы робота. Поэтому обеспечение точности в процессе обучения имеет решающее значение.
1. Процесс обучения сварочных роботов
Процесс «обучения» сварочного робота по сути является его процессом обучения. Большинство роботов управляются вручную во время программирования. В этом процессе оператор вручную перемещает сварочную горелку вдоль сварного шва в соответствии с его формой и положением, имитируя процесс сварки, в то время как робот записывает ключевые точки вдоль траектории движения. Эта записанная траектория становится сварочной программой. Точность записанных контрольных точек определяет точность траектории движения сварочной горелки, что в свою очередь влияет на точность позиционирования сварного шва. Если исключить влияние настроек сварочных параметров, именно точность процесса обучения во многом определяет качество сварного соединения.
2. Факторы, влияющие на программирование обучения сварке
**(1) Недостаточное освещение**
Как показано на Рисунке 1, в процессе обучения мы заметили, что при работе с угловыми сварочными швами освещение было явно недостаточным. Это затрудняло операторам быстрое определение точного местоположения точек. Если записанная позиция неточна, это повлияет на положение сварочного шва и общее качество сварки.
**(2) Изменение длины вылета проволоки**
В процессе обучения множество осей робота непрерывно меняют положение и угол — то выдвигаясь, то сокращаясь. Это движение приводит к расширению и сжатию сварочного шланга, установленного на верхней части манипулятора, что вызывает колебания длины вылета сварочной проволоки (стандартно она должна составлять 15 мм). Поскольку запрограммированная позиция обычно определяется по кончику проволоки, любые изменения её длины влияют на точность заданных координат, приводя к погрешностям при сварке.
**(3) Проблемы с изгибом сварочной проволоки**
Как показано на Рисунке 2, из-за большой длины швов и большого количества запрограммированных точек проволока часто деформируется в процессе обучения. Это снижает точность позиционирования точек и ухудшает качество сварки.
3. Методы повышения точности процесса обучения сварочных роботов
Как показано на рисунке 3, представлен вспомогательный прибор для быстрого обучения программированию сварочных роботов. Это устройство устанавливается на головку сварочной горелки, а его позиционирование соответствует предыдущей длине вылета сварочной проволоки в 15 мм. Независимо от движения манипулятора робота, эта точка остается неизменной, что исключает влияние колебаний длины вылета проволоки на точность обучения.
Кроме того, в устройство интегрирован мощный источник света, улучшающий видимость и решающий проблему недостаточного освещения во время обучения.
Использование данного вспомогательного устройства значительно повышает эффективность процесса обучения сварочного робота, улучшая точность и общее качество сварки.
Функции вспомогательного устройства для обучения:
- Изготовлено из пластика и оснащено контактным датчиком.
- Датчик определяет приближение к обучающей точке:
- На расстоянии 2 мм загорается красный свет.
- На расстоянии 0,5 мм загорается зеленый свет.
- Эта функция позволяет легко определить местоположение обучающей точки.
- Материал и контактный датчик устройства помогают предотвратить столкновения во время обучения.
Использование данного вспомогательного устройства значительно улучшает процесс обучения сварочного робота, повышая точность и общее качество сварки.
