Хронология Робототехники: три поколения роботов и
ЭВМ
Роботы-сварщики
Большой отряд промышленных роботов составляют робототехнические
устройства, выполняющие операции сварки (рис. 65). Они осуществляют как
точечную сварку, так и сварку сплошным швом.
При точечной сварке место соединения двух металлических поверхностей
помещается между электродами, через которые пропускается импульс тока.
Под действием тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока,
металл в этом месте плавится. Затем образовавшийся расплав остывает и
затвердевает, образуя прочное точечное крепление поверхностей. Этот вид
сварки широко применяется в автомобильной промышленности. Робот,
предназначенный для такого типа сварки, показан на рисунке 66.
Сварка сплошным швом осуществляется с помощью электрической дуги. В
качестве одного из электродов, между которыми образуется дуга,
используется проволока из специального сплава (сварочная проволока). Она
при возникновении дуги между нею и другим электродом (им, как правило,
служит соединяемая деталь) плавится. Проволока перемещается вдоль
стыковочного соединения, куда попадает при этом расплав. Остывая, он и
образует соединительный шов. Отечественный робот, выполняющий этот вид
сварки, показан на рисунке 67.
Ясно, что сварка, с одной стороны-довольно неприятная и даже в какой-то мере опасная для человека
операция: электрическая дуга излучает очень яркий свет (видели, как
приходится сварщику предохранять от него глаза защитными очками или
экраном?), в ней создается область высокой (порядка тысяч градусов)
температуры, некоторые вещества, используемые в процессе сварки для
упрочения шва и частично испаряющиеся при такой высокой температуре,
вредны для здоровья. Все эти и подобные факторы делают заманчивой
перспективу выполнения сварки роботами, а не людьми. Однако, с другой
стороны, сварка, особенно сплошным швом, не простая операция для робота,
поскольку требует контроля многих параметров: напряжения на электродах,
скорости их перемещения вдоль шва, скорости подачи сварочной проволоки в
зону дуги, точного следования электрода по шву и т. д.
В настоящее время роботы-сварщики широко применяются в первую очередь
для точечной сварки в массовом производстве (например, при сварке
кузовов автомобилей), поскольку эта операция посильна даже для тех из
них, которые не имеют богатой сенсорной системы. Хотя и они должны уметь
определять место сварки, чувствовать необходимое давление, прилагаемое к
сварочным клещам (электродам, между которыми зажимаются соединяемые
поверхности), знать, когда нужно включить и выключить электрический ток,
выбрать оптимальную длительность всех действий. Но это, как вы уже,
наверное, можете заключить сами,доступно
роботам с относительно простой системой управления.
Более совершенная система управления нужна роботам-сварщикам,
выполняющим соединение деталей в виде сплошного шва. Рука такого робота,
снабженная наконечником, в котором зажимается сварочная проволока,
выталкиваемая из него постепенно (по мере расплавления в зоне дуги)
специальным механизмом (его называют механизмом подачи сварочной
проволоки), движется по непрерывной траектории. И очень важно иметь
визуальную обратную связь, чтобы контролировать точность этого движения.
