مقاله تحلیل کنترلی یک مکانیزم کمکی برای ردیابی مسیر درزهای صفحه‌ای در جوشکاری رباتیک
مقاله تحلیل کنترلی یک مکانیزم کمکی برای ردیابی مسیر درزهای صفحه‌ای در جوشکاری رباتیک
امروزه نیاز صنعت جوشکاری، به ارتقای کیفیت جوش سبب شده است تا جوشکاری رباتیک مورد توجه قرار گیرد. به‌کارگیری ربات‌های صنعتی مفصلی برای جوشکاری، چالش‌های فراوانی را به‌همراه دارد، چرا که برخی از ربات‌ها قابلیت جبران خطای ردیابی مسیر درز را به‌صورت برخط ندارند. بنابراین برای اصلاح خطای پیمایش درز جوشکاری، در این مقاله استفاده از یک مکانیزم کمکی پیشنهاد می‌شود. این مکانیزم یک میز یک‌درجه آزادی است که می‌تواند حرکت پیوسته‌ای در قطعه کار زیر مشعل جوشکاری ایجاد نماید. حرکت دورانی موتور مکانیزم به‌وسیله یک سیستم بال‌اسکرو به یک حرکت انتقالی قطعه کار تبدیل می‌شود که این حرکت خطی خطای ردیابی را جبران می‌کند. از آنجایی که در فرآیند جوشکاری دقت حرکت نسبی قطعه کار و مشعل جوشکاری اهمیت زیادی دارد، کنترل مناسب میز واسط کیفیت جوش حاصل را تضمین می‌کند.
در این مقاله، دو روش مختلف برای کنترل میز یک‌درجه آزادی بررسی می‌شود. در روش اول، با توجه به پیچیدگی مدل اصطکاک مکانیزم بال‌اسکرو و حضور ترم‌های غیرخطی، این بخش از مدل به‌عنوان اغتشاش خارجی در نظر گرفته می‌شود و سپس یک کنترل‌کننده PID برای قسمت خطی آن طراحی می‌شود. در روش دوم، موسوم به خطی‌سازی پسخورد، یک قانون کنترل به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که خطای ردیابی مسیر، با گذر زمان به صفر میل کند. بررسی نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی نشان‌دهنده برتری نسبی دقت روش دوم کنترلی نسبت به روش اول بوده، در حالی که خطای کنترل‌کننده PID ۳ میلی‌متر و خطای کنترل‌کننده دوم ۰.۵میلی‌متر است. در انتها مجموعه عملی مورد استفاده در جوشکاری رباتیک برای ارزیابی نتایج معرفی می‌شود.
کلمات کلیدی: جوشکاری رباتیک، درزهای صفحه‌ای، مکانیزم کمکی، خطای ردیابی مسیر، خطی سازی پسخورد
