اللحام الآلي

اللحام الروبوتي هو استخدام أدوات آلية قابلة للبرمجة ( روبوتات ) تُؤتمت عملية اللحام بالكامل، بدءًا من تنفيذ اللحام وصولًا إلى التعامل مع القطعة. وعلى الرغم من أن عمليات مثل لحام القوس المعدني بالغاز غالبًا ما تكون مؤتمتة، إلا أنها لا تُعادل بالضرورة اللحام الروبوتي، إذ قد يقوم عامل بشري أحيانًا بتحضير المواد المراد لحامها . ويُستخدم اللحام الروبوتي بشكل شائع في لحام المقاومة النقطية ولحام القوس الكهربائي في تطبيقات الإنتاج الضخم، مثل صناعة السيارات .

يُعدّ اللحام الروبوتي تطبيقًا حديثًا نسبيًا للروبوتات ، على الرغم من أن الروبوتات دخلت الصناعة الأمريكية لأول مرة خلال ستينيات القرن الماضي. ولم ينتشر استخدام الروبوتات في اللحام على نطاق واسع إلا في ثمانينيات القرن الماضي، عندما بدأت صناعة السيارات باستخدامها بكثافة في اللحام النقطي . ومنذ ذلك الحين، ازداد عدد الروبوتات المستخدمة في الصناعة وتنوع تطبيقاتها بشكل كبير. ففي عام 2005، كان هناك أكثر من 120 ألف روبوت قيد الاستخدام في صناعة أمريكا الشمالية، نصفها تقريبًا في مجال اللحام. ^{[ 1 ]} ويُعزى هذا النمو بشكل أساسي إلى ارتفاع تكاليف المعدات، وما يترتب على ذلك من اقتصار على تطبيقات الإنتاج الضخم.

شهدت تقنية اللحام بالقوس الكهربائي باستخدام الروبوتات نموًا سريعًا مؤخرًا، وتستحوذ حاليًا على حوالي 20% من تطبيقات الروبوتات الصناعية . تتكون هذه الروبوتات بشكل أساسي من الذراع الآلية (أو الوحدة الميكانيكية) ووحدة التحكم (التي تُعدّ بمثابة "عقل" الروبوت). الذراع الآلية هي المسؤولة عن حركة الروبوت، ويمكن تصنيف تصميم هذه الأنظمة إلى عدة أنواع شائعة، مثل روبوتات SCARA وروبوتات الإحداثيات الديكارتية ، والتي تستخدم أنظمة إحداثيات مختلفة لتوجيه أذرع الآلة.

قد يقوم الروبوت بلحام موضع مُبرمج مسبقًا، أو يسترشد بنظام رؤية آلية ، أو بمزيج من الطريقتين. ^{[ 2 ]} ومع ذلك، فقد أثبتت المزايا العديدة للحام الروبوتي أنها تقنية تُساعد العديد من مُصنّعي المعدات الأصلية على زيادة الدقة، وقابلية التكرار، والإنتاجية. [ ^{3 ]} يستطيع روبوت لحام واحد القيام بعمل عدة لحامين بشريين. ^{[ 4 ] [ 5 ]} على سبيل المثال، في لحام القوس الكهربائي، الذي يُنتج شرارات ساخنة ودخانًا، يستطيع اللحام البشري إبقاء شعلته مُسلطة على قطعة العمل لحوالي 30% من الوقت؛ أما بالنسبة للروبوتات، فتصل هذه النسبة إلى حوالي 90% ^{. [ 6 ]}

تم تطوير تقنية معالجة صور التوقيع منذ أواخر التسعينيات لتحليل البيانات الكهربائية في الوقت الحقيقي التي يتم جمعها من اللحام الآلي والروبوتي، مما يتيح تحسين اللحامات.