Camera 3D Và Công Nghệ Dò Đường Hàn - Robot Hàn Xử Lý Sai Lệch Phôi Như Thế Nào?

Trong thực tế sản xuất, phôi thường sẽ  không giống hoàn toàn với bản vẽ hoặc chương trình đã lập trình sẵn. Vị trí gá đặt có thể thay đổi, khe hở mối hàn không đồng đều, mép phôi bị lệch hoặc đường hàn có sai số giữa các lần sản xuất.

Nếu robot chỉ chạy theo một chương trình cố định, những sai lệch này có thể khiến mỏ hàn đi lệch đường, chất lượng mối hàn không ổn định hoặc robot phải dừng để chỉnh sửa. Camera 3D, laser tracking và arc tracking sẽ là thực hiện nhiệm vụ tự động nhận diện, theo dõi và hiệu chỉnh đường hàn trong phạm vi cho phép.

Tuy nhiên, các công nghệ này không thể xử lý mọi sai lệch và cũng không thay thế hoàn toàn đồ gá, quy trình lắp ráp hoặc bước hàn thử.

Camera 3D và công nghệ dò đường hàn là gì?

• Camera 3D trên robot hàn tự động

Camera 3D công nghiệp có thể hỗ trợ hệ thống robot nhận diện hình dạng, vị trí và đặc điểm của phôi trước khi hàn.

- Nhận diện vị trí phôi trong khu vực làm việc

- Xác định hình dạng và vị trí chi tiết

- Hỗ trợ tìm mép ghép hoặc vị trí mối hàn

- Phân biệt các loại phôi trong cùng một quy trình

- Cung cấp dữ liệu cho phần mềm và bộ điều khiển robot

• Laser tracking

Laser tracking sử dụng cảm biến laser để quét vị trí các mép ghép, rãnh hàn hoặc đường hàn trên phôi. Sau khi nhận diện, dữ liệu được gửi về bộ điều khiển để robot điều chỉnh vị trí mỏ hàn theo đường hàn thực tế.

Công nghệ này phù hợp với các ứng dụng có sai lệch nhỏ về vị trí nhưng vẫn nằm trong giới hạn nhận diện của cảm biến, chẳng hạn đường hàn thẳng, mối hàn góc leo, hoặc những đường hàn có có sai số ít.

• Arc tracking

Arc tracking là phương pháp theo dõi và hiệu chỉnh đường đi của mỏ hàn dựa trên tín hiệu phát sinh trong quá trình hàn.

Robot hàn VN-J nhận diện bằng laser, từ đó bám đường hàn bằng hồ quang, hàn nhiều lớp và hàn nhiều đường. Các chức năng này giúp robot điều chỉnh chuyển động trong quá trình hàn nếu điều kiện phôi, mối hàn và cấu hình đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.

Laser tracking thường hỗ trợ nhận diện trước hoặc trong quá trình tiếp cận mối hàn. Arc tracking theo dõi sự thay đổi trong quá trình hồ quang hoạt động. Hai công nghệ có thể được sử dụng riêng hoặc kết hợp tùy bài toán thực tế của Khách hàng.

Robot phát hiện và bù sai lệch phôi ra sao?

• Quy trình xử lý cơ bản

- Quét hoặc nhận diện vị trí phôi

- Xác định tâm, mép ghép hoặc rãnh hàn

- So sánh vị trí thực tế với chương trình đã lập trình

- Tính toán độ lệch trong giới hạn cho phép

- Hiệu chỉnh quỹ đạo của mỏ hàn

- Tiếp tục theo dõi trong quá trình hàn nếu hệ thống có tracking.

Nhờ quá trình này, robot không chỉ di chuyển theo tọa độ lý thuyết mà có thể điều chỉnh dựa trên dữ liệu thực tế của phôi. Khả năng bù sai lệch phụ thuộc vào tầm nhìn của cảm biến, độ chính xác lắp ráp, loại mối hàn, khe hở, tư thế mỏ hàn và phần mềm.

• Những sai lệch robot có thể xử lý

- Lệch vị trí phôi

- Lệch nhẹ đường hàn

- Thay đổi nhỏ về khe hở

- Sai lệch cho phép giữa các lần gá đặt

- Thay đổi nhỏ về hình dạng rãnh hàn

Đối với những trường hợp phôi bị cong vênh nhiều, khe hở lớn, mối hàn bị che khuất hoặc đường hàn 

không thể nhận diện. Thì cảm biến không thể bù sai lệch được, từ đó sẽ làm giảm hiệu quả hoạt động của toàn hệ thống.

Vai trò của đồ gá và độ chính xác lắp ráp

• Cảm biến có thay thế được đồ gá không?

Cảm biến giúp robot nhận biết và điều chỉnh theo vị trí thực tế, còn đồ gá thực hiện nhiệm vụ giữ phôi ổn định trong suốt quá trình hàn.

- Giảm sai lệch ban đầu của phôi

- Hạn chế rung và dịch chuyển phôi khi hàn

- Rút ngắn thời gian robot tìm mối hàn

- Giúp cảm biến nhận diện dễ hơn

- Giảm nguy cơ sai lệch vượt quá khả năng bù 

Vì vậy cảm biến sẽ không thay thế được đồ gá trong quá trình hàn. Một hệ thống robot hàn công nghiệp cần được đánh giá đồng thời cả robot, cảm biến, đồ gá và quy trình gá phôi.

• Các yếu tố cần kiểm tra

- Khe hở mối hàn

- Độ lệch mép

- Góc rãnh

- Độ chính xác khi gá phôi

- Khoảng cách với các chi tiết xung quanh

- Khả năng tiếp cận của mỏ hàn

- Vị trí lắp đặt cảm biến

- Khả năng che khuất đường hàn

Công nghệ dò đường hàn bị hạn chế trong những trường hợp nào?

• Yếu tố ảnh hưởng tới khả năng nhận diện

- Bề mặt phôi có tính phản xạ mạnh, như nhôm, đồng…

- Phôi bị cong vênh nhiều

- Mối hàn bị che khuất

- Khe hở quá lớn

- Đường hàn không liên tục

- Rãnh hàn không rõ hình dạng

- Mỏ hàn không thể tiếp cận vị trí cần hàn

- Điều kiện ánh sáng hoặc khói hàn ảnh hưởng đến cảm biến

• Cải thiện khả năng dò đường hàn

- Chuẩn hóa kích thước và cách lắp ráp phôi

- Cải thiện đồ gá

- Điều chỉnh vị trí lắp cảm biến

- Kiểm tra góc tiếp cận của mỏ hàn

- Giảm vật cản quanh đường hàn

- Mô phỏng trước khi triển khai

- Hàn thử trên phôi thực tế

- Xác định rõ giới hạn bù sai lệch trong chương trình hàn. 

So sánh robot có cảm biến và robot chạy chương trình cố định

Robot có cảm biến không phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt nhất. Nếu phôi ổn định, sản phẩm lặp lại cao và đồ gá có độ chính xác tốt, thì việc lựa chọn robot cố định sẽ giúp Doanh Nghiệp tối ưu chi phí đầu tư mà vẫn mang lại hiệu quả về năng suất, chất lượng khi hàn.

• Đánh giá hiệu quả khi ứng dụng robot có cảm biến

- Tỷ lệ sản phẩm đạt ngay lần đầu - Sản phẩm đạt yêu cầu mà không cần hàn lại hoặc chỉnh sửa

- Số lần robot dừng để chỉnh sửa - Theo dõi số lần robot dừng do lệch phôi, không nhận diện được mối hàn hoặc cần can thiệp

- Thời gian hàn lại - Đo thời gian sửa các mối hàn lỗi, thiếu mối hoặc sai vị trí

- Thời gian chu kỳ - Tính tổng thời gian từ lúc gá phôi, quét nhận diện, hàn đến khi hoàn thành sản phẩm

- Mức độ ổn định của mối hàn - Kiểm tra độ đồng đều về hình dạng, độ ngấu và chất lượng giữa các phôi

- Chi phí phế phẩm và sửa chữa - Chi phí vật liệu, nhân công và thời gian xử lý sản phẩm trước khi sử dụng robot hàn trang bị cảm biến sẽ giảm đáng kể so với robot hàn thông thường

- So sánh chi phí vật liệu, nhân công và thời gian xử lý sản phẩm lỗi trước và sau khi dùng robot

- Khả năng thay đổi mã hàng - Thời gian thay đổi chương trình, đồ gá và điều chỉnh cảm biến khi chuyển sang sản phẩm mới, giảm đáng kể 

Cấu hình và chi phí hệ thống dò đường hàn

• Các hạng mục cần đầu tư

- Camera 3D hoặc cảm biến laser

- Bộ điều khiển và máy tính công nghiệp

- Phần mềm nhận diện và tracking

- Giá đỡ cảm biến

- Cáp và thiết bị kết nối

- Bộ điều khiển robot

- Nguồn hàn và bộ cấp dây

- Chi phí tích hợp, lập trình, hàn thử và đào tạo

Giá robot hàn công nghiệp không thể xác định chỉ dựa trên loại cảm biến. Chi phí còn phụ thuộc vào số lượng trục, ray hoặc trục ngoài, đồ gá, nguồn hàn, mức độ tự động hóa và yêu cầu sản lượng thực tế của Khách hàng.

• Khi nào nên đầu tư cảm biến

- Phôi thường có sai lệch nhỏ

- Sản phẩm có nhiều mã hàng

- Mối hàn dài hoặc khó duy trì quỹ đạo

- Chi phí hàn lại và sửa lỗi cao

- Đường hàn yêu cầu sự ổn định từ đầu tới cuối

- Cần giảm thời gian dừng để chỉnh sửa thủ công

Hàn thử và nghiệm thu trước khi lựa chọn giải pháp

• Những tiêu chí cần kiểm tra

- Khả năng nhận diện mối hàn

- Phạm vi bù sai lệch

- Tốc độ dò và phản hồi

- Chất lượng mối hàn

- Thời gian chu kỳ

- Tỷ lệ sản phẩm phải sửa

- Khả năng hàn với phôi thực tế 

- Khả năng thay đổi kích thước và mã hàng

Hàn thử cần sử dụng phôi, vật liệu, khe hở và cách gá tương tự điều kiện sản xuất. Nếu chỉ thử trên phôi mẫu có độ chính xác cao, kết quả có thể không phản ánh đúng hiệu quả khi đưa vào nhà máy.

• Tiêu chí nghiệm thu

- Mức sai lệch được phép

- Tỷ lệ nhận diện thành công

- Chu kỳ sản xuất

- Chất lượng mối hàn

- Tỷ lệ lỗi cho phép

- Điều kiện phôi khi nghiệm thu

- Số lượng sản phẩm chạy thử

- Phạm vi bảo hành và hỗ trợ kỹ thuật

Báo giá công nghệ dò đường hàn cần thể hiện rõ

Một báo giá robot hàn cần thể hiện đầy đủ:

- Loại cảm biến sử dụng

- Phạm vi nhận diện và tracking

- Bộ điều khiển, phần mềm và máy tính

- Khả năng tích hợp với robot hiện có

- Khả năng kết nối với nguồn hàn

- Chi phí lắp đặt và lập trình

- Số lượng sản phẩm được hàn thử

- Tiêu chí nghiệm thu

- Phạm vi đào tạo, bảo hành và bảo trì

Doanh nghiệp cần yêu cầu đơn vị cung cấp mô tả rõ phần nào là thiết bị tiêu chuẩn, phần nào cần thiết kế riêng và phần nào phụ thuộc vào kết quả hàn thử.

Hiểu đúng về camera 3D laser tracking và arc tracking

• Camera 3D có thay thế hoàn toàn đồ gá không?

Camera 3D chỉ hỗ trợ nhận diện hình dạng và vị trí phôi, còn đồ gá vẫn cần thiết để giữ phôi ổn định và hạn chế sai lệch lớn. Vì vậy nó sẽ không thay thế hoàn toàn đồ gá.

• Laser tracking và arc tracking khác nhau ra sao?

Laser tracking sử dụng cảm biến laser để quét và nhận diện vị trí đường hàn. 

Arc tracking theo dõi tín hiệu trong quá trình hàn để hỗ trợ hiệu chỉnh đường đi của mỏ hàn. 

Tùy vào  ứng dụng khác nhau trong thực tế sản xuất, hai công nghệ này có thể được sử dụng riêng hoặc kết hợp với phần mềm điều khiển robot.

• Robot có thể bù mọi sai lệch phôi không?

Robot không thể bù mọi sai lệch của phôi mà robot chỉ có thể bù sai lệch trong phạm vi thiết kế của cảm biến, phần mềm và cơ cấu chuyển động. Phôi cong vênh nhiều, khe hở lớn, bề mặt phản xạ hoặc mối hàn bị che khuất có thể khiến hệ thống nhận diện không chính xác.

• Hàn thử trước khi mua robot hàn tự động

Việc hàn thử sẽ giúp xác định khả năng nhận diện, phạm vi bù sai lệch, chất lượng mối hàn và thời gian chu kỳ trong điều kiện gần với sản xuất thực tế.

Camera 3D và công nghệ dò đường hàn của robot hàn tự động

Camera 3D, laser tracking và arc tracking giúp robot hàn thích ứng tốt hơn với sai lệch nhỏ của phôi. Nhờ đó, robot có thể nhận diện vị trí mối hàn, điều chỉnh quỹ đạo và duy trì quá trình hàn ổn định hơn.

Tuy nhiên, hiệu quả vẫn phụ thuộc vào đồ gá, độ chính xác lắp ráp, vật liệu, khe hở, tư thế hàn và khả năng tiếp cận mối hàn. 

Để nhận giải pháp phù hợp, Doanh Nghiệp cần gửi: bản vẽ, hình ảnh mối hàn và mẫu phôi thực tế đang gia công để VN-J tư vấn camera 3D, laser tracking hoặc arc tracking phù hợp, hàn thử và nhận báo giá.

🏭Nhà máy: Cụm CN Yên Phúc, P. Chương Mỹ, TP.Hà Nội

🏨VP Miền Bắc: Tầng 4, 46B LK19A-19B, P.Dương Nội, TP.Hà Nội

🏨VP Miền Nam: 317 DT747, Khánh Lộc, Tân Phước Khánh, TP.HCM

🌐Website: https://vn-j.com/

📩Email: info@vn-j.com.vn

📞Hotline tư vấn: 090 444 66 48