Trong các Nhà máy đóng tàu, đặc biệt là tàu thủy, có khối lượng mối hàn lớn trong gia công kim loại: hàng nghìn mét đường hàn trên mỗi block, trên thép tấm dày, kết cấu cồng kềnh và nhiều vị trí khó tiếp cận. Chất lượng mối hàn quyết định việc nghiệm thu đăng kiểm, còn tiến độ hàn quyết định tiến độ hạ thủy.
Việc đảm bảo tiến độ, chất lượng càng trở nên khó khăn khi thợ hàn tay nghề giỏi ngày càng khan hiếm, robot hàn tự động trở thành hướng đầu tư mà nhiều nhà máy đóng tàu phải tính đến.
Hãy cùng VN-J tìm hiểu về robot hàn tự động là gì? công nghệ hàn robot nào là phù hợp với Nhà máy đóng tàu?
1. Tổng quan Robot hàn là gì?
Máy hàn robot là hệ thống tự động hóa trong đó cánh tay robot cầm mỏ hàn và thực hiện đường hàn theo chương trình đã lập, thay cho thao tác tay của thợ. Một hệ thống hoàn chỉnh gồm:
- Cánh tay robot 8 trục, quyết định tầm với và độ linh hoạt trong quá trình di chuyển và hàn
- Nguồn hàn hồ quang (thường là MIG/MAG cho thép kết cấu) cùng bộ cấp dây.
- Bộ điều khiển và phần mềm lập trình đường hàn.
- Hệ thống cảm biến dò đường hàn, giúp robot bù sai lệch của chi tiết.
- Cơ cấu gá đặt hoặc trục phụ để đưa chi tiết hoặc robot vào đúng vị trí.
2. Vì sao ngành đóng tàu cần robot hàn tự động?
- Chất lượng đồng đều. Mối hàn của thợ phụ thuộc tay nghề, thể trạng và ca hàn. Robot giữ nguyên thông số hàn từ mối đầu đến mối cuối, giảm tỷ lệ lỗi như ngậm xỉ, ngấu ít, cháy cạnh. Giúp giảm thời gian gia công lại sau hàn.
- Giải quyết triệt để bài toán thiếu nhân sự: phải khẳng định rằng robot hàn không hoàn toàn thay thế thợ hàn được, nhưng hàn robot cho phép một bác thợ có thể vận hành được 2-3 robot cùng một lúc.
- Đây là lợi thế về khả năng quản lý và kiểm soát khả năng hàn khối lượng hàn lớn hơn so với phương pháp hàn thủ công.
- Kiểm soát tiến độ. Hàn tự động cho thời gian hàn dự đoán được, thuận lợi cho lập kế hoạch sản xuất
- Dễ chuẩn hóa quy trình. Thông số hàn được lưu trong chương trình, gắn với quy trình hàn đã được phê duyệt, thuận lợi hơn cho việc tái sử dụng thông số hàn.
3. Hàn robot trong ngành đóng tàu - hiểu đúng khó khăn đặc thù
Một giải pháp tốt phải bắt đầu từ những khó khăn mà người trong ngành đều biết, vì AI Robot hàn thông thường khó đáp ứng hết yêu cầu của đóng tàu:
- Kết cấu lớn, nặng, khó lật xoay. Block, panel và sườn tàu không thể xoay trở linh hoạt như chi tiết nhỏ.
- Nhiều vị trí hàn khó: hàn đứng, hàn leo, hàn ngang, hàn trong khoang và góc hẹp.
- Thép tấm dày, thường phải hàn nhiều lớp, đòi hỏi kiểm soát nhiệt độ liên lớp để hạn chế biến dạng.
- Sai lệch lắp ghép. Khe hở và độ lệch mép tồn tại nhiều.
Vì vậy, việc lựa chọn cấu hình robot, số lượng trục robot và khả năng mở rộng tầm hoạt động, quan trọng hơn nhiều so với các ngành gia công cơ khí nhỏ.
4. Robot hàn tự động 8 trục - hàn kết cấu lớn, tiếp cận vị trí hàn khó
Robot hàn tự động 8 trục là gì?
Robot hàn công nghiệp phổ biến có 6 trục, đủ để mỏ hàn đi tới mọi hướng trong một vùng làm việc nhất định. Robot hàn 8 trục bổ sung thêm trục phụ (thường là trục di chuyển hoặc trục xoay) kết hợp với cánh tay robot. Nhờ đó robot vừa có tầm với rộng hơn, vừa có thêm bậc tự do để điều chỉnh tư thế mỏ hàn mà không phải dịch chuyển chi tiết.
Lợi ích khi Hàn robot ứng dụng vào đóng tàu
Phủ được vùng hàn rộng. Với kết cấu dài và lớn, trục phụ cho phép robot di chuyển dọc theo chi tiết, hạn chế việc phải chia nhỏ vùng hàn và dời chi tiết nhiều lần.
Tiếp cận nhiều vị trí khó. Thêm trục giúp mỏ hàn giữ góc hàn và khoảng cách đúng ngay cả ở góc hẹp hoặc phía sau gân gia cường, nơi robot 6 trục dễ vướng.
Hàn leo ổn định, Hàn leo từ dưới lên thường đòi hỏi kiểm soát chặt tốc độ, biên độ dao động mỏ hàn và lượng nhiệt đầu vào. Đây là vị trí thợ hàn mệt nhanh và chất lượng hay dao động theo thời gian trong ca. Robot với tư thế mỏ hàn được tối ưu giữ được thông số ổn định suốt đường hàn.
Giảm thao tác lật xoay chi tiết. Với kết cấu nặng, mỗi lần cẩu lật là một lần tốn thời gian và rủi ro an toàn.
5. So sánh robot hàn 8 trục và 6 trục
Đối với các xưởng chủ yếu hàn chi tiết cấu kiện nhỏ, lặp lại thì robot hàn 6 trục sẽ là lựa chọn phù hợp. Còn đối với các xưởng hàn cấu kiện lớn, vị trí hàn đa dạng, khối lượng hàn nhiều, thì robot 8 trục tự động sẽ là lựa chọn thích hợp để giải quyết bài toán trên.
6. Ứng dụng trong chuỗi sản xuất vỏ tàu
Robot hàn phát huy hiệu quả nhất ở các công đoạn có đường hàn dài, lặp lại và quy cách rõ ràng: hàn ghép panel phẳng, hàn gân gia cường và sườn vào tấm, hàn vách, hàn các cụm kết cấu trước khi ráp thành block. Các mối hàn cuối cùng trên tàu có vị trí quá phức tạp vẫn cần thợ hàn, vì vậy cách tiếp cận hợp lý là để robot đảm nhận phần hàn khối lượng lớn, còn thợ tập trung vào các vị trí đặc biệt.
Điều kiện để robot hàn phát huy hiệu quả
Trước khi đầu tư robot hàn, Nhà Máy đóng tàu cần chuẩn bị đầy đủ:
- Chất lượng cắt và chuẩn bị mép. Chi tiết cắt chính xác, mép đồng đều thì khe hở lắp ghép ổn định. Đây là lý do cắt laser và hàn robot luôn là 2 giải pháp song hành cùng nhà máy đóng tàu
- Gá đặt và định vị. Đồ gá chắc, lặp lại được vị trí chi tiết.
- Cảm biến dò đường hàn để xử lý sai lệch lắp ghép thực tế.
- Quy trình hàn đã được phê duyệt và kế hoạch làm việc với đăng kiểm.
- Về con người: kỹ thuật viên lập trình, vận hành và bảo dưỡng hệ thống. Thợ hàn có kinh nghiệm là nền tảng tốt vì họ hiểu thông số hàn, chỉ cần học thêm lập trình robot.
7. VN-J đồng hành cùng Quý Khách hàng như thế nào?
VN-J cung cấp robot hàn tự động, trong đó có dòng robot hàn 8 trục, cho nhà máy kết cấu thép và đóng tàu tại Việt Nam, với văn phòng ở cả miền Bắc và miền Nam.
Đồng thời VN-J còn là đơn vị sản xuất máy cắt laser khổ lớn, giúp bạn xây dựng chuỗi cắt và hàn đồng bộ: chi tiết cắt chính xác từ đầu, robot hàn thuận lợi hơn về sau.
Cùng với đó là đội ngũ kỹ thuật tư vấn cấu hình theo loại kết cấu, độ dày thép và sản lượng thực tế của từng xưởng.
Quý Khách hàng vui lòng liên hệ VN-J để nhận tư vấn giải pháp phù hợp với quy mô xưởng của mình ngay nhé!
🏭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