Hệ Thống Robot Hàn Tự Động Gồm Những Gì? Cấu Tạo Cell Robot Hàn

Khi tìm hiểu robot hàn tự động, nhiều Doanh nghiệp chỉ quan tâm đến giá cánh tay robot. Nhưng trên thực tế một cell robot hàn hoàn chỉnh còn gồm nhiều bộ phận khác như: nguồn hàn, bộ cấp dây, ray, đồ gá, cảm biến, phần mềm và hệ thống an toàn.

Việc lựa chọn hệ thống robot hàn cần dựa trên:sản phẩm (phôi), đường hàn, sản lượng, mặt bằng và khả năng mở rộng. 

Robot hàn tự động là gì?

Robot hàn tự động là hệ thống sử dụng robot công nghiệp để thực hiện đường hàn theo chương trình đã lập trình sẵn

Robot phối hợp với nguồn hàn, bộ cấp dây, cảm biến và đồ gá để định vị phôi, tìm đường hàn và hoàn thành mối hàn theo quy trình đã cài đặt.

Một hệ thống hàn tự động có thể hoạt động độc lập dưới dạng cell robot hàn hoặc kết hợp với ray, bộ định vị và các thiết bị cấp phôi trong dây chuyền robot hàn.

Cấu tạo của một Cell robot hàn?

• Cánh tay robot và bộ điều khiển

Cánh tay robot thực hiện các chuyển động theo quỹ đạo đã lập trình. Bộ điều khiển chịu trách nhiệm xử lý chương trình, giới hạn chuyển động và đồng bộ robot với nguồn hàn, cảm biến và trục ngoài.

Các cấu hình robot phổ biến gồm: robot công nghiệp 6 trục, robot kết hợp ray hoặc trục ngoài, robot 7 trục và robot 8 trục.

• Nguồn hàn, bộ cấp dây và súng hàn

Cụm thiết bị hàn gồm:

- Nguồn hàn

- Bộ cấp dây

- Súng hàn

- Dây hàn

- Khí bảo vệ

- Thiết bị làm sạch và cắt dây nếu có

Nhóm thiết bị này giúp duy trì hồ quang, cấp dây ổn định và thực hiện mối hàn theo thông số của quy trình hàn.

• Ray, trục ngoài và bộ định vị

Ray hoặc trục ngoài giúp mở rộng vùng làm việc của robot. Bộ định vị và bàn xoay hỗ trợ thay đổi tư thế phôi để robot tiếp cận được nhiều hướng hàn hơn.

Chiều dài ray, sẽ phụ thuộc vào kết cấu R hàn dầm dài hay ngắn, cấu kiện lớn hay nhỏ hoặc có nhiều vị trí hàn trên cùng một sản phẩm.

Đồ gá và bàn gá

Đồ gá có nhiệm vụ giữ phôi đúng vị trí trong quá trình hàn. Đồ gá ổn định giúp giảm sai lệch, hỗ trợ đường hàn lặp lại và hạn chế thời gian căn chỉnh

Robot không thể bù mọi sai lệch quá lớn của phôi. Vì vậy khi thiết kế đồ gá cần được khảo sát cùng với robot và phần mềm điều khiển.

Cảm biến và phần mềm

- Cell robot hàn có thể sử dụng:

- Cảm biến quét khoảng cách

- Cảm biến nhận diện đường hàn

- Cảm biến laser

- Arc tracking

- Phần mềm lập trình

- Phần mềm mô phỏng

- Máy tính và màn hình vận hành

Đối với robot hàn sử dụng phần mềm của hãng bochu sẽ có các chức năng như quét laser, bám đường hàn bằng hồ quang, hàn nhiều lớp - nhiều đường và thích nghi rãnh hàn.

Các chức năng thực tế cần được xác nhận theo model, phần mềm và phạm vi tích hợp cho từng hệ thống

Hệ thống an toàn

Hệ thống an toàn thường gồm:

- Hàng rào bảo vệ

- Cảm biến cửa

- Rìa an toàn

- Nút dừng khẩn cấp

- Đèn cảnh báo

- Giới hạn tốc độ và vị trí robot

- Vùng hạn chế hoạt động

Đây là phần bắt buộc cần được tính trong thiết kế cell robot hàn, không nên xem là hạng mục bổ sung sau khi đã chốt cấu hình.

Chức năng của từng thiết bị trong cell robot hàn

Một chu trình hàn tự động thường diễn ra như sau:

- Đưa phôi vào vị trí gá

- Cố định phôi bằng đồ gá

- Cảm biến quét và xác định vị trí mối hàn

- Bộ điều khiển gửi chương trình đến robot

- Robot phối hợp với nguồn hàn để thực hiện đường hàn

- Cảm biến hỗ trợ theo dõi và hiệu chỉnh

- Người vận hành kiểm tra mối hàn

- Lấy sản phẩm hoàn thiện ra khỏi robot hàn.

Sự ổn định của hệ thống robot hàn phụ thuộc vào toàn bộ: cánh tay robot, phôi, đồ gá, cảm biến, nguồn hàn và quy trình vận hành.

So sánh robot hàn 6 trục, 7 trục và 8 trục

Robot hàn 7 trục là thiết bị phù hợp cho hàn  dầm thẳng, gân tăng cứng và đường hàn ngang, đứng

Robot hàn 8 trục phù hợp cho kết cấu thép, đóng tàu và các đường hàn ngang, đứng, cong, tròn hoặc elip

Sản phẩm và mặt bằng phù hợp với robot hàn

• Sản phẩm phù hợp để hàn robot

Robot hàn kết cấu thép có thể được xem xét cho:

- Dầm thép

- Gân tăng cứng

- Dầm H

- Cột hộp

- Bản mã

- Cụm ống - tấm

- Khung và giá đỡ

- Cấu kiện dài

- Một số chi tiết kết cấu trong ngành đóng tàu

• Điều kiện sản phẩm

Doanh nghiệp cần xác định rõ, để đánh giá mức độ phù hợp của sản phẩm khi ứng dụng hàn robot: 

- Vật liệu và chiều dày

- Loại liên kết và tư thế hàn

- Kích thước và trọng lượng phôi

- Khe hở và độ lệch lắp ráp

- Khả năng tiếp cận của mỏ hàn

- Vị trí có bị che khuất hay không

- Mức độ ổn định của đồ gá

• Điều kiện mặt bằng lắp đặt 

Mặt bằng cần đủ không gian cho:

- Robot và ray

- Đồ gá, bộ định vị

- Vùng an toàn

- Khu vực cấp phôi

- Khu vực lấy thành phẩm

- Nguồn điện và khí bảo vệ

- Thiết bị nâng hạ

- Khu vực bảo trì và xử lý lỗi

Yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chi phí đầu tư

Năng suất hoạt động của robot không chỉ phụ thuộc vào tốc độ hàn mà còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố chủ quan và khách quan sau:

- Số trục và tầm với

- Chiều dài ray

- Số lượng mã sản phẩm

- Thời gian gá và tháo phôi

- Độ chính xác của đồ gá

- Mức độ tự động hóa cấp phôi

- Thời gian thay đổi mã hàng

- Cảm biến và phần mềm

- Thời gian dừng máy

- Chi phí lắp đặt, lập trình, đào tạo và bảo trì

Khi tính giá robot hàn, Doanh nghiệp cần tính tổng chi phí của toàn bộ cell, thay vì chỉ so sánh giá cánh tay robot với chi phí nhân công

Hàn thử trên phôi gia công trước khi mua robot hàn

Trước khi đầu tư, nên thực hiện mô phỏng và hàn thử để kiểm tra:

- Khả năng tiếp cận mối hàn

- Thời gian hoàn thành chu kỳ

- Chất lượng và ngoại quan mối hàn

- Tỷ lệ sản phẩm đạt

- Tỷ lệ hàn lại

- Khả năng thay đổi mã hàng

- Độ ổn định của phôi và đồ gá

Đối với những vật liệu có tính phản quang mạnh, hoặc đường hàn bị che khuất, khe hở lớn, phôi sai lệch có thể ảnh hưởng đến khả năng nhận diện và chất lượng hàn. 

Thép không gỉ cũng cần được đánh giá và hàn thử trước khi đưa vào sản xuất theo phạm vi tài liệu kỹ thuật của đơn vị cung cấp máy.

Báo giá robot hàn cần thể hiện rõ

Khi nhận báo giá robot hàn, cần thể hiện rõ những thiết bị cung cấp, hạng mục lắp đặt, hỗ trợ trước và sau khi cung cấp máy:

- Model và số trục robot

- Bộ điều khiển

- Nguồn hàn và bộ cấp dây

- Ray, bộ định vị và đồ gá

- Cảm biến và phần mềm

- Hệ thống an toàn

- Phạm vi lắp đặt

- Số lượng sản phẩm được lập trình

- Đào tạo và chuyển giao

- Bảo hành và bảo trì

- Tiêu chí nghiệm thu

- Hỗ trợ kỹ thuật sau bàn giao

Giá robot hàn chỉ có thể đánh giá chính xác khi đã xác định rõ sản phẩm, đường hàn, sản lượng, mặt bằng và phạm vi cung cấp

• Cell robot hàn gồm những thiết bị nào?

Một cell robot bao gồm: bộ điều khiển, nguồn hàn, bộ cấp dây, súng hàn, đồ gá, cảm biến, ray, bộ định vị, phần mềm và hệ thống an toàn

• Khi nào cần thêm ray hoặc trục ngoài?

Khi sản phẩm dài, có nhiều vị trí hàn hoặc robot cố định không thể tiếp cận toàn bộ mối hàn

Hiểu đúng về cell robot hàn

Một hệ thống robot hàn tự động hoàn chỉnh không chỉ gồm cánh tay robot. Nguồn hàn, ray, đồ gá, cảm biến, bộ định vị, phần mềm và thiết bị an toàn đều ảnh hưởng đến khả năng vận hành của cell

Doanh nghiệp nên lựa chọn cấu hình dựa trên sản phẩm, sản lượng, loại mối hàn và mặt bằng thực tế

Để nhận tư vấn giải pháp Quý khách hàng vui lòng gửi bản vẽ, hình ảnh mối hàn, vật liệu, sản lượng và mặt bằng để VN-J tư vấn cấu hình cell robot hàn, mô phỏng giải pháp, hàn thử và báo giá phù hợp.

Để nhận tư vấn giải pháp robot hàn từ VN-J Doanh nghiệp hãy gửi bản vẽ, ảnh phôi và thông tin sản lượng để được đánh giá hướng robot hàn phù hợp.

🏭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