trạm hàn robot

Trạm hàn robot: Tổng quan

Trạm hàn robot kết hợp một robot hàn 6 trục với bộ định vị (positioner) để xoay phôi, giúp mọi đường hàn đều nằm ở vị trí tối ưu, thường là hàn sấp hoặc hàn ngang. Đây là lựa chọn tiêu chuẩn cho các chi tiết gia công lặp lại, từ các gá đỡ ô tô nhỏ cho đến kết cấu thép hạng nặng nặng vài tấn.

Bộ định vị được đồng bộ hóa với bộ điều khiển robot, do đó phôi quay trong khi robot thực hiện hàn. Các đường hàn tròn được thực hiện trong một lần chạy liên tục, và các chi tiết nhiều mặt được hàn mà không cần kẹp lại.

Trạm hàn robot hoạt động thực tế

Bộ định vị xoay phôi trong khi robot tiến hành hàn.

Thông số kỹ thuật

Lựa chọn bộ định vị

Quy trình vận hành trạm làm việc

1. Kẹp phôi vào đồ gá. Các chi tiết lặp lại sử dụng đồ gá trên bộ định vị, đảm bảo mọi phôi đều nằm ở vị trí đồng nhất.
2. Lập trình một lần. Tạo chương trình offline từ mô hình 3D, hoặc sử dụng tính năng không cần dạy học (teaching-free) nếu ứng dụng cho phép.
3. Hàn ở tư thế tốt nhất. Bộ định vị xoay phôi để robot hàn ở tư thế sấp hoặc ngang, mang lại độ ngấu sâu và đường hàn đẹp hơn.
4. Lặp lại quy trình. Đối với các phôi tiếp theo, thợ vận hành chỉ cần cấp phôi, kẹp chặt và khởi động chu trình.

Phôi và ngành ứng dụng tiêu biểu

So sánh với các loại robot hàn khác

Các yếu tố quyết định giá của trạm hàn robot

Hầu hết các trạm hàn có giá trong khoảng 18.000–30.000 USD (FOB Thanh Đảo). Mức giá cấu hình phụ thuộc vào các yếu tố sau:

Để nhận báo giá chi tiết, vui lòng gửi bản vẽ hoặc hình ảnh phôi, trọng lượng, vật liệu và sản lượng dự kiến hàng năm của bạn.

Giao hàng, lắp đặt và hỗ trợ

1. Cấu hình và bản vẽ. Các kỹ sư của chúng tôi sẽ lựa chọn bộ định vị (positioner), đồ gá và quy trình phù hợp từ bản vẽ chi tiết của bạn.
2. Sản xuất và chạy thử tại nhà máy. Thời gian giao hàng từ 20–45 ngày tùy thuộc vào cấu hình. Hệ thống được lắp ráp và chạy thử hàn trước khi xuất xưởng.
3. Chuẩn bị mặt bằng. Chuẩn bị nền phẳng, nguồn điện và khí bảo vệ, đồng thời bố trí hàng rào an toàn xung quanh khu vực làm việc (cell).
4. Lắp đặt và đào tạo. Lắp đặt tận nơi và đào tạo vận hành thường mất khoảng một tuần và được báo giá riêng. Người vận hành sẽ được học cách lập trình, vận hành hàng ngày và bảo trì định kỳ.
5. Hỗ trợ sau bán hàng. Bảo hành 24 tháng cho toàn bộ máy, ngoại trừ các vật tư tiêu hao, đi kèm hỗ trợ kỹ thuật từ xa cho các vấn đề về phần mềm và quy trình.

Mẹo thiết kế đồ gá

Trong một trạm làm việc, đồ gá quyết định chất lượng mối hàn nhiều không kém gì robot. Đồ gá tốt cần tuân theo một số nguyên tắc sau:

• Định vị mọi chi tiết dựa trên các chuẩn (datum) giống như trên bản vẽ.
• Giữ các kẹp nằm ngoài tầm di chuyển của mỏ hàn và tránh xa hồ quang.
• Thao tác gá đặt nhanh chóng và chống lỗi (foolproof), sao cho chi tiết chỉ có thể lắp vào theo một chiều duy nhất.
• Thiết kế khe hở ghép nối (fit-up) đồng đều; robot sẽ lặp lại chính xác những gì đồ gá định hình.
• Tạo không gian để mỏ hàn tiếp cận ở góc hàn tối ưu nhất sau khi bộ định vị xoay trở.

Các vấn đề thường gặp và cách trạm làm việc xử lý

Hàn lặp lại hàng loạt là thế mạnh của trạm làm việc, nhưng chỉ khi các điểm sau được giải quyết tốt:

Trước khi mua: Bảng kiểm tra trạm làm việc

Các câu trả lời này sẽ quyết định loại bộ định vị, đồ gá và cách bố trí:

• Bản vẽ chi tiết, trọng lượng và tâm trọng lực của phôi.
• Số lượng sản xuất hàng năm và quy mô lô hàng.
• Thời gian chu kỳ (cycle time) mục tiêu cho mỗi chi tiết.
• Các đường hàn cần xoay trở chi tiết: đường hàn tròn, nhiều mặt hoặc hàn đứng lên.
• Cần bố trí một hay hai trạm làm việc.
• Diện tích mặt bằng sẵn có cho khu vực rào chắn an toàn.
• Nguồn điện, khí bảo vệ và hệ thống hút khói hàn.

Bảo trì hàng ngày và định kỳ

Tuân thủ các hướng dẫn của nhà sản xuất robot và nguồn hàn về mỡ bôi trơn hộp giảm tốc và chu kỳ thay pin. Sao lưu các chương trình robot và quy trình hàn sau mỗi lần thay đổi.

An toàn

• Quây kín khu vực làm việc bằng hàng rào và liên động cửa với bộ điều khiển robot.
• Sử dụng rèm ánh sáng (light curtains) phía cấp phôi nếu người vận hành nạp liệu trong lúc robot đang hàn ở trạm bên kia.
• Bảo vệ người vận hành khỏi ánh sáng hồ quang bằng các vách ngăn tại khu vực nạp phôi.
• Lắp đặt hệ thống hút khói phía trên hoặc phía sau bộ định vị.

Các kiểu bố trí trạm làm việc tiêu biểu

Ưu điểm và hạn chế

Tham khảo kích thước dây hàn cho phương pháp hàn MAG

Dải dòng điện tiêu biểu cho hàn MAG dây đặc. Thư viện quy trình sẽ tự động chọn thông số, nhưng bảng này giúp ích khi bạn lên kế hoạch dự trữ dây hàn và độ dày tấm.

Chuyển ى mạch ngắn hoạt động ở mức khoảng 14–22 V, chuyển dịch cầu giọt ở mức khoảng 22–26 V (vùng sinh nhiều xỉ hàn cần tránh), và chuyển dịch phun ở trên 26 V.

Câu hỏi thường gặp về trạm làm việc robot hàn

Tôi cần loại bộ định vị nào?

Bộ định vị đơn trục phù hợp với các chi tiết dài như dầm và trục; bộ định vị kiểu L phù hợp với các hộp và chi tiết nhiều mặt; bộ định vị kiểu C mang lại khả năng tiếp cận toàn diện xung quanh khung và dầm. Tải trọng dao động từ 500 kg đến hơn 5000 kg.

Bộ định vị có chuyển động trong khi robot đang hàn không?

Có. Bộ định vị được đồng bộ hóa với bộ điều khiển robot, do đó các đường hàn vòng tròn và đường cong được hàn trong một lần chạy liên tục duy nhất.

Trạm làm việc robot hàn có giá bao nhiêu?

Hầu hết các cấu hình có giá từ 18.000 đến 30.000 USD, điều kiện FOB Thanh Đảo, tùy thuộc vào bộ định vị, thanh trượt và các tùy chọn tìm đường hàn.

Hệ thống có phù hợp cho sản xuất lô nhỏ không?

Hệ thống này tối ưu nhất cho các chi tiết sản xuất lặp lại. Đối với các lô rất nhỏ và thay đổi liên tục, trạm hàn cobot sẽ dễ lập trình hơn.

Các mối hàn có đáp ứng yêu cầu AWS D1.1 không?

Quy trình hàn có thể được định chuẩn theo các tiêu chuẩn ISO, AWS D1.1 và các quy tắc của cơ quan đăng kiểm như ABS, LR và CCS, phù hợp với các liên kết và vật liệu cụ thể của bạn.

Thời gian giao hàng là bao lâu?

Thời gian giao hàng từ 20–45 ngày tùy thuộc vào cấu hình. Việc lắp đặt và đào tạo mất khoảng một tuần tại xưởng và được báo giá riêng.

Tôi có cần bố trí hai trạm không?

Bố trí hai trạm cho phép người vận hành nạp phôi ở trạm này trong khi robot hàn ở trạm kia, giúp robot hoạt động liên tục. Cách này tốn nhiều diện tích mặt bằng hơn và cần thêm bộ định vị hoặc bàn thứ hai; chúng tôi khuyên dùng khi thời gian nạp phôi chiếm tỷ trọng lớn trong chu kỳ.

Cách chọn tải trọng cho bộ định vị như thế nào?

Dựa trên trọng lượng của phôi và khoảng cách từ tâm trọng lực đến trục quay. Một chi tiết nặng có độ lệch tâm lớn sẽ cần mô-men xoắn lớn hơn nhiều so với chỉ tính riêng trọng lượng của nó.

Xem tất cả các dòng robot hàn để so sánh các hệ thống dạng cần, dạng cổng, di động, trạm làm việc và cobot cạnh nhau.