Robot hàn cổng trục: Tổng quan
Robot hàn cổng trục treo một robot hàn 6 trục lên một khung cổng phía trên, hoặc gắn nó lên một cột di chuyển dọc theo ray sàn. Cổng trục hoạt động như các trục bổ sung, giúp robot tiếp cận mọi đường hàn trên các phôi có kích thước lớn hơn nhiều so với tầm với của cánh tay robot: khung rơ-moóc, tấm vỏ tàu, dầm cầu và kết cấu thép lớn.
Hành trình được thiết kế theo kích thước phôi của bạn, ví dụ 12 m × 4 m × 2 m, và các dầm dài khoảng 20 m có thể được hàn trong một lần chạy dọc theo chiều dài của chúng. Do robot di chuyển trên một khu vực rộng lớn, một cổng trục cũng có thể phục vụ nhiều trạm: hàn ở một đầu trong khi công nhân gá đặt phôi tiếp theo ở đầu kia.
Thông số kỹ thuật
| Kết cấu khung | Cổng trục treo phía trên hoặc cột gắn ray sàn |
|---|---|
| Hành trình (X / Y / Z) | Tùy chỉnh hoàn toàn, ví dụ 12 m × 4 m × 2 m |
| Robot | Robot hàn 6 trục; cổng trục bổ sung các trục di chuyển |
| Hệ thống truyền động | Thanh răng và bánh răng độ chính xác cao kết hợp động cơ AC servo |
| Phương pháp hàn | MIG / MAG / TIG / song song hai dây (tandem) |
| Dò tìm đường hàn | Theo dõi đường hàn bằng laser và cảm biến hồ quang (tùy chọn) |
| Lập trình | Lập trình ngoại tuyến (offline) hoặc tạo đường chạy không cần dạy (teaching-free) |
| Nguồn hàn | Aotai, Megmeet, Panasonic, Lincoln Electric, Miller hoặc các hãng khác theo yêu cầu |
| Tiêu chuẩn hàn | Quy trình có thể đạt chuẩn ISO, AWS D1.1 và các quy chuẩn đăng kiểm (ABS, LR, CCS) |
| Chứng nhận | CE, ISO 9001 |
| Thời gian giao hàng | 20–45 ngày tùy theo cấu hình |
| Bảo hành | 24 tháng cho toàn bộ máy (trừ vật tư tiêu hao) |
Cổng trục treo hay Cột gắn ray sàn?
| Kiểu bố trí | Nguyên lý hoạt động | Phù hợp nhất cho |
|---|---|---|
| Cổng trục treo | Robot treo trên một dầm cầu di chuyển trên hai đường ray | Phôi rộng và bố trí nhiều trạm; giữ cho không gian sàn quanh phôi thông thoáng |
| Cột gắn ray sàn | Robot đặt trên một trụ đứng di chuyển trên một đường ray trên sàn | Phôi dài, hẹp hơn; yêu cầu chiều cao nhà xưởng thấp hơn |
Quy trình vận hành trạm hàn cổng trục
- Gá đặt phôi. Đặt phôi lên bàn hàn hoặc đồ gá bằng cẩu trục. Với hai trạm, một phôi được gá đặt trong khi phôi kia đang được hàn.
- Tạo chương trình. Nhập mô hình để lập trình ngoại tuyến, hoặc để hệ thống không cần dạy tự động tạo đường chạy, tùy thuộc vào cấu hình.
- Dò tìm đường hàn thực tế. Cảm biến theo dõi đường hàn laser và cảm biến hồ quang giúp hiệu chỉnh mỏ hàn theo dung sai lắp ráp và biến dạng nhiệt.
- Hàn liên tục các đường hàn dài. Cổng trục di chuyển robot dọc theo toàn bộ chiều dài của phôi, do đó các đường hàn dài được thực hiện liên tục mà không cần dừng lại và khởi động lại.
Phôi gia công và ngành nghề tiêu biểu
Phôi gia công
- Khung xe tải và rơ-moóc
- Tấm vỏ tàu và các phân đoạn tàu thủy
- Dầm cầu và dầm kết cấu thép
- Linh kiện máy móc xây dựng
- Khung toa xe lửa
- Bồn chứa và bình áp lực
Lý do chọn cổng trục
- Tầm với được quyết định bởi cổng trục, không bị giới hạn bởi cánh tay robot
- Nhiều trạm dưới một cổng trục giúp tăng thời gian phát hồ quang
- Hàn liên tục các đường hàn dài trong một lần chạy
- Không gian xung quanh phôi được giải phóng để cẩu trục cấp phôi (đối với phiên bản treo)
- Theo dõi đường hàn thời gian thực giúp bù trừ biến dạng
So sánh với các dòng robot hàn khác
| Hệ thống | Ưu điểm | Lựa chọn khi nào |
|---|---|---|
| Robot hàn dạng cần với (cantilever) CWR500A | Mặt trước và sau thông thoáng để cẩu trục đưa phôi vào; tầm với 3,5 m | Các tấm phôi dài, dầm H và dầm hộp được cẩu nạp liệu |
| Robot hàn cổng trục (máy này) | Phủ kín toàn bộ vùng làm việc hình chữ nhật, ví dụ 12 m × 4 m | Các phôi rất rộng như phân đoạn tàu thủy và khung rơ-moóc |
| Robot hàn 7 trục gắn ray | Dây chuyền đơn robot nhỏ gọn tích hợp quét 3D | Các cấu kiện kết cấu thép có kích thước tương đương nhau |
| Robot hàn di động | Tự di chuyển đến phôi; không cần đường ray | Các phôi quá lớn hoặc quá nặng không thể di chuyển đến trạm hàn |
| Trạm robot hàn | Bộ định vị xoay phôi đến góc hàn tối ưu | Các chi tiết lặp lại nặng tới vài tấn theo lô |
| Trạm hàn cobot | Dạy học dẫn đường bằng tay, không cần hàng rào bảo vệ sau khi đánh giá rủi ro | Các chi tiết nhỏ, đa dạng và thay đổi mã hàng thường xuyên |
Các yếu tố quyết định giá của robot hàn cổng trục
Hệ thống cổng trục được thiết kế riêng theo không gian nhà xưởng và phôi của bạn, do đó báo giá sẽ được lập theo từng dự án cụ thể. Các yếu tố chính cấu thành chi phí:
| Yếu tố chi phí | Tùy chọn | Ảnh hưởng đến giá thế nào |
|---|---|---|
| Hành trình | Chiều dài, chiều rộng và chiều cao của vùng làm việc | Kết cấu thép và đường ray tăng theo diện tích vùng làm việc |
| Số lượng robot | Theo từng dự án | Mỗi robot bổ sung thêm một cánh tay, nguồn hàn và bộ mỏ hàn |
| Kiểu bố trí | Cổng trục treo hoặc cột gắn ray sàn | Cổng trục treo tốn kết cấu thép hơn nhưng giữ sàn xưởng thông thoáng |
| Phương pháp hàn | Hàn một dây hoặc song song hai dây (tandem) | Hệ thống tandem yêu cầu thêm nguồn hàn thứ hai và mỏ hàn đôi |
| Dò tìm đường hàn và lập trình | Theo dõi laser, cảm biến hồ quang, ngoại tuyến hoặc không cần dạy | Phần mềm và cảm biến quyết định tốc độ hàn phôi mới nhanh ra sao |
| Nguồn hàn | Aotai, Megmeet, Panasonic, Lincoln Electric, Miller | Các thương hiệu nhập khẩu có giá cao hơn; các thương hiệu nội địa dễ bảo trì hơn ở một số khu vực |
| Dịch vụ | Lắp đặt và đào tạo tại nhà xưởng | Báo giá riêng, thường khoảng một tuần làm việc tại nhà xưởng |
Để nhận báo giá, vui lòng gửi bản vẽ các chi tiết lớn nhất và phổ biến nhất của bạn, độ dày tấm, vật liệu và không gian sàn hiện có. Chúng tôi báo giá theo điều kiện FOB Thanh Đảo.
Giao hàng, Lắp đặt và Hỗ trợ
- Cấu hình và bản vẽ. Các kỹ sư của chúng tôi sẽ thiết kế cổng trục, hành trình và các trạm sao cho phù hợp với diện tích nhà xưởng và phôi của bạn.
- Sản xuất và chạy thử tại nhà máy. Thời gian giao hàng từ 20–45 ngày tùy theo cấu hình. Hệ thống được lắp ráp và chạy thử hàn trước khi xuất xưởng.
- Chuẩn bị mặt bằng. Chuẩn bị móng cho đường ray, nguồn điện và khí bảo vệ, đồng thời kiểm tra khoảng sáng cẩu trục phía trên cổng trục. Xác nhận các yêu cầu về móng với kỹ sư của chúng tôi trước khi máy đến nơi.
- Lắp đặt và đào tạo. Việc lắp đặt và đào tạo vận hành tại xưởng 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.
- Hỗ trợ sau bán hàng. Bảo hành 24 tháng cho toàn bộ máy, ngoại trừ vật tư tiêu hao, kèm hỗ trợ kỹ thuật từ xa cho các vấn đề về phần mềm và quy trình hàn.
Các vấn đề thường gặp trên cấu kiện hàn lớn và cách robot cổng trục giải quyết
Các chi tiết lớn mang theo những thách thức riêng: đường hàn dài, biến dạng nhiệt và thời gian gá đặt lâu. Đây là cách trạm cổng trục xử lý các vấn đề đó:
| Vấn đề | Nguyên nhân phổ biến | Hệ thống xử lý như thế nào |
|---|---|---|
| Đường hàn bị xê dịch khi hàn | Biến dạng nhiệt trên các đường hàn dài | Cảm biến theo dõi đường hàn laser và cảm biến hồ quang hiệu chỉnh mỏ hàn theo thời gian thực |
| Độ hở lắp ghép khác nhau giữa các phôi | Sai số cắt và gá lắp trên các kết cấu lớn | Đường hàn được định vị trước khi hàn thay vì phụ thuộc vào mô hình danh định |
| Robot không với tới các đường hàn sâu hoặc xa | Đế robot cố định và tầm với của tay robot có hạn | Hệ cổng trục mang robot di chuyển dọc theo trục X, Y và Z trên toàn bộ vùng làm việc |
| Robot phải chờ trong lúc gá phôi | Chỉ có một trạm làm việc | Hai hoặc nhiều trạm dưới một cổng trục: hàn trạm này trong lúc gá phôi trạm kia |
| Vết dừng-khởi động trên các mối hàn dài | Phải định vị lại robot cố định | Đường hàn liên tục dài khoảng 20 m trong một lần chạy |
Trước khi đầu tư: Bảng kiểm tra lập kế hoạch cổng trục
Hệ thống cổng trục được thiết kế dựa trên phôi sản phẩm và nhà xưởng của bạn. Hãy thu thập các thông tin sau trước tiên:
- Kích thước và trọng lượng của phôi lớn nhất và các loại phôi phổ biến nhất.
- Tải trọng cầu trục và chiều cao móc cẩu phía trên khu vực làm việc dự kiến.
- Chiều dài, chiều rộng sàn nhà xưởng và chiều cao tòa nhà hiện có.
- Tình trạng nền sàn và không gian để làm móng ray.
- Số lượng trạm làm việc bạn muốn bố trí dưới cổng trục.
- Quy trình hàn: dây đơn hoặc dây đôi tandem, và chiều dày bản mã.
- Dữ liệu lập trình: có sẵn mô hình 3D để lập trình ngoại tuyến, hay cần quét phôi mẫu.
- Nguồn điện, khí bảo vệ và hệ thống hút khói hàn.
Bảo trì định kỳ và hàng ngày
| Chu kỳ | Công việc |
|---|---|
| Mỗi ca làm việc | Làm sạch béc hàn và loại bỏ xỉ hàn; kiểm tra búp sen (contact tip) và thay thế khi lỗ mòn; kiểm tra bộ cấp dây và lượng dây hàn; xác nhận lưu lượng khí bảo vệ |
| Hàng tuần | Kiểm tra cáp mỏ hàn và ống dẫn xem có bị mòn không; kiểm tra các kết nối khí xem có rò rỉ không; làm sạch trạm làm sạch mỏ hàn hoặc thiết bị chống dính xỉ nếu có |
| Hàng tháng | Làm sạch thanh ray và thanh răng; tra mỡ thanh răng, bánh răng và các dẫn hướng; kiểm tra xích dẫn cáp và các dây cáp bên trong |
| Hàng năm | Kiểm tra độ thẳng của ray và bu lông cố định; bảo dưỡng động cơ truyền động của robot và cổng trục theo chỉ định của nhà sản xuất |
Tuân theo sổ tay hướng dẫn của nhà sản xuất robot và nguồn hàn về mỡ bôi trơn hộp giảm sốc và chu kỳ thay pin. Sao lưu chương trình robot và quy trình hàn sau mỗi lần thay đổi.
An toàn quanh khu vực trạm cổng trục
- Lắp hàng rào quanh khu vực làm việc và liên động các cửa ra vào với bộ điều khiển robot.
- Sử dụng rèm quang học hoặc máy quét khu vực giữa trạm hàn và trạm gá phôi.
- Phối hợp chuyển động của cầu trục với cổng trục để đảm bảo tải trọng không bao giờ đi qua phía trên robot đang chuyển động.
- Lắp đặt hệ thống hút khói phù hợp với quy trình hàn và chiều dài của khu vực làm việc.
Ưu điểm và hạn chế
Ưu điểm
- Hàn các phôi lớn hơn nhiều so với tầm với của bất kỳ tay robot nào
- Bố trí nhiều trạm giúp robot liên tục hàn trong lúc công nhân gá đặt phôi
- Đường hàn dài liên tục lên đến khoảng 20 m
- Phiên bản treo trên cao giúp giải phóng mặt bằng sàn xưởng
- Có thể cấu hình hàn dây đôi tandem cho bản mã dày
Hạn chế
- Cần không gian sàn, móng nền và khoảng trống cho cầu trục
- Là hệ thống lắp cố định; đối với các phôi rải rác khắp xưởng lớn, robot hàn di động có thể linh hoạt hơn
- Đối với các chi tiết nhỏ lặp lại nhiều lần, trạm làm việc tích hợp bộ định vị (positioner) sẽ nhanh và kinh tế hơn
- Các chi tiết tấm mỏng thường phù hợp hơn với phương pháp hàn laser
Bảng 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 hữu ích khi bạn lên kế hoạch dự trữ dây hàn và chọn chiều dày bản mã.
| Đường kính dây Ø | Ngắn mạch (Short-circuit) (A) | Cầu (Globular) (A) | Phun (Spray) (A) | Chiều dày phôi tiêu biểu |
|---|---|---|---|---|
| 0.8 mm | 40–120 | 120–170 | 170–200 | 0.8–4.0 mm |
| 1.0 mm | 60–140 | 140–190 | 190–300 | 2.0–8.0 mm |
| 1.2 mm | 80–180 | 180–240 | 240–400 | từ khoảng 4 mm |
| 1.6 mm | 130–220 | 220–280 | 280–500 | từ khoảng 8 mm |
Chuyển dịch ngắn mạch chạy ở mức khoảng 14–22 V, chuyển dịch dạng cầu ở khoảng 22–26 V (vùng văng tóe cần tránh), và chuyển dịch dạng phun trên 26 V.
Câu hỏi thường gặp về Robot hàn cổng trục
Kích thước phôi tối đa là bao nhiêu?
Hành trình được thiết kế tùy theo phôi của bạn. Vùng làm việc tiêu biểu là 12 m × 4 m × 2 m, và các dầm dài khoảng 20 m được hàn suốt chiều dài. Có thể thiết kế hành trình lớn hơn.
Nên chọn cổng trục treo trên cao hay cột gắn ray trên mặt đất?
Cổng trục treo phù hợp với các phôi rộng và bố trí nhiều trạm, đồng thời giữ sàn xưởng thông thoáng. Cột gắn ray mặt đất phù hợp với các phôi dài và hẹp hơn, đồng thời yêu cầu chiều cao nhà xưởng thấp hơn.
Một cổng trục có thể phục vụ nhiều trạm không?
Có. Robot hàn ở một trạm trong khi công nhân gá hoặc dỡ phôi ở trạm tiếp theo, giúp tăng thời gian sáng hồ quang.
Lập trình cho robot như thế nào?
Bằng cách lập trình ngoại tuyến từ mô hình phôi, hoặc tạo đường chạy không cần dạy học (teaching-free), tùy thuộc vào cấu hình.
Hệ thống xử lý biến dạng và khe hở lắp ghép như thế nào?
Cảm biến theo dõi đường hàn laser và cảm biến hồ quang sẽ hiệu chỉnh vị trí mỏ hàn theo thời gian thực trong khi hàn.
Mối hàn có đạt tiêu chuẩn AWS D1.1 hoặc các yêu cầu của đăng kiểm không?
Quy trình hàn có thể đạt tiêu chuẩn ISO, AWS D1.1 và các quy định của hiệp hội đăng kiểm như ABS, LR và CCS, phù hợp với các liên kết và vật liệu cụ thể của bạn.
Robot hàn cổng trục có cần móng nền không?
Có. Hệ thống ray cần một nền móng phẳng và vững chắc. Hãy xác nhận các yêu cầu về móng với các kỹ sư của chúng tôi trước khi máy tới xưởng.
Mất bao lâu từ lúc đặt hàng đến khi sản xuất?
Thời gian giao hàng là 20–45 ngày tùy theo cấu hình, cộng thêm khoảng một tuần để lắp đặt và đào tạo tại xưởng. Công tác làm móng nên được hoàn thành trước khi giao máy.
Hệ thống truyền động nào di chuyển cổng trục?
Thanh răng và bánh răng độ chính xác cao kết hợp với động cơ AC servo.
Xem tất cả các dòng robot hàn để so sánh các hệ thống cần trục (cantilever), cổng trục, di động, trạm làm việc và robot cộng tác (cobot) cạnh nhau.
Hãy gửi cho chúng tôi bản vẽ phôi và mặt bằng nhà xưởng của bạn. Các kỹ sư của chúng tôi sẽ đề xuất bố trí cổng trục, hành trình và quy trình hàn, đồng thời báo giá FOB Thanh Đảo.
Nhận cấu hình và báo giá ngay
