Trả lời trực tiếp: Hàn không cần lập trình là một phương pháp định vị lặp lại cho một loại hình học nhất định, chứ không phải lập trình tự động cho bất kỳ hình dạng nào. Quá trình quét sẽ trả về vị trí của chi tiết cụ thể đó, do đó sự khác biệt giữa các chi tiết được chấp nhận trong khi sự thay đổi về hình học thì không. Một đường hàn kín đều đặn như vòng mặt bích có thể được tính toán từ kết quả quét. Điều mà phương pháp này loại bỏ là quá trình lập trình; mỗi chi tiết vẫn được định vị, nhưng bằng thiết bị thay vì bằng con người.
Cái này dành cho ai: Bài viết này dành cho các kỹ sư và người mua đang đánh giá các hệ thống hàn tự động dựa trên quét cho các cụm lắp ráp được sản xuất theo lô vừa.
Phạm vi: Hướng dẫn của EVST này đề cập đến các điều kiện tiên quyết mà một sản phẩm phải đáp ứng để hàn robot không cần lập trình dựa trên quét hoạt động: độ đều của đường hàn, kết quả quét thực tế trả về, dữ liệu được lưu và không được lưu, và các điều kiện làm hỏng quá trình này. Hướng dẫn này không nêu độ chính xác của quá trình quét, phạm vi bù trừ, tỷ lệ sản phẩm đạt yêu cầu ngay lần đầu hoặc thời gian chu kỳ; những thông số đó được lấy từ hồ sơ thử nghiệm của chính sản phẩm bạn đang sử dụng.
Đo trước rồi mới hàn.
Trong đoạn phim tham khảo, một đường laser màu đỏ chiếu ngang nắp của thùng máy biến áp và lỗ mặt bích trên đó trước khi hồ quang được tạo ra. Chỉ sau lần chiếu đó, robot mới bắt đầu hàn xung quanh vòng mặt bích.
Thứ tự đó chính là phương pháp. Quá trình quét không phải là kiểm tra một chương trình đã tồn tại; nó là đầu vào để xây dựng đường dẫn, và trình tự này lặp lại cho từng phần.
Cần phải nói rõ đây không phải là gì. Nó không phải là lập trình ngoại tuyến, vốn xây dựng đường dẫn từ mô hình, và cũng không phải là theo dõi đường hàn, vốn hiệu chỉnh đường dẫn đã được định hình trong quá trình hàn. Ba khái niệm này giải quyết các vấn đề khác nhau và thường được sử dụng như thể chúng có thể thay thế cho nhau.
Công nghệ hàn robot không cần lập trình cần gì từ đường hàn?
Vòng mặt bích là một đường nối kín đều đặn nằm trong một mặt phẳng. Khi có ảnh quét xác định vị trí của nó, người ta có thể tính toán đường đi xung quanh nó, bởi vì hình dạng được mô tả bằng một số ít tham số chứ không phải bằng một đường cong tùy ý.
Đó là hình học mà phương pháp này phù hợp. Khi đường nối trở nên ít đều đặn hơn – một đường cong trong không gian, một giao điểm của hai hình trụ, một khớp có hình dạng thay đổi dọc theo chiều dài của nó – quá trình quét vẫn trả về một vị trí, nhưng không thể suy ra đường đi từ đó nếu không có mô hình.
Bài kiểm tra thực tế rất đơn giản: liệu đường nối có thể được mô tả đủ rõ ràng để việc xác định vị trí của nó là đủ để tạo ra nó hay không? Nếu có, thì lập trình không cần hướng dẫn là một ứng cử viên. Nếu bản thân hình dạng phải được mô tả, thì đó là một bài toán lập trình ngoại tuyến.
Trình tự hoạt động của EVST luôn giống nhau: trước tiên là hình dạng đường nối, sau đó là phạm vi quét, tiếp theo là sự khớp nối, và cuối cùng mới là chính tế bào.
Theo ISO 9692-1: 2013Các mối nối được chuẩn bị cho hàn nóng chảy được xác định bởi hình dạng và kích thước cụ thể, đó là điều làm cho một mối nối thông thường có thể mô tả được ngay từ đầu.
Nó giúp tiết kiệm thời gian giảng dạy, chứ không phải thời gian tìm kiếm.
Trong đoạn phim, cùng một thùng chứa có nhiều vị trí hàn khác nhau, và thiết bị sẽ quét lại trước khi thực hiện công việc tiếp theo. Không ai hướng dẫn lại bất cứ điều gì, nhưng vị trí được thiết lập lại mỗi lần.
Sự khác biệt này rất quan trọng đối với lập luận về thời gian chu kỳ. Đào tạo là chi phí thiết lập một lần; quét là chi phí trên mỗi sản phẩm. Do đó, lập luận này càng thuyết phục hơn khi số lượng sản phẩm trong mỗi lô nhỏ hơn và sự đa dạng tăng lên, và càng yếu đi khi số lượng sản phẩm trong mỗi lô lớn hơn và các sản phẩm trở nên đồng nhất hơn.
Điều này cũng có ý nghĩa quan trọng đối với kỳ vọng khi vận hành thử. Một tế bào quét mọi bộ phận đang thực hiện công việc mà một tế bào được lập trình không làm, và công việc đó phải xuất hiện ở đâu đó trong chu trình.
| Tình hình | Phương pháp thông thường | Cần xác minh điều gì trước tiên? |
|---|---|---|
| Đường may kín đều đặn, sản xuất theo lô nhỏ, vị trí thay đổi. | Dạy học dựa trên quét miễn phí | Liệu quá trình quét có bao phủ được mọi đường may và khoảng trống hay không. |
| Đường may phức tạp hoặc tự do, mẫu có sẵn. | Lập trình ngoại tuyến từ mô hình | Độ chính xác của mô hình so với cụm lắp ráp thực tế |
| Những đoạn dài có cùng một phần | Chương trình giảng dạy, có thể bao gồm cả việc theo dõi tiến độ học tập. | Mức độ khác biệt giữa các bộ phận là bao nhiêu? |
| Vị trí đường hàn bị lệch trong quá trình hàn | Theo dõi đường may trên đường dẫn căng | Cho dù sự sai lệch là do biến dạng hay do sự lắp ráp không khớp |
Phương pháp này bị lỗi ở chỗ nào
Quá trình quét có một đường ngắm thẳng. Một đường nối bị che khuất phía sau cấu trúc, bị kẹp chặt hoặc tiếp cận ở một góc mà cảm biến không thể theo kịp là đường nối mà phương pháp này không thể xác định vị trí, và dù xử lý thế nào cũng không thể khôi phục lại được nó.
Bề mặt phản chiếu là nguyên nhân gây lỗi phổ biến thứ hai. Bề mặt được đánh bóng, mạ hoặc ẩm ướt làm nhiễu tín hiệu từ cảm biến ánh sáng cấu trúc dạng đường thẳng, và các giải pháp khắc phục thực tế là về mặt quang học và cơ khí – góc chiếu, thiết kế giá đỡ, điều kiện bề mặt – chứ không phải phần mềm.
Thứ ba là sự khớp nối. Máy quét có thể đo khe hở; nó không thể hàn khe hở nằm ngoài phạm vi cho phép của quy trình. Theo... ISO 13920: 1996Các dung sai chung cho các kết cấu hàn được quy định theo các cấp dung sai, và khe hở vượt quá cấp mà quy trình giả định là vấn đề của quá trình lắp ráp chứ không phải vấn đề của thiết bị hàn.
Điều cuối cùng này cần được nêu rõ vì nó thường được ghi nhận là lỗi thiết bị trong quá trình vận hành thử, nhưng thực tế nó không phải là lỗi thiết bị.
Những gì thuộc về hồ sơ kiểm tra và an toàn
Độ chính xác quét, phạm vi bù trừ thực tế được áp dụng và tỷ lệ đạt yêu cầu ngay lần đầu tiên thuộc về các bản ghi thử nghiệm được tạo ra trên các bộ phận của riêng bạn. Không thể đọc bất kỳ thông số nào trong số đó từ đoạn phim và cũng không có thông số nào được trích dẫn ở đây.
Theo ISO 9283: 1998Độ chính xác và khả năng lặp lại của vị trí được đo trong điều kiện tải và tốc độ đã nêu, vì vậy bất kỳ số liệu định vị nào cho một ô quét đều phải nêu rõ cảm biến, khoảng cách và bộ phận mà nó đảm nhận.
Theo ISO 10218-2: 2025Không gian được bảo vệ xuất phát từ chuyển động của toàn bộ hệ thống tích hợp, đối với một buồng gắn trên khung giàn thì bao gồm cả chuyển động của khung giàn chứ không chỉ riêng cánh tay robot.
Mỗi lần xét duyệt hồ sơ EVST đều bắt đầu từ cùng một nguồn thông tin đầu vào của dự án – bản vẽ, chuẩn bị mối nối và dung sai lắp ráp hiện tại – do đó việc lựa chọn dựa trên bằng chứng và sự chấp thuận được thống nhất dựa trên các bộ phận của riêng bạn chứ không phải dựa trên bảng dữ liệu.
Các câu hỏi thường gặp
Hàn không cần dạy có giống với lập trình ngoại tuyến không?
Không. Lập trình ngoại tuyến xây dựng đường dẫn từ mô hình; lập trình không cần hướng dẫn xây dựng đường dẫn từ bản quét của chi tiết thực tế. Lập trình ngoại tuyến có thể xử lý các hình dạng mà bản quét không thể mô tả, và lập trình không cần hướng dẫn có thể xử lý sự khác biệt giữa các chi tiết mà đường dẫn ngoại tuyến không biết đến. Chúng giải quyết các vấn đề khác nhau và thường được kết hợp với nhau.
Phương pháp này phù hợp với loại đường may nào?
Các đường nối đều đặn, có thể mô tả được mà máy quét có thể xác định vị trí – vòng mặt bích, góc bo thẳng, vòng bu lông. Khi đường nối trở nên có hình dạng tự do, việc xác định vị trí của nó không còn đủ để tạo ra nó nữa và vấn đề đặt ra là lập trình ngoại tuyến.
Điều gì khiến nó bị lỗi trong thực tế?
Tầm nhìn, sự phản xạ và sự khớp nối. Một đường nối mà cảm biến không thể nhìn thấy thì không thể xác định vị trí; các bề mặt được đánh bóng, mạ hoặc ẩm ướt sẽ làm nhiễu kết quả đo; và một khe hở nằm ngoài phạm vi quy trình là một vấn đề lắp ráp mà quá trình quét sẽ đo được nhưng không thể khắc phục.
Chúng ta nên gửi gì để nhận được câu trả lời hữu ích?
Bản vẽ chi tiết, quá trình chuẩn bị mối nối, cấp dung sai lắp ráp mà bạn đang làm việc theo, và phạm vi khe hở thực tế mà bạn thấy trên các chi tiết nhận được.
Các thông tin đầu vào của dự án cho quá trình xem xét đơn đăng ký
Để được kiểm tra so sánh với sản phẩm của riêng bạn thay vì một ô chung chung, hãy gửi:
- bản vẽ chi tiết và các đường hàn
- sự chuẩn bị chung và cấp độ dung sai mà bạn hướng tới
- phạm vi khe hở lắp ráp được thấy trên các bộ phận đầu vào
- kích thước lô và số lượng biến thể cùng chia sẻ trạm
Hãy gửi bản vẽ và phần chuẩn bị khớp nối, cũng như xem liệu các thao tác giữ không cần hướng dẫn trên sản phẩm này có thể được thực hiện dựa trên chúng hay không. Tài liệu tham khảo liên quan: giải pháp hệ thống hàn tự động, ranh giới đường hàn robot.