Nguồn: Pixabay
Robot hàn là một trong những robot công nghiệp quan trọng nhất trong không gian sản xuất. Chúng xử lý hàn, về cơ bản là thứ duy nhất giữ cho máy móc gắn kết với nhau, bao gồm cả ô tô. Robot trong sản xuất ô tô phụ thuộc rất nhiều vào hàn tự động, thay thế lao động con người tại hầu hết các nhà máy sản xuất ô tô trên toàn cầu. Trong tất cả các ứng dụng robot công nghiệp trong sản xuất, hàn bằng robot là ứng dụng mới nhất, được giới thiệu cách đây chưa đầy 20 năm.
Các loại quy trình hàn robot
Có khoảng sáu quy trình hàn tự động được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp. Mỗi quy trình đảm nhiệm một chức năng riêng biệt và có một robot đặc biệt được thiết kế để thực hiện chức năng đó.
Hàn điểm kháng
Hàn điểm điện trở là một quá trình trong đó nhiệt từ điện trở được tác dụng với lực để hàn các vật liệu kim loại lại với nhau. Sự tập trung áp suất và điện vào một điểm này làm cho kim loại tan chảy và kết lại khi chúng ở trạng thái nóng chảy. Kim loại sau đó được để nguội và được gắn vĩnh viễn tại điểm đó, do đó có tên là Hàn điểm.
Ưu điểm của việc sử dụng robot hàn điểm là rất nhiều; một là nó liền mạch; nó không để lại bất kỳ dấu vết hàn nào. Một ưu điểm khác là nó mạnh hơn nhiều so với các loại hàn khác; một khi hai bộ phận tan chảy vào nhau, sẽ có những điểm yếu còn sót lại. Ngành công nghiệp ô tô phụ thuộc rất nhiều vào robot hàn điểm, với một chiếc ô tô trung bình có hơn 5000 mối hàn điểm.
Hàn laser
Đây là một hình thức nối kim loại tiên tiến khác tập trung nhiệt vào một điểm bằng chùm tia laze. Công nghệ này đã tồn tại hơn 30 năm. Hàn laser hoạt động bằng cách ghép hai tấm kim loại lại với nhau. Tiếp theo là sự tập trung của chùm tia laser vào các cạnh của tấm kim loại. Sức nóng dữ dội khiến chúng tan chảy cùng lúc, trộn lẫn với nhau để hoàn thiện mối nối. Một khi chúng nguội đi, chúng trở thành một.
Một số ưu điểm của hàn laser bao gồm độ chính xác cao vì chùm tia laser có thể được điều khiển dễ dàng. Tốc độ hàn cũng rất cao; sức nóng dữ dội khiến bất kỳ loại kim loại nào tan chảy vào nhau, tạo thành mối nối ngay lập tức. Tính nhất quán cũng cao, khiến nó trở thành phương pháp lý tưởng nếu bạn đang muốn tạo ra sự đồng nhất.
Hàn kim loại khí hàn
Đây là một loại robot hàn Quá trình trong đó nguồn nhiệt là hồ quang được hình thành giữa điện cực kim loại tiêu hao và phôi có lớp khí bảo vệ được cung cấp từ bên ngoài thường là khí trơ. Điều này làm cho một vũng hàn được hình thành giữa hai vật liệu, chúng sẽ nối lại với nhau sau khi nguội.
Có hai loại robot hàn hồ quang kim loại bằng khí. Loại đầu tiên được gọi là hàn kim loại bằng khí trơ (robot hàn MIG) sử dụng khí trơ như Argon hoặc Helium; sau đó là hàn kim loại bằng khí hoạt tính (MAG) sử dụng khí hoạt tính thường là hỗn hợp oxy, carbon dioxide và argon.
Ưu điểm chính của hàn hồ quang kim loại khí là không có sự bắn tung tóe của vật liệu nóng chảy, như thường xảy ra với các kỹ thuật hàn khác; khí bảo vệ bảo vệ vũng hàn cho đến khi nó nguội đi.
Hàn hồ quang vonfram
Đây là một kiểu hàn truyền điện giữa điện cực và vật liệu hàn. Mối hàn được bảo vệ khỏi khí quyển bằng khí bảo vệ bao bọc khu vực hàn. Điện cực được sử dụng trong quá trình này được làm từ vonfram. Lý do tại sao kim loại này được chọn là vì nó có nhiệt độ nóng chảy cao nhất so với bất kỳ kim loại nào ở mức 6,170 độ F.
Ba hợp kim vonfram chính được sử dụng trong quá trình hàn này là vonfram Zirconia, được sử dụng cho kim loại màu và sử dụng dòng điện xoay chiều cao hơn. Có vonfram Thoriate, được sử dụng trên cacbon và thép không gỉ, và cuối cùng là Vonfram nguyên chất, được sử dụng trên nhôm và magie.
Hàn hồ quang mỏng
Đây là quy trình hàn bằng robot được sử dụng trên các vật liệu mỏng đòi hỏi phải hàn tinh tế. Bất kỳ ai am hiểu về hàn sẽ chứng thực rằng hàn các tấm kim loại mỏng là một thách thức lớn. Nếu bạn sử dụng quá nhiều lực hoặc loại hàn cực đoan, nó có thể thay đổi toàn bộ bản chất của các vật liệu liên quan. Hàn hồ quang mỏng hoạt động bằng cách giảm thiểu quá trình cháy có thể khiến mối hàn nóng chảy bị sụp đổ, làm biến dạng vật liệu. Có hai loại khí trơ được sử dụng với quy trình này để giảm thiểu bắn tóe; Khí trơ Tungsten (TIG) và Khí trơ Kim loại (MIG).
Hàn Plasma
Hàn plasma là một quá trình hàn hồ quang hoạt động theo kiểu tương tự như hàn hồ quang khổ mỏng; sự khác biệt duy nhất ở đây là hồ quang plasma có thể được tách ra khỏi lớp khí bảo vệ. Sau đó, plasma được ép qua một vòi phun bằng đồng mịn, sau đó làm hạn chế hồ quang. Quá trình này có thể được tiến hành thông qua ba cách chính; Hàn microplasma được sử dụng cho các tấm mỏng có độ dày nhỏ tới 0.1mm.
Loại thứ hai được gọi là Hàn dòng trung bình sử dụng dòng điện từ 15-200A; nó có sự thâm nhập sâu hơn. Phương pháp cuối cùng được gọi là Hàn lỗ khóa, được sử dụng trên các tấm kim loại dày tới 10 mm.
Ưu và nhược điểm của việc sử dụng Robot để hàn
Không thể phủ nhận một thực tế là robot đang ngày càng tham gia nhiều hơn vào Quy trình sản xuất khi thời gian tiến triển. Ở một số nước, chúng đã thay thế hoàn toàn sức lao động của con người. Có lợi thế và những bất lợi của việc sử dụng robot để hàn, và chúng bao gồm những điều sau đây.
Các thuận
Hiệu quả và năng suất được tăng lên: Robot hàn chính xác trong công việc vì chúng được lập trình theo cách đó; rất ít chỗ cho lỗi. Khả năng thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại mà không mệt mỏi giúp tăng năng suất.
Chu kỳ thời gian ngắn hơn: Khi sản xuất trở nên hiệu quả, chu kỳ thời gian cũng ngắn hơn, điều này có nghĩa là có thể sản xuất được nhiều sản phẩm hơn trong khung thời gian đó so với khi chỉ dựa vào sức lao động của con người.
Tận dụng sàn tốt hơn: Tự động hóa nơi làm việc đã giảm dấu chân của con người và, đến lượt nó, tạo ra nhiều không gian sàn hơn cho những thứ khác. Một robot hàn có thể thực hiện công việc mà trước đây do một nhóm người xử lý. Với nhiều không gian hơn có nghĩa là có nhiều chỗ hơn để di chuyển cũng như bổ sung thêm các máy hàn robot mới.
An toàn được tăng cường: Con người không thể duy trì sự tập trung quá lâu; họ càng làm việc nhiều thì sự mất tập trung càng cao; đây là nguyên nhân dẫn đến tai nạn ở những nơi sử dụng máy móc hạng nặng. Ngược lại, robot hàn có thể chạy trong nhiều ngày mà không mắc một lỗi nào. Tai nạn không còn phổ biến ở các nhà máy sản xuất vì lý do này.
Giảm lãng phí: Mức độ chính xác cao mà robot thể hiện hiệu quả đến mức hầu như không còn gì để loại bỏ. Eros của con người là tác nhân lớn nhất gây ra lãng phí ở hầu hết các nhà máy sản xuất. Tuy nhiên, với robot, hầu hết các nguyên liệu thô đều được sử dụng tối đa.
các Cons
Chi phí ban đầu cho tự động hóa rất cao: Xem xét khối lượng lập trình robot công nghiệp để chế tạo robot cùng với các công cụ phức tạp cần thiết để chúng hoạt động bình thường, chi phí tự động hóa nhà máy của bạn rất cao trong giai đoạn đầu.
Đào tạo là cần thiết: Mặc dù robot đã thay thế con người, nhưng hầu hết vẫn cần được con người vận hành và giám sát. Đào tạo con người vận hành những robot này có thể là một công việc rất tốn kém và mất thời gian vì robot công nghiệp có thể rất tinh vi. Điều tương tự cũng áp dụng cho việc sửa chữa và bảo trì, chỉ có các chuyên gia chuyên môn mới có thể xử lý loại công việc đó và chúng rất hạn chế trên thị trường.
Việc ra quyết định bị hạn chế: Mặc dù tinh vi, robot không có khả năng đưa ra quyết định, chúng chỉ hoạt động dựa trên bộ hướng dẫn được lập trình viên đưa vào. Có vô số quyết định cần yếu tố con người tại nơi làm việc, điều mà robot hiện tại không có. Với sự phát triển của AI đang tăng tốc, hy vọng rằng trong tương lai, robot sẽ có khả năng suy nghĩ thấu đáo trước.
Tính linh hoạt hạn chế: Không giống như con người có thể được đào tạo để xử lý hai vai trò khác nhau liên tiếp, hầu hết các robot hàn đều quá chuyên biệt để họ có thể thực hiện được điều này. Chúng được lập trình để đáp ứng một ngách mà chúng dành riêng mà không có bất kỳ sự sai lệch nào. Cách duy nhất để một robot hàn có thể chuyển đổi vai trò là khi chúng được lập trình lại một cách có chủ đích để làm điều đó.
Thời gian triển khai dài: Việc chuyển sang sử dụng robot không diễn ra trong chớp mắt. Trước tiên, bạn cần tái cấu trúc nhà máy để phù hợp với chúng, sau đó là vấn đề giao chúng đến cơ sở vì chúng nặng. Bạn cũng sẽ cần sự trợ giúp của chuyên gia để thiết lập chúng, tất cả những điều này sau đó là thời gian dùng thử để đảm bảo chúng hoạt động như mong đợi trước khi sản xuất được tiếp tục. Bạn sẽ mất tối thiểu 20 tuần trước khi đi vào hoạt động hoàn toàn.
Lập trình và hệ thống hàn robot
Robot hàn yêu cầu phần mềm cụ thể để họ thực hiện vai trò của mình. Phần mềm này được tạo ra bởi các công ty độc lập sau đó bán cho các nhà sản xuất robot. Sau đây là một số phần mềm hệ thống hàn robot phổ biến nhất.
Động từ
Nguồn: verbotics.com
Động từ Weld là một phần mềm hàn đơn giản nhưng mạnh mẽ có thể chạy từ bất kỳ máy tính để bàn nào. Đây là một thiết lập ngoại tuyến giúp việc hàn robot trở nên dễ dàng. Nó có giao diện người dùng cung cấp cho bạn bản xem trước về cách chương trình có thể điều khiển robot hàn. Verbotics không miễn phí nhưng nó có phiên bản dùng thử cho phép bạn dùng thử phần mềm trước khi đưa ra quyết định cuối cùng.
Mối hàn Almacam
Nguồn: almacam.com
Mối hàn Amalacam là phần mềm robot hàn ngoại tuyến cho phép các nhà sản xuất tối ưu hóa robot hàn của mình để tăng hiệu quả. Almacam Weld đã được sử dụng hơn 20 năm và đã được cải tiến qua nhiều năm để trở thành một trong những phần mềm hàn được săn đón nhiều nhất. Một trong những ưu điểm của phần mềm là dễ cài đặt và không cần đào tạo quá nhiều để người vận hành có thể sử dụng thành thạo.
quả sung
Nguồn: new.abb.com
quả sung là một phần mềm hàn ngoại tuyến khác dễ sử dụng và triển khai tại bất kỳ nơi làm việc nào. Nó tăng năng suất bên cạnh việc giảm thiểu rủi ro đồng thời tối đa hóa khoản đầu tư vào tất cả các hệ thống rô-bốt của bạn. ABB tương thích với nhiều rô-bốt hàn và có thể được vận hành bởi bất kỳ ai đã được đào tạo để hiểu cách thức hoạt động của nó.
Các lĩnh vực ứng dụng hàn robot
Hàn robot chủ yếu được sử dụng trong nhà máy sản xuất liên quan đến máy móc hạng nặng. Một số ngành công nghiệp này bao gồm những ngành sau.
Công nghiệp ô tô
Nguồn: Pixabay
Xe trung bình có hơn 5000 bộ phận được hàn, điều đó đủ chứng minh tầm quan trọng của hệ thống hàn tự động là rất quan trọng. Công việc này trước đây do con người thực hiện nhưng điều đó dẫn đến mối hàn không đồng đều khiến ô tô hoạt động kém hiệu quả trên đường. Các nhà sản xuất ô tô hiện đại không thể thiếu robot hàn. Công nghệ hàn robot dự kiến sẽ được cải thiện hơn nữa trong tương lai.
Công nghiệp Điện tử
Nguồn: Pixabay
Bo mạch chủ máy tính được làm từ những bộ phận rất nhỏ không thể hàn bằng tay. Robot hàn liên quan đến việc chế tạo các vật dụng như vậy rất tiên tiến với khả năng hàn ngay cả những vật nhỏ nhất mà mắt thường khó có thể nhận ra. Việc sử dụng robot hàn là cách duy nhất có thể sản xuất các thiết bị điện tử nhanh như nhu cầu của họ.
Công nghiệp dầu mỏ
Nguồn: Pixabay
Các đường ống khổng lồ được sử dụng để vận chuyển dầu thô qua những khoảng cách rất lớn dựa vào robot hàn để liên kết chúng với nhau vì chúng phải được sản xuất theo từng đoạn. Một lý do khác khiến robot tham gia hàn đường ống là có rãnh để đảm bảo an toàn. Đường ống phải chống rò rỉ để tránh cháy nổ, rò rỉ gây hại cho con người và môi trường.
Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ
Nguồn: Pixabay
Hơn ô tô, máy bay đòi hỏi sự chú ý nhiều nhất khi sản xuất các bộ phận của chúng vì thực tế chúng phải ở trên không. Để giảm thiểu sai sót, tất cả hàn các bộ phận máy bay được thực hiện bởi các robot hàn tiên tiến được lập trình để bao phủ tất cả các bộ phận. Họ được trang bị công nghệ thị giác mà họ có thể sử dụng để phát hiện bất kỳ sai sót nào.
Hướng dẫn mua Robot hàn
Nguồn: Pinterest
Phần khó nhất của tự động hóa hoạt động kinh doanh sản xuất của bạn đang quyết định chọn loại robot phù hợp. Có vô số nhà sản xuất robot trên thế giới, mỗi nhà sản xuất đều có những sản phẩm độc đáo hứa hẹn mang lại kết quả tốt nhất. Việc quyết định nên làm gì đòi hỏi rất nhiều nghiên cứu vì robot có giá rất cao. Đó là loại hình đầu tư bạn thực hiện một lần trong đời, do đó nó phải được thực hiện đúng. Sau đây là hướng dẫn mua robot hàn cho nhà máy sản xuất của bạn.
phức tạp
A robot hàn tốt phải là một điều dễ hiểu. Việc sử dụng một rô-bốt hàn quá phức tạp có thể khiến quá trình sản xuất của bạn bị dừng lại khi chúng gặp sự cố vì nhà sản xuất sẽ yêu cầu chuyên gia đến để tiếp tục hoạt động. Khi chọn robot hàn, trước tiên hãy đảm bảo rằng nó đủ đơn giản để kỹ thuật viên nội bộ của bạn xử lý nhằm tiết kiệm chi phí sửa chữa trong tương lai.
Thiết bị ngoại vi
Nguồn: Pinterest
Một số robot hàn cần có các tiện ích bổ sung để chúng hoạt động, đây là một khoản chi phí bổ sung mà bạn nên tránh nếu có thể. Hãy chọn một robot hàn có trọn gói, có khả năng xử lý vô số chức năng mà không cần phải chi nhiều tiền hơn cho việc mua các bộ phận khác. Nếu bạn phải mua một chiếc cần phụ kiện, hãy đảm bảo rằng các bộ phận được đề cập đều dễ tìm thấy ở địa phương.
Dung lượng trống
Nguồn: Pixabay
Số lượng và kích thước của rô-bốt hàn mà bạn định mua tùy thuộc vào không gian có sẵn tại nhà máy của bạn. Khi thay thế sức lao động của con người với robot, bạn sẽ buộc phải dọn sàn trước. Không gian càng lớn thì số lượng robot hàn có thể lắp vào càng nhiều và ngược lại. Nếu bạn đang điều hành một nhà máy nhỏ và có ý định tự động hóa, bạn sẽ cần diện tích sàn lớn hơn.
Bản chất công việc
Nguồn: Pinterest
Một số quy trình sản xuất không yêu cầu quy trình hàn tiên tiến, nhưng nếu bạn thuộc loại hình sản xuất liên quan đến các bộ phận kim loại nặng thì hàn bằng robot sẽ là con đường hợp lý nhất nên thực hiện. Sản xuất ô tô liên quan đến việc sử dụng các bộ phận ô tô nặng mà sức lao động của con người không thể xử lý tốt, robot hàn là lựa chọn duy nhất còn lại trong ngành đó.
Ngân sách của bạn
Nguồn: Pixabay
Rẻ nhất robot công nghiệp hạng nặng có giá khoảng 50,000 đô la, bạn có thể mua một chiếc đã qua sử dụng với giá thấp hơn một chút nhưng tóm lại là, robot rất đắt. Mặc dù mục đích biện minh cho phương tiện về lâu dài, nhưng chi phí ban đầu cho robot hàn để tự động hóa một nhà máy sản xuất sẽ khiến bạn mắc nợ nếu bạn không thận trọng. Bên cạnh chi phí mua chúng, bạn cũng sẽ cần tiền để đào tạo mọi người, thiết lập chúng trong nhà máy và sửa chữa trong tương lai. Sẽ mất một thời gian trước khi bạn có thể hoàn lại toàn bộ khoản đầu tư ban đầu.
Linh hoạt
Hầu hết các robot tham gia sản xuất đều có định hướng nhiệm vụ, tức là chúng được thiết kế để xử lý một vai trò cụ thể. Mặc dù điều này làm cho chúng hoạt động hiệu quả nhưng nó lại hạn chế phạm vi hoạt động của chúng và khi bạn xem xét chi phí của chúng, nó thực sự sẽ giúp ích cho bạn rất nhiều nếu bạn có thể có được một cánh tay robot của nhà máy có thể xử lý nhiều hơn một vai trò. Một robot hàn cũng có thể xử lý việc gắp và đặt sẽ là một khoản đầu tư tốt hơn so với một robot chỉ có thể xử lý hàn.
Sự có sẵn
Bạn sẽ tốn kém hơn khi nhập khẩu một loại robot hàn cụ thể nếu không tìm thấy tại địa phương. Nếu bạn tình cờ sống gần một nhà sản xuất robot lớn, bạn có thể đủ may mắn để đặt hàng đặc biệt cho các robot tùy chỉnh. Việc sử dụng robot công nghiệp không phổ biến ở mọi khu vực, điều này khiến các nhà sản xuất tự động hóa công nghiệp tập trung vào các khu vực cụ thể có thể nằm quá xa nhà máy của bạn. Hãy cân nhắc chi phí nhập khẩu robot hàn trước khi đưa ra lựa chọn.
Trợ giúp
Nguồn: Pinterest
Hỗ trợ sau bán hàng là rất quan trọng khi xử lý robot. Họ là những cỗ máy như bao cỗ máy khác, chỉ có điều là rất tiên tiến. Dù vậy, cuối cùng chúng sẽ bị hỏng hoặc trục trặc sau khi sử dụng kéo dài. Khi điều này xảy ra, bạn sẽ yêu cầu họ giúp đỡ mà không cần phải bỏ ra số tiền lớn. Đi nhà sản xuất robot công nghiệp có thể cung cấp bảo hành cũng như hy vọng kỹ thuật chuyên dụng trong một khoảng thời gian cụ thể.
Phụ tùng thay thế sẵn có
Nguồn: Pinterest
Các bộ phận hàn được sử dụng quá mức như bộ phận cuối rất có thể bị hỏng khi chúng thực hiện hầu hết công việc. Bất kỳ bộ phận chuyển động nào cũng dễ bị ma sát và mặc dù cần có thời gian nhưng chúng sẽ cần được thay thế trong quá trình hoạt động. Chọn robot hàn có sẵn phụ tùng thay thế ngay lập tức. Việc thiếu phụ tùng thay thế có thể khiến hoạt động sản xuất bị đình trệ và đó là một trong những sự gián đoạn mà bạn không muốn giải quyết.
Nâng cấp phần mềm
Nguồn: Pinterest
Tính sẵn có của các bản nâng cấp phần mềm cũng là một yếu tố quan trọng khác giúp bạn thu hẹp loại robot hàn mà bạn muốn cho nhà máy của mình. Việc nâng cấp làm cho rô-bốt trở nên hiệu quả hơn, việc mắc kẹt với rô-bốt sử dụng phần mềm quá hạn có thể bắt đầu ảnh hưởng đến chất lượng sản xuất. Hãy chọn những robot được hỗ trợ phần mềm liên tục với các bản nâng cấp ít nhất mỗi năm một lần.
Kết luận
Robot hàn là một trong những robot công nghiệp quan trọng nhất trong lĩnh vực sản xuất. Do nhiệt độ cao liên quan đến quá trình này, vai trò này được thực hiện tốt nhất bởi robot hàn vì chúng có khả năng xử lý và chịu nhiệt tốt hơn con người. Nếu bạn dự định mua robot hàn đối với nhà máy sản xuất, hãy đến nhà sản xuất robot hàn gần nhất và mua máy hàn tự động tốt nhất cho doanh nghiệp của bạn.
Bạn có thể đọc:
Robot hàn: Danh sách 10 thương hiệu công ty robot hàn tốt nhất
14 Tháng Bảy, 2021
Đọc thêm "
Tế bào hàn robot: Nó là gì và mua ở đâu
29 Tháng ba, 2021
Đọc thêm "
Nhà sản xuất máy hàn tốt nhất ở Ý
20 Tháng Mười
Đọc thêm "