Robot hàn là robot công nghiệp tham gia vào công việc hàn (bao gồm cả cắt và phun).Theo Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO), Máy công nghiệp Man được định nghĩa là một robot hàn tiêu chuẩn, một robot công nghiệp là một người vận hành điều khiển tự động đa năng, có thể lập trình (Manipulator) với ba hoặc nhiều trục có thể lập trình được để tự động hóa trong công nghiệp.Để phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau, trục cuối cùng của robot có giao diện cơ khí, thường là mặt bích kết nối, có thể được lắp với các công cụ khác nhau hoặc thiết bị truyền động cuối.Robot hàn là robot công nghiệp có mặt bích ở trục cuối được gắn kìm hàn hoặc súng hàn (cắt) để chúng có thể hàn, cắt hoặc phun nóng.

Với sự phát triển của công nghệ điện tử, công nghệ máy tính, điều khiển số và công nghệ rô bốt, rô bốt hàn tự động, từ những năm 1960 bắt đầu được sử dụng trong sản xuất, công nghệ của nó ngày càng hoàn thiện, chủ yếu có các điểm sauthuận lợi:

1) Ổn định và cải thiện chất lượng hàn, có thể phản ánh chất lượng hàn ở dạng số;

2) Nâng cao năng suất lao động;

3) Nâng cao cường độ lao động của người lao động, có thể làm việc trong môi trường độc hại;

4) Giảm bớt các yêu cầu về kỹ năng vận hành của người lao động;

5) Rút ngắn chu kỳ chuẩn bị chỉnh sửa và thay đổi sản phẩm, giảm đầu tư thiết bị tương ứng.

Vì vậy, trong mọi tầng lớp xã hội đã được sử dụng rộng rãi.

Robot hàn chủ yếu bao gồm hai bộ phận: robot và thiết bị hàn.Robot bao gồm thân robot và tủ điều khiển (phần cứng và phần mềm).Thiết bị hàn, lấy hàn hồ quang và hàn điểm làm ví dụ, bao gồm nguồn điện hàn (bao gồm cả hệ thống điều khiển của nó), bộ cấp dây (hàn hồ quang), súng hàn (kẹp), v.v.Đối với rô bốt thông minh, cũng cần có hệ thống cảm biến, chẳng hạn như cảm biến laser hoặc máy ảnh và bộ điều khiển của chúng.

Sơ đồ robot hàn

Robot hàn được sản xuất trên khắp thế giới về cơ bản là robot liên hợp, phần lớn trong số đó có sáu trục.Trong số đó, trục 1, 2, 3 có thể gửi dụng cụ cuối đến các vị trí không gian khác nhau, trong khi trục 4, 5, 6 để giải quyết các yêu cầu khác nhau về tư thế của dụng cụ.Có hai dạng cấu trúc cơ khí chính của thân rô bốt hàn: một là cấu trúc hình bình hành và hai là cấu trúc đặt bên (xoay).Ưu điểm chính của cấu trúc gắn bên hông (xích đu) là phạm vi hoạt động lớn của cánh tay trên và dưới, cho phép không gian làm việc của rô bốt đạt gần như một hình cầu.Nhờ đó, robot có thể hoạt động lộn ngược trên các giá đỡ để tiết kiệm diện tích sàn và tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển các đồ vật trên mặt đất.Tuy nhiên, robot lắp bên này, 2 và 3 trục cho kết cấu công xôn, làm giảm độ cứng của robot, thường phù hợp với các robot có tải trọng nhỏ hơn, để hàn, cắt hoặc phun hồ quang.Cánh tay trên của rô bốt hình bình hành được điều khiển bằng một đòn bẩy.Cần gạt tạo thành hai cạnh của một hình bình hành với cánh tay đòn dưới.Vì vậy, nó được đặt tên.Sự phát triển ban đầu của không gian làm việc của robot hình bình hành là tương đối nhỏ (giới hạn ở phía trước của robot), rất khó để treo ngược công việc.Tuy nhiên, loại rô bốt hình bình hành (rô bốt song song) được phát triển từ cuối những năm 1980 có khả năng mở rộng không gian làm việc lên phía trên, phía sau và phía dưới của rô bốt mà không cần đến độ cứng của rô bốt đo nên đã được nhiều người quan tâm.Cấu trúc này không chỉ phù hợp với các loại robot hạng nhẹ mà còn phù hợp với các loại robot hạng nặng.Trong những năm gần đây, robot hàn điểm (tải trọng 100 đến 150 kg) hầu hết chọn robot dạng cấu trúc hình bình hành.

Mỗi trục của hai rô bốt trên được sử dụng cho chuyển động xoay, do đó, động cơ servo được dẫn động bởi bộ giảm tốc bánh xe kim xoay (RV) (1 đến 3 trục) và bộ giảm tốc hài (1 đến 6 trục).Trước giữa những năm 1980, rô bốt điều khiển bằng điện được cung cấp bởi động cơ servo DC, và từ cuối những năm 1980, các quốc gia đã chuyển sang sử dụng động cơ servo AC.Bởi vì động cơ xoay chiều không có chổi than, đặc tính động lực học tốt, do đó, robot mới không chỉ tỷ lệ tai nạn thấp, mà thời gian không cần bảo dưỡng cũng tăng lên rất nhiều, cộng (trừ) tốc độ cũng nhanh.Một số robot nhẹ mới có tải trọng dưới 16 kg có tốc độ chuyển động tối đa hơn 3m / s tại điểm trung tâm công cụ của chúng (TCP), định vị chính xác và độ rung thấp.Đồng thời, tủ điều khiển của robot cũng được sử dụng máy vi tính 32-bit và thuật toán mới, để nó có chức năng tự tối ưu hóa đường đi, quỹ đạo chạy gần với quỹ đạo dạy hơn.

đặc thù

Chỉnh sửa giọng nói

Hàn điểm không yêu cầu cao đối với rô bốt hàn.Bởi vì hàn điểm chỉ cần điều khiển điểm, còn đối với kìm hàn giữa điểm và điểm chuyển động quỹ đạo không phải là yêu cầu nghiêm ngặt, đó là robot chỉ có thể được sử dụng để hàn điểm ở lý do sớm nhất.Robot hàn điểm không chỉ có đủ khả năng chịu tải mà còn ở tốc độ dịch chuyển điểm - điểm nhanh, hoạt động trơn tru, định vị chính xác, để giảm thời gian thay đổi, nâng

Năng suất cao.Khả năng chịu tải của rô bốt hàn điểm yêu cầu bao nhiêu tùy thuộc vào dạng kẹp hàn được sử dụng.Đối với kìm hàn tách khỏi máy biến áp, tải trọng của rô bốt từ 30 đến 45 kg là đủ.Tuy nhiên, loại kẹp hàn này một mặt do đường dây cáp thứ cấp dài, tổn thất điện năng lớn, không có lợi cho robot hàn kìm hàn vào bên trong phôi, mặt khác. , dây cáp đung đưa theo chuyển động của rô bốt, dây cáp nhanh hỏng hơn.Do đó, việc sử dụng kìm hàn tích hợp đang dần tăng lên.Kẹp hàn này cùng với máy biến áp có khối lượng khoảng 70 kg.Xét rằng rô bốt phải có đủ khả năng chịu tải, kìm hàn đến vị trí không gian để hàn ở gia tốc lớn, rô bốt hạng nặng có tải trọng từ 100 đến 150 kg thường được chọn.Để đáp ứng yêu cầu dịch chuyển nhanh trong cự ly ngắn của kẹp hàn trong quá trình hàn điểm liên tục.Robot hạng nặng mới có thêm khả năng hoàn thành dịch chuyển 50mm trong 0,3 giây.Điều này đặt ra các yêu cầu cao hơn về hiệu suất của động cơ, tốc độ tính toán và thuật toán của máy vi tính.

Thiết kế cấu trúc

Chỉnh sửa giọng nói

Do thiết kế robot hàn trong môi trường bán phẳng, không gian hẹp nên để đảm bảo robot có thể theo dõi quá trình hàn của mối hàn theo thông tin sai lệch của cảm biến hồ quang thì robot phải được thiết kế nhỏ gọn, di chuyển linh hoạt. và công việc ổn định.Theo đặc điểm của không gian hẹp, robot hàn di động nhỏ được phát triển, theo đặc tính chuyển động của từng cấu trúc của robot, sử dụng phương pháp thiết kế mô-đun, cơ chế robot được chia thành ba phần: bệ di động có bánh xe, bộ điều chỉnh mỏ hàn và cảm biến hồ quang.Trong số đó, nền tảng di động bánh xe vì quán tính của nó, phản ứng chậm, chủ yếu là theo dõi thô mối hàn, cơ chế điều chỉnh mỏ hàn chịu trách nhiệm theo dõi chính xác mối hàn, cảm biến hồ quang để hoàn thành việc xác định độ lệch mối hàn theo thời gian thực.Ngoài ra, bộ điều khiển robot và trình điều khiển động cơ được tích hợp trên nền tảng di động của robot, khiến nó trở nên nhỏ hơn.Đồng thời, để giảm ảnh hưởng của bụi đến các bộ phận chuyển động trong môi trường hàn khắc nghiệt, một cấu trúc hoàn toàn kín được sử dụng để nâng cao độ tin cậy^ofhệ thống của nó.

trang bị

Chỉnh sửa giọng nói

Thiết bị hàn của rô bốt hàn điểm do sử dụng kìm hàn tích hợp, biến áp hàn lắp phía sau kìm hàn nên biến áp phải càng nhỏ càng tốt.Đối với máy biến áp nhỏ hơn có thể sử dụng AC tần số 50Hz, và đối với máy biến áp lớn hơn, công nghệ biến tần đã được sử dụng để thay đổi AC tần số 50Hz thành 600 đến 700Hz AC, do đó kích thước của máy biến áp được thu nhỏ.Sau khi áp suất thay đổi có thể được hàn trực tiếp với 600 đến 700Hz hàn AC, cũng có thể được chỉnh lưu lại, với hàn TRỰC TIẾP.Các thông số hàn được điều chỉnh bằng bộ đếm thời gian.Bộ hẹn giờ mới đã được vi tính hóa, vì vậy tủ điều khiển rô bốt có thể điều khiển trực tiếp bộ hẹn giờ mà không cần thêm giao diện.Kìm hàn rô bốt hàn điểm, thường có kìm hàn khí nén, kìm hàn khí nén giữa hai điện cực của độ mở nói chung chỉ có hai nét.Và một khi áp suất điện cực được điều chỉnh, nó không thể thay đổi theo ý muốn.Trong những năm gần đây, một loại kẹp hàn điểm servo mới đã xuất hiện.Việc đóng mở kìm hàn được dẫn động bởi động cơ servo, và phản hồi bảng mã cho phép tùy ý lựa chọn và cài đặt trước độ mở của kìm theo nhu cầu thực tế.Và lực ép giữa các điện cực cũng có thể được điều chỉnh mà không cần giai đoạn.Máy hàn điểm servo điện mới này có những ưu điểm sau:

1) Chu kỳ hàn của mỗi điểm hàn có thể được giảm đáng kể, vì mức độ mở của kìm hàn được điều khiển chính xác bởi rô bốt, rô bốt giữa điểm và điểm của quá trình chuyển động, kìm hàn có thể bắt đầu đóng lại;

2) Mức độ mở của kẹp hàn có thể được điều chỉnh theo điều kiện của phôi, miễn là không có va chạm hoặc can thiệp để giảm thiểu mức độ mở, để tiết kiệm mức độ mở của kẹp hàn, theo thứ tự để tiết kiệm thời gian đóng mở của kẹp hàn.

3) Khi các kẹp hàn được đóng lại và có áp suất, không chỉ có thể điều chỉnh được kích thước áp suất mà khi đóng, các điện cực được đóng nhẹ nhàng, giảm biến dạng va đập và tiếng ồn.

Robot hàn điểm FANUC R-2000iB

Ứng dụng hàn

chỉnh sửa