So với vài năm trước khi công nghệ còn chưa phát triển, cụm từ “robot” còn quá xa lạ với đa số mọi người thì hiện nay, robot hàn gia công cơ khí đã trở thành một phần không thể thiếu trong các xưởng sản xuất tại Việt Nam. Ban đầu chỉ có các khu xưởng với quy mô lớn, được đầu tư từ nước ngoài mới áp dụng robot. Còn ngày nay, robot hàn đã xuất hiện ở các các doanh nghiệp tư nhân, đơn vị nhỏ lẻ.
Tuy nhiên, nhiều chủ doanh nghiệp vẫn còn khá xa lạ với công nghệ tự động này và không biết có nên bỏ ra một khoản chi phí để đầu tư vào robot hàn gia công cơ khí để phục vụ sản xuất công nghiệp hay không. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp thông tin chính xác về những ứng dụng vượt trội của robot hàn để giúp các khách hàng tham khảo trước khi quyết định đưa robot vào hoạt động.
Tổng quan về các loại robot hàn
Robot hàn là một loại robot đã được lập trình sẵn giúp người chủ hoàn toàn tự động hóa quá trình hàn cơ khí. Tùy vào từng mục đích sử dụng mà thị trường đã cho ra đời nhiều loại robot hàn gia công cơ khí khác nhau về đầu hàn như robot hàn tích, hàn dây, hàn điểm hay hàn laze.
Robot hàn được áp dụng vào các dây chuyền sản xuất tự động đòi hỏi tính chuyên môn, phức tạp. Trong các lĩnh vực sản xuất ô tô, xe máy, đường ống, giá đỡ,…, robot hàn sẽ giúp ích rất nhiều và đem lại hiệu quả vượt trội so với lao động thủ công thông thường.
Robot hàn đem lại hiệu quả cao trong sản xuất
Có thể coi đây là một sản phẩm tân tiến của ngành công nghiệp chế tạo robot bởi mãi đến năm 1980, người ta mới áp dụng công nghệ robot hàn vào hoạt động hàn điểm trong sản xuất ô tô. Tuy xuất hiện muộn nhưng hiện nay, robot hàn gia công cơ khí đang chiếm số lượng áp đảo trong tổng số các loại robot được đưa vào sử dụng nhờ vào tính ứng dụng rất cao trong mọi lĩnh vực sản xuất.
Cấu trúc cơ bản của robot hàn gia công cơ khí
Một robot hàn thông thường sẽ có hình dạng giống như một cánh tay có khớp giúp xoay và cử động dễ dàng. Thiết kế robot giống cánh tay người làm tăng độ linh hoạt cho robot, giúp robot có thể tham gia các công việc đòi hỏi sự tỉ mỉ, chuyên nghiệp. Đầu cánh tay gắn với súng hàn. Góc súng hàn có thể di chuyển linh hoạt để robot có thể hàn ở nhiều vị trí khác nhau. Không hề cồng kềnh, thao tác chậm chạp như nhiều người vẫn nghĩ, robot hàn tiên tiến ngày nay hoàn toàn có thể đưa cánh tay robot vào những chỗ khuất, chỗ khó hàn. Robot hàn thường được thiết kế với 6 bậc tự do được lập trình sẵn.
Cấu tạo cơ bản của robot hàn
Bộ phận định vị và gá cố định vật hàn sẽ giúp quá trình hàn diễn ra thuận lợi hơn. Khi nối các vật hàn lại với nhau, sự căn chỉnh chính xác là yếu tố cần thiết. Hệ thống định vị này khiến cho vật nối được giữ nguyên tại chỗ trong quá trình hàn. Bộ phận định vị và gá cố định sẽ giữ chắc chắn các vật hàn cho đến khi đầu hàn tiếp cận được với mối hàn.
Hệ thống truyền động của robot hàn gia công cơ khí sử dụng bộ truyền đai răng gồm các loại bánh răng như bánh răng côn xoắn, bánh răng sóng hay con lăn linh hoạt. Cấu tạo bộ truyền của robot hàn giúp robot đạt được độ chính xác cao trong công việc bởi bánh răng sóng tuy nhẹ nhưng lại có tỷ số truyền cao. Vành răng của loại bánh răng này không chỉ ăn khớp mà còn có khả năng biến dạng ở một mức độ nhất định để có thể chạm đến độ chính xác tiêu chuẩn. Theo thiết kế này, vấn đề xuất hiện khe hở khi robot đảo chiều quay gần như có thể khắc phục.
Tủ điều khiển robot cung cấp điện xuyên suốt quá trình hoạt động của robot. Chỉ số điện áp được điều khiển sao cho phù hợp với từng hoạt động hàn khác nhau.
Ngoài ra, robot hàn còn có các bộ phận khác như nguồn hàn, đầu hàn, bộ phận kẹp đầu hàn và các thiết bị cảm biến, thiết bị phụ trợ,….
Thông thường, robot hàn sẽ có 2 chế độ hoạt động: chế độ dạy và chế độ chạy tự động. Với chế độ dạy, robot sẽ chạy theo quỹ đạo mép hàn cho trước. Người vận hành chỉ cần ấn lệnh khi robot đi đến những điểm cần thiết. Ví dụ như với quỹ đạo là đường thẳng, vị trí đầu và cuối của đường hàn là 2 vị trí cần ấn lệnh cho robot. Với đường tròn, người vận hành phải ấn tại 3 điểm. Còn đối với trường hợp quỹ đạo hàn là đường cong thì tại mỗi khúc cong, người điều khiển đều phải ấn lệnh để phần mềm tính toán và đưa ra quỹ đạo phù hợp và chuẩn xác nhất cho robot.
Ứng dụng của robot hàn gia công cơ khí
Việc đưa robot hàn gia công cơ khí vào hoạt động sản xuất sẽ đem lại rất nhiều lợi ích cho chủ sản xuất.
Robot hàn sẽ tạo điều kiện để hiệu suất làm việc tăng nhanh vượt trội. 1 robot hàn có khả năng làm việc với năng suất lao động bằng 3 đến 5 người gộp lại. Khả năng chịu đựng cường độ công việc của robot vượt xa so với con người. Hơn nữa, do được lập trình máy tính nên các thao tác của robot hàn có thể đạt đến độ chuẩn xác cao.
Sử dụng robot hàn đồng nghĩa với bạn đang giảm đến mức tối thiểu các rủi ro tai nạn trong sản xuất. Các ảnh hưởng tiêu cực khi sử dụng nhân công thông thường như khí độc, điện giật, môi trường làm việc trên cao, không an toàn, dễ cháy nổ,… hoàn toàn có thể khắc phục khi robot thay thế con người làm các công việc nguy hiểm.
Vấn đề thiếu nhân công lành nghề, có trình độ cao và bàn tay khéo léo đã không còn là một trở ngại quá lớn đối với các chủ doanh nghiệp bởi robot tân tiến hiện nay hoàn toàn có thể bù đắp cho những thiếu sót ấy. Khi đưa robot hàn vào sản xuất, chủ sản xuất không cần tốn nhiều thời gian và công sức cho việc đào tạo nhân công. Người lao động cũng không cần phải làm việc quá giới hạn sức khỏe của bản thân.
Khi mới bắt đầu sử dụng robot, chủ sản xuất sẽ phải bỏ ra một lượng chi phí lớn để đầu tư. Tuy nhiên, về lâu dài, áp dụng robot hàn sẽ giảm đến mức tối thiểu chi phí cho nhà xưởng. Hoạt động ổn định của robot sẽ giúp tiết kiệm năng lượng, giảm tiền chi trả cho nhân công.
Với độ chính xác cao gần như tuyệt đối của robot hàn, hàng loạt sản phẩm được sản xuất ra sẽ mang chất lượng đồng đều và đủ tiêu chuẩn bởi tính duy trì ổn định của robot hàn về mặt thời gian, tốc độ,…
Robot hàn có thể hoạt động chính xác mà không cần sự giúp đỡ của con người
Trong mọi lĩnh vực sản xuất, robot có tính ứng dụng rất cao, đặc biệt là đối với ngành gia công kim loại.
Trước đây, quá trình gia công kim loại hoàn toàn dựa vào sức người, đôi khi có các công cụ thô sơ giúp đỡ nhưng hầu như hoạt động của con người vẫn là chủ yếu. Khi hàn kim loại bằng các phương thức thủ công này, người lao động gặp phải vô số những khó khăn.
Quá trình hàn, hay nói cách khác là quá trình nối ghép các chi tiết với nhau tưởng chừng là một công việc đơn giản. Hoạt động này đã được miêu tả chi tiết trong nhiều loại tài liệu hướng dẫn hàn. Mặc dù lý thuyết của công việc hàn kim loại rất đơn giản, nhưng giữa lý thuyết và thực tiễn tồn tại một khoảng cách rất lớn. Độ nhám của bề mặt kim loại, các tạp chất, sự sai lệch khi lắp ghép hay thậm chí sự khác biệt giữa tính chất vật lý của các loại vật liệu khác nhau cũng tạo nên nhiều khó khăn đẻ có thể hàn thành công. Con người khi lao động cũng sẽ có lúc bất cẩn gây ra hậu quả nghiêm trọng. Đây là những rủi ro thực tế khó tránh khỏi bởi không ai có thể ước tính được trong khi chuẩn bị sản xuất.
Hầu hết các quy trình hàn đều đòi hỏi về mức độ nhiệt cao và áp suất lớn. Điều này tạo nên những nguy cơ tiềm ẩn nhất định đối với sức khỏe của người thợ.
Nhưng khi robot hàn thay thế con người trong các hoạt động đòi hỏi sự tinh vi thì hiệu quả lao động lại được nâng lên một bậc. Tất cả những khó khăn đều có thể được khắc phục. Sự sai lệch gần như bằng 0 giúp nhà xưởng giảm số lượng phế phẩm không thể sử dụng sau khi sản xuất. Các sự cố cháy nổ, điện giật không còn là vấn đề đáng lo ngại nữa bởi robot hàn được sản xuất dưới công nghệ đạt chuẩn nên hoàn toàn đảm bảo về mặt an toàn chất lượng.
