Robot Hàn Là Gì? 7 Loại Quy Trình Robot Han· Phổ Biến Nhất

Robotic welding là một quy trình giúp ngành công nghiệp tự động hóa các công đoạn sản xuất, tăng độ chính xác, nâng cao độ an toàn và rút ngắn thời gian sản xuất. Quy trình hàn bằng robot được đánh giá là hiệu quả nhất khi áp dụng cho các nhiệm vụ lặp đi lặp lại với khối lượng lớn. Hiện nay có nhiều loại quy trình hàn robot khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết từng loại, cũng như lợi ích và ứng dụng của chúng. Hãy cùng khám phá nhé!

Khi một quy trình hàn được tự động hóa bằng robot, chúng ta gọi đó là robot hàn. Các robot hàn này thực hiện và quản lý các công việc hàn dựa trên chương trình lập trình sẵn, đồng thời có thể được điều chỉnh lại theo từng dự án cụ thể. Tuy nhiên, điều này không hoàn toàn loại bỏ sự can thiệp của con người, bởi các kỹ thuật viên vẫn cần giám sát và điều khiển hoạt động của robot hàn.

Robot hàn mang lại nhiều lợi ích cho quá trình sản xuất như: kết quả chính xác hơn, giảm thiểu lãng phí và tăng cường an toàn lao động. Các robot này có khả năng tiếp cận những vị trí mà tay người khó chạm tới và thực hiện các tác vụ phức tạp với độ chính xác cao. Nhờ đó, thời gian sản xuất được rút ngắn và tính linh hoạt được nâng cao đáng kể.

Hiện nay có nhiều loại hình hàn robot khác nhau trên thị trường, và điều quan trọng là lựa chọn đúng chương trình hàn phù hợp để đảm bảo độ bền và chất lượng lâu dài. Qua bài viết này, chúng tôi hy vọng bạn sẽ hiểu rõ hơn về quy trình hàn robot để có thể đưa ra quyết định đúng đắn.

Robot Hàn Là Gì?

Robot hàn là kỹ thuật hàn tự động hóa, được thực hiện bởi một loại robot công nghiệp chuyên dụng gọi là robot hàn. Các robot hàn thường cố định tại chỗ và được lập trình để thực hiện đi thực hiện lại một công đoạn hàn nhất định.

Robot công nghiệp là một thiết bị điều khiển được lập trình, có khả năng di chuyển vật liệu, bộ phận, dụng cụ hoặc các thiết bị chuyên biệt thông qua những chuyển động được lập trình để phục vụ các công việc như: xếp dỡ vật liệu, lắp ráp, vận chuyển, nạp/rút vật liệu cho máy móc và nhiều ứng dụng sản xuất khác. Robot công nghiệp thường được sử dụng tại các dây chuyền lắp ráp hoặc những nơi cần xử lý vật liệu.

Robot hàn được giới thiệu lần đầu tiên trong ngành công nghiệp từ những năm 1960. Trong đa số các trường hợp, robot hàn được sử dụng cho hàn điện trở và hàn hồ quang trong các ngành công nghiệp nặng, đặc biệt là ngành sản xuất ô tô.

Robot hàn có thể hoạt động theo nhiều cách khác nhau: theo vị trí được lập trình sẵn, dựa trên thị giác máy (machine vision), hoặc kết hợp cả hai. Tuy nhiên, những lợi ích nổi bật nhất mà công nghệ hàn robot mang lại chính là việc tăng độ chính xác, khả năng lặp lại và năng suất trong sản xuất.

Robot Hàn Hoạt Động Như Thế Nào?

Robot thường được xem là đồng nghĩa với tự động hóa. Đặc biệt, robot hàn được thiết kế với một cánh tay có khả năng di chuyển linh hoạt theo ba chiều để hàn các kim loại lại với nhau. Một bộ nạp dây sẽ cung cấp dây hàn cho robot, và một đèn hàn nhiệt độ cao được gắn ở đầu cánh tay để làm nóng chảy kim loại trong quá trình hàn.

Một số kỹ thuật viên đã qua đào tạo sẽ chịu trách nhiệm vận hành và bảo trì robot hàn. Họ sử dụng một hộp điều khiển để lập trình và điều chỉnh chương trình hoạt động của robot, đồng thời có một bảng vận hành riêng để khởi động quy trình hàn.

Công cụ ở đầu cánh tay robot sẽ được làm nóng lên để làm chảy kim loại và kết nối các bộ phận với nhau. Khi cần bổ sung kim loại, bộ nạp dây sẽ cấp thêm dây cho cánh tay và đầu đèn hàn. Khi cần hàn phần tiếp theo, cánh tay sẽ di chuyển đầu hàn tới máy làm sạch để loại bỏ các vệt kim loại bám trên đèn hàn nhằm tránh làm tắc nghẽn. Ngoài ra, robot còn được trang bị tấm chắn hồ quang để ngăn nhiệt độ cao và khí oxy tiếp xúc trực tiếp, bảo vệ an toàn cho người vận hành và khu vực xung quanh.

7 Loại Quy Trình Robot Hàn Phổ Biến Nhất

Hàn là một nghệ thuật và cũng là một ngành khoa học đòi hỏi trình độ tay nghề cao. Tuy nhiên, không phải kỹ thuật viên nào cũng đáp ứng được yêu cầu này. Vì vậy, trong thời đại hiện nay, tự động hóa bằng robot đang trở thành xu hướng tất yếu. Có rất nhiều loại máy móc hiện đại, và robot có thể thích nghi với nhiều quy trình hàn khác nhau, bao gồm:

Hàn Hồ Quang

Hàn hồ quang là một trong những phương pháp robot hàn phổ biến nhất. Một hồ quang điện tạo ra nhiệt độ cực cao, lên tới 6.500 độ F (khoảng 3.600 độ C), để làm nóng chảy kim loại. Khi kim loại nóng chảy, các bộ phận sẽ được liên kết với nhau và khi nguội lại, chúng tạo thành một mối nối chắc chắn. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các dự án yêu cầu liên kết chính xác giữa nhiều chi tiết kim loại.

Hàn Điện Trở

Robot có thể sử dụng phương pháp hàn điện trở trong những trường hợp cần xử lý nhiệt hoặc khi cần tiết kiệm chi phí. Một dòng điện sẽ chạy qua hai bề mặt kim loại, tạo ra một vũng kim loại nóng chảy ở điểm tiếp xúc. Chính lớp kim loại nóng chảy này sẽ gắn kết các bộ phận kim loại lại với nhau.

Hàn Điểm

Một số vật liệu có khả năng kháng dòng điện cao, khiến chúng khó hàn bằng các phương pháp thông thường. Đây là tình huống thường gặp trong ngành công nghiệp ô tô khi lắp ráp các bộ phận thân xe. Robot hàn sẽ giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng kỹ thuật hàn điểm – nối hai tấm kim loại mỏng lại với nhau tại một vị trí cụ thể thông qua biến thể của phương pháp hàn điện trở.

Hàn TIG

Khi ứng dụng hàn robot yêu cầu độ chính xác cực cao, phương pháp hàn TIG sẽ được lựa chọn. Hàn TIG còn gọi là hàn hồ quang khí trơ vonfram (GTAW). Trong kỹ thuật này, một hồ quang điện sẽ được tạo ra giữa điện cực vonfram và bề mặt kim loại cơ bản cần hàn.

Hàn MIG

Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW), hay còn gọi là hàn MIG, là một quy trình đơn giản, nhanh chóng và tạo ra lượng kim loại đắp lớn. Dây hàn sẽ liên tục được cấp vào đầu hàn đã được làm nóng, khiến dây tan chảy và một lượng lớn kim loại nóng chảy sẽ nhỏ xuống bề mặt cơ bản để kết nối với bộ phận khác.

Hàn Laser

Hàn laser là phương pháp lý tưởng để kết nối kim loại trong những dự án đòi hỏi độ chính xác cao với số lượng lớn chi tiết. Phương pháp này thường được ứng dụng cho các sản phẩm nhỏ như trang sức hoặc linh kiện y tế.

Hàn Plasma

Hàn plasma mang lại sự linh hoạt tối đa vì người vận hành có thể dễ dàng điều chỉnh tốc độ dòng khí đi qua vòi phun và nhiệt độ khi cần thiết.

Robot Hàn và Hàn Thủ Công: Phương Pháp Nào Tốt Hơn?

Trong sản xuất ngày nay, hàn thủ công vẫn giữ vai trò quan trọng. Đối với các công việc yêu cầu kỹ thuật viên nhanh chóng thay đổi kỹ thuật hàn, hàn thủ công là lựa chọn tối ưu. Các thợ hàn chuyên nghiệp có thể linh hoạt điều chỉnh thao tác ngay lập tức, trong khi robot sẽ chậm hơn trong việc thích ứng với những tình huống mới.

Các thợ hàn tay nghề cao sẽ không biến mất trong tương lai gần vì nhiều doanh nghiệp vẫn cần tới kỹ thuật hàn thủ công. Thực tế, trong bối cảnh thiếu hụt nhân lực lành nghề như hiện nay, những người có chứng chỉ hàn sẽ rất dễ dàng tìm được việc làm, ngay cả khi các doanh nghiệp đầu tư vào hệ thống robot.

Ngoài ra, việc thay thế thợ hàn thủ công bằng robot không khiến chứng chỉ hành nghề trở nên lỗi thời. Hầu hết các kỹ thuật viên vận hành robot hàn cũng cần được cấp chứng chỉ về kỹ thuật robot, một lĩnh vực mà Amazon Web Services cũng đang cung cấp. Việc có các chuyên gia vừa có kinh nghiệm hàn, vừa thành thạo robot giúp đảm bảo dự án được triển khai nhanh chóng và tối ưu chi phí.

5 Lợi Thế Chính Của Robot Hàn Đối Với Các Nhà Sản Xuất

Robot hàn ngày càng trở nên phổ biến trong các xưởng gia công và nhà sản xuất theo hợp đồng nhờ mang lại những lợi ích sau:

1. Giảm Công Sức Lao Động

Việc tuyển dụng, đào tạo và giữ chân thợ hàn lành nghề tốn kém. Với robot hàn, bạn có thể tối ưu nguồn nhân lực bằng cách chỉ cần một thợ hàn giỏi để giám sát nhiều trạm hàn tự động cùng lúc.

2. Tăng Năng Suất

Tự động hóa giúp giảm tình trạng thay đổi nhân sự bằng cách lặp lại các mối hàn chất lượng cao tại đúng vị trí, hạn chế lỗi do con người và loại bỏ những công việc nhàm chán.

3. Giảm Lãng Phí

Robot hàn có độ chính xác rất cao, giúp hạn chế vết bắn hàn và tạo ra các mối nối sạch đẹp hơn.

4. Giảm Chi Phí

Nhờ sử dụng dây hàn và vật liệu bổ sung một cách hiệu quả và tiết kiệm hơn, robot hàn giúp giảm chi phí sản xuất tổng thể.

5. Tiết Kiệm Thời Gian

Với quy trình lắp đặt ổn định và thiết lập sẵn cho robot, các bộ phận sẽ được xử lý nhanh hơn, từ đó tăng khả năng sản xuất.

Ứng Dụng Thực Tế Của Robot Hàn

Robot hàn đã phát triển mạnh mẽ trong thời gian gần đây, đặc biệt trong các ngành kim loại và công nghiệp nặng. Công nghệ này thường được ứng dụng trong những ngành sử dụng nhiều kỹ thuật hàn điểm và hàn laser nhờ khả năng tiết kiệm thời gian và nâng cao năng suất.

Robot hàn phù hợp cho các quy trình hàn ngắn và các công đoạn mang tính lặp đi lặp lại, không đòi hỏi phải giám sát, điều chỉnh liên tục.

Một số loại robot cũng có thể được sử dụng cho các quy trình hàn dài, như trong ngành đóng tàu, nhờ khả năng tích hợp trục phụ để mở rộng phạm vi làm việc.

Robot hàn được áp dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt, nơi hiệu suất và số lượng là yếu tố then chốt. Các robot này có thể được lập trình tùy theo yêu cầu cụ thể. Ngoài ra, robot cũng có thể hỗ trợ cho các quy trình sản xuất nhỏ lẻ hoặc đơn chiếc một cách tiết kiệm chi phí.

Tương Lai Của Robot Hàn

Hiện tại, robot hàn mới chỉ được ứng dụng trong một phần nhỏ của các dự án xây dựng. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, xu hướng này sẽ thay đổi. Những đổi mới trong tương lai sẽ tạo ra những robot hàn tương tác cao hơn, chẳng hạn như:

1. Robot Hàn Điều Khiển Bằng Suy Nghĩ

Hiện nay, để vận hành robot hàn, người điều khiển cần lập trình sẵn quy trình cho robot. Trong tương lai, người vận hành có thể chỉ cần “nghĩ” về công việc cần làm thay vì thao tác qua máy tính hay thiết bị điều khiển.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một thiết bị đội đầu có khả năng chuyển đổi tín hiệu não thành chuyển động của cánh tay robot hàn. Nếu được ứng dụng trong thực tế, công nghệ này có thể giảm bớt đáng kể thời gian đào tạo cho thợ hàn thủ công chuyển sang vận hành robot.

Thay vì lập trình máy tính, kỹ thuật viên chỉ cần đội mũ và duyệt qua bản thiết kế để hướng dẫn robot hàn đúng cách. Tuy nhiên, công nghệ này có lẽ sẽ còn khá lâu mới được phổ biến rộng rãi.

2. Robot Hợp Tác (Collaborative Robots)

Các nguyên mẫu robot hợp tác đã được phát triển và đưa vào sử dụng thử nghiệm. Các robot này được thiết kế thân thiện với người dùng, dễ dàng tương tác với con người. Nhờ được trang bị cảm biến, chúng có thể thu thập dữ liệu và phản ứng linh hoạt với những thay đổi trong môi trường làm việc.

Trước đây, các robot công nghiệp cần được lập trình trước để thực hiện các tác vụ quy mô lớn. Tuy nhiên, những thiết bị này thường cồng kềnh, chi phí cao và không phù hợp cho các doanh nghiệp nhỏ.

Để khắc phục điều đó, các kỹ sư đã phát triển những robot hợp tác bền bỉ hơn, có khả năng làm việc an toàn cùng con người trong môi trường sản xuất. Robot hợp tác có thể hỗ trợ thợ hàn thủ công ngay tại các khu vực hàn truyền thống.

Kết Luận

Quy trình hàn đã không ngừng phát triển qua nhiều năm. Phương pháp hàn truyền thống đòi hỏi rất nhiều nhân công, thời gian và chi phí. Hàn bằng robot đã xuất hiện như một giải pháp tối ưu cho những vấn đề này. Hiện nay, nhiều nhà sản xuất ô tô đã áp dụng công nghệ hàn robot trong dây chuyền sản xuất của mình. Quy trình hàn robot diễn ra rất nhanh chóng, đồng thời đảm bảo độ chính xác và độ ổn định cao. Ngoài ra, phương pháp này còn an toàn hơn nhiều so với hàn truyền thống, góp phần làm cho hàn robot ngày càng trở nên phổ biến trong lĩnh vực công nghiệp.

Nguồn: https://www.universal-robots.com/ 

Hàn Robot với Universal Robots

Universal Robots (UR) là nhà sản xuất hàng đầu về robot cộng tác (cobots), nổi bật với thiết kế thân thiện với người dùng, tính linh hoạt và độ an toàn cao. Những ưu điểm này khiến UR trở thành lựa chọn lý tưởng cho các doanh nghiệp muốn triển khai hoặc mở rộng khả năng hàn robot, dù ở bất kỳ quy mô nào hoặc chưa có nhiều kinh nghiệm tự động hóa.

Tại Sao Chọn Universal Robots?

Khác với các robot công nghiệp truyền thống đòi hỏi lập trình phức tạp và thời gian thiết lập dài, cobots của Universal Robots được thiết kế để dễ sử dụng, linh hoạt và hiệu quả. Các robot này có thể làm việc cùng với con người, tối ưu hóa năng suất mà không ảnh hưởng đến chất lượng. Những lợi ích nổi bật bao gồm:

• Lập Trình Dễ Dàng: Giao diện trực quan cho phép thiết lập và lập trình lại nhanh chóng
• Thiết Kế Nhỏ Gọn & Linh Hoạt: Phù hợp cho cả ứng dụng hàn quy mô nhỏ và lớn
• Độ Chính Xác Cao: Đảm bảo chất lượng mối hàn đồng nhất với sai số tối thiểu
• Tính An Toàn Nâng Cao: Tích hợp sẵn các tính năng an toàn cho phép hợp tác an toàn với con người
• Tiết Kiệm Chi Phí: Giảm chi phí vận hành nhờ tối ưu hóa vật liệu và giảm thiểu lãng phí

Ứng Dụng Của Universal Robots Trong Lĩnh Vực Hàn

Hệ thống hàn robot cộng tác của Universal Robots được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như:

• Sản Xuất Ô Tô – Đảm bảo mối hàn chính xác và đồng nhất cho các bộ phận xe
• Gia Công Kim Loại – Xử lý các nhiệm vụ hàn phức tạp với độ chính xác cao
• Ngành Hàng Không – Đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng khắt khe về hàn
• Đóng Tàu & Máy Móc Công Nghiệp Nặng – Tự động hóa các quy trình hàn lặp đi lặp lại với khối lượng lớn

Với Universal Robots, các nhà sản xuất có thể tối ưu hóa quy trình hàn, giảm thời gian ngừng máy và đạt được độ chính xác vượt trội. Khi tự động hóa tiếp tục phát triển, hàn robot cộng tác chính là tương lai của sản xuất công nghiệp hiện đại.

Servo Dynamics – Nhà Phân Phối Chính Thức Universal Robots Tại Việt Nam

Là nhà phân phối chính thức Universal Robots tại Việt Nam, Servo Dynamics cung cấp các giải pháp robot cộng tác (cobots) tiên tiến nhằm thúc đẩy tự động hóa trong sản xuất. Với chuyên môn sâu rộng trong các lĩnh vực hàn robot, lắp ráp, xử lý vật liệu và nhiều ứng dụng khác, chúng tôi hỗ trợ doanh nghiệp tích hợp cobots của UR một cách hiệu quả vào quy trình vận hành.

Đội ngũ của chúng tôi cung cấp dịch vụ tư vấn chuyên nghiệp, hỗ trợ kỹ thuật và đào tạo bài bản, giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu suất, an toàn và năng suất với các cobots linh hoạt, dễ sử dụng. Đồng hành cùng Servo Dynamics để khai phá trọn vẹn tiềm năng tự động hóa robot tại Việt Nam!