5 tiêu chí lựa chọn cobot hàn cho nhà máy kết cấu thép

Tự động hóa công đoạn hàn đang dần trở thành một phần trong chiến lược nâng cao năng suất của các nhà máy kết cấu thép. Bên cạnh robot công nghiệp truyền thống, cobot hàn ngày càng được nhiều doanh nghiệp quan tâm nhờ thiết kế nhỏ gọn, triển khai linh hoạt và mức đầu tư phù hợp với các doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Tuy nhiên, kết cấu thép là lĩnh vực có đặc thù riêng: cấu kiện lớn, đa dạng hình dạng, vị trí đường hàn đa dạng và sai lệch gá lắp xuất hiện thường xuyên trong quá trình sản xuất. Một hệ thống cobot hàn phù hợp không đơn thuần được đánh giá qua tải trọng, tầm với hay giá thành. Trước khi đầu tư, doanh nghiệp nên tập trung vào 5 tiêu chí quan trọng dưới đây.

1. Khả năng đáp ứng sản phẩm và loại mối hàn

Trong một nhà máy kết cấu thép thường tồn tại đồng thời nhiều loại cấu kiện như dầm H, dầm tổ hợp, gân tăng cứng, bản mã, cụm liên kết hay các chi tiết cơ khí phụ trợ. Mỗi sản phẩm lại có chiều dày, kích thước mối hàn, chiều dài đường hàn và tư thế hàn khác nhau. Doanh nghiệp cần xác định rõ nhóm sản phẩm dự kiến giao cho cobot, sau đó đánh giá các yếu tố như:

Cobot mang lại hiệu quả cao khi được bố trí vào những công việc có đường hàn tương đối rõ ràng, tần suất lặp lại đủ lớn và chiếm nhiều giờ công của thợ hàn. Vì vậy, doanh nghiệp nên bắt đầu từ bài toán sản xuất thực tế thay vì lựa chọn cobot trước rồi mới tìm ứng dụng.

2. Tầm với và vùng làm việc thực tế

Tầm với công bố của cobot chỉ phản ánh phạm vi chuyển động của cánh tay. Khi đưa vào hàn thực tế, hệ thống còn phải tính đến chiều dài súng hàn, bộ cấp dây, dây dẫn, góc nghiêng mỏ và khoảng không gian cần thiết để robot tránh va chạm với cấu kiện hoặc đồ gá.

Ví dụ, dòng Cobot Megmeet Aura của Weldcom có nhiều lựa chọn tầm hoạt động từ 705 mm đến 1.434 mm tùy model. Tuy nhiên, đối với dầm hoặc cấu kiện có chiều dài lớn, tầm với của riêng cánh tay thường chưa đủ để bao phủ toàn bộ khu vực hàn. Trong trường hợp này, doanh nghiệp cần tính đến ray dẫn, trục mở rộng, bàn xoay hoặc positioner để mở rộng vùng làm việc và đưa mối hàn về tư thế thuận lợi hơn. Hệ Cobot Megmeet cũng hỗ trợ tích hợp trục mở rộng để gia tăng phạm vi hoạt động của cobot.

Do đó, thay vì chỉ hỏi “Cobot có tầm với bao nhiêu?”, cần đánh giá “Cobot tiếp cận được bao nhiêu phần trăm mối hàn trên sản phẩm thực tế?”

3. Công nghệ hàn và khả năng đồng bộ với nguồn hàn

Cobot chỉ đảm nhiệm chuyển động của mỏ hàn. Chất lượng mối hàn vẫn phụ thuộc trực tiếp vào nguồn hàn, bộ cấp dây, mỏ hàn, chế độ hàn và khả năng phối hợp giữa các thành phần trong hệ thống. Vì vậy, một tiêu chí quan trọng khi lựa chọn cobot là mức độ tích hợp giữa robot và công nghệ hàn.

Đối với sản xuất kết cấu thép, doanh nghiệp nên kiểm tra hệ thống có đáp ứng các chức năng cần thiết như:

Với Cobot Megmeet, hệ thống sử dụng truyền thông EtherCAT với nguồn hàn, hỗ trợ các chế độ hàn cơ bản, hàn xung, hàn lắc, hàn gián đoạn và Multi-layer/Multi-pass.  Khả năng tích hợp này đặc biệt quan trọng vì mục tiêu của tự động hóa không phải chỉ làm cho mỏ hàn di chuyển tự động, mà là kiểm soát đồng bộ cả chuyển động và quy trình hàn.

4. Khả năng nhận diện và bám đường hàn

Đây là một trong những tiêu chí quan trọng nhất đối với ứng dụng cobot trong kết cấu thép. Trong thực tế sản xuất, vị trí mối hàn không phải lúc nào cũng trùng hoàn toàn với chương trình đã được dạy. Sai lệch xuất hiện từ quá trình cắt phôi, gá đính, lắp ráp, khe hở liên kết hoặc biến dạng nhiệt sau hàn.

Nếu cobot chỉ lặp lại một quỹ đạo cố định, sai lệch của cấu kiện sẽ dẫn đến sai lệch vị trí mỏ hàn. Vì vậy, với những sản phẩm có dung sai gá lắp lớn, doanh nghiệp cần đánh giá hệ thống có trang bị công nghệ nhận diện và hiệu chỉnh đường hàn hay không.

Các công nghệ đáng chú ý gồm:

Đối với kết cấu thép, đây là yếu tố giúp cobot chuyển từ trạng thái “lặp lại đường đã dạy” sang “thích ứng với vị trí mối hàn trên sản phẩm thực tế”.

5. Hiệu quả vận hành và thời gian hoàn vốn

Doanh nghiệp không nên đánh giá hiệu quả chỉ bằng tốc độ hàn. Một chu kỳ sản xuất còn gồm thời gian gá phôi, lập trình, định vị, hàn, di chuyển giữa các mối hàn, thay sản phẩm và xử lý các thao tác phụ trợ. Vì vậy, trước khi đầu tư cần tính toán các chỉ số như:

Một hệ thống cobot có tốc độ cao nhưng mất nhiều thời gian thiết lập cho mỗi sản phẩm chưa chắc mang lại hiệu quả tốt. Ngược lại, cobot dễ lập trình, đổi sản phẩm nhanh, vận hành ổn định và duy trì thời gian hồ quang cao trong suốt ca làm việc sẽ đem lại giá trị đầu tư rõ ràng hơn.

Chọn cobot từ bài toán sản xuất, không bắt đầu từ thông số thiết bị

Đưa cobot vào nhà máy kết cấu thép không đơn thuần là thay thế thao tác của người thợ bằng một cánh tay robot. Doanh nghiệp cần đồng thời giải quyết bài toán sản phẩm, vùng làm việc, công nghệ hàn, khả năng bám đường và hiệu quả vận hành. Một dự án cobot hàn hiệu quả nên được xây dựng theo trình tự:

Sản phẩm cần hàn → Đặc điểm mối hàn → Vùng làm việc → Công nghệ hàn & dò đường → Cấu hình cobot → Hiệu quả đầu tư.

Liên hệ ngay Weldcom để được tư vấn và xây dựng giải pháp cobot phù hợp với thực tế sản xuất, đảm bảo đầu tư đúng, vận hành hiệu quả và tạo nền tảng cho lộ trình tự động hóa công đoạn hàn của doanh nghiệp.

Công ty Cổ phần Công Nghiệp Weldcom

• Địa chỉ: 285 Ngô Gia Tự, Phường Việt Hưng, Hà Nội
• Hotline: 1900 9410
• Website: weldcom.vn
• Email: sales@weldcom.vn