Giải pháp hàn robot

Robot hàn là một trong những giải pháp tự động hóa nhà máy cơ khí được nhiều doanh nghiệp quan tâm giúp thay thế lao động thủ công bằng dây chuyền máy móc hàn chính xác, nhanh chóng và ổn định.

Nội dung sau đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn robot hàn là gì, cấu tạo, cách hoạt động, phân loại cũng như những thông tin về giá, lưu ý cần biết khi mà doanh nghiệp cần quan tâm lên kế hoạch đầu tư vào dây chuyền máy mốc này.

1. Tổng quan về robot hàn

1.1. Robot hàn là gì?

Robot hàn là một loại robot công nghiệp được lập trình chuyên xử lý công đoạn hàn trong quá trình sản xuất.

Thay vì thợ hàn tiến hành hàn thủ công, robot sẽ sử dụng cánh tay robot để đưa mỏ hàn đến vị trí cần hàn, góc độ và tốc độ hàn được thực hiện theo thông số đã lập trình một cách chính xác giúp mối hàn chính xác, năng suất ổn định.

1.2. Cấu tạo của robot hàn

Robot hàn hoạt động nhờ sự kết hợp giữa cánh tay robot, nguồn hàn, mỏ hàn, bộ cấp dây, trạm làm sạch mỏ súng, đế robot. Cụ thể:

• Cánh tay robot chịu trách nghiệm chuyển động, đưa mỏ hàn đến đúng vị trí cần hàn theo chương trình đã lập trình.
• Mỏ hàn hoặc súng hàn là bộ phận trực tiếp tạo mối hàn trên chi tiết.
• Nguồn hàn là bộ phận phụ trách cung cấp điện và chế độ hàn phù hợp để tạo mối hàn
• Bộ cấp dây có tác dụng đưa dây hàn đến mỏ hàn với tốc độ ổn định trong suốt quá trình robot thực hiện hàn.
• Trạm làm sạch mỏ hàn giúp robot loại bỏ bắn tóe, cắt dây và duy trì tình trạng đầu hàn ổn định trong suốt quá trình.
• Đế robot giữ cố định robot, đảm bảo độ vững chắc và độ chính xác khi robot vận hành.

1.3. Nguyên lý hoạt động của robot hàn

Với giải pháp robot hàn thông minh, quy trình sản xuất sẽ được tự động hóa hoàn toàn với các bước sau:

Quét phôi để dựng hình 3D > Thiết lập đường hàn > Tiến hành thực hiện các chu kỳ hàn tự động.

Một chu kỳ hàn tự động của robot công nghiệp sẽ diễn ra như sau:

Bước 1: Công nhân thực hiện gá đặt và kẹp chặt phôi vào đồ gá. Hệ thống sẽ kiểm tra và tiến hành xác nhận phôi đã ở đúng vị trí chưa, đã đảm bảo các điều kiện an toàn trước khi vận hành chưa.

Bước 2: Robot hàn tự động theo chương trình đã lập trình trước đó điều khiển mỏ hàn di chuyển mỏ hàn đến điểm bắt đầu thực hiện hàn.

Bước 3: Tiến hành cấp khí bảo vệ trước khi robot hàn bắt đầu hồ quang để bảo vệ vùng hàn khỏi oxy hóa.

Bước 4: Nguồn hàn được kích hoạt, bộ cấp dây hoạt động và robot bắt đầu tiến hành hàn.

Bước 5: Sau khi hoàn thành đường hàn, robot tắt hồ quang và duy trì khí bảo vệ trong thời gian ngắn nếu cần.

Bước 6: Robot hàn di chuyển đến mối hàn tiếp theo hoặc trở về vị trí chờ một chu kỳ hàn mới.

Bước 7: Khi một chu trình hàn kết thúc, phôi được tháo ra, kiểm tra và chuyển sang công đoạn tiếp theo.

2. Ưu điểm của robot hàn công nghiệp

Đầu tư dây chuyền tự động hóa robot hàn giúp doanh nghiệp nhận được nhiều lợi ích về năng suất và chất lượng, chi phí và nhân sự: 

Vận hành dễ dàng

Phần lớn robot hàn hiện nay đều đã được nhà sản xuất thiết kế với giao diện, tính năng dễ sử dụng. Thợ hàn chỉ cần được hướng dẫn là có thể điều khiển robot hàn tự động hoạt động ổn định, chính xác.

Chi phí đầu tư hợp lý

Với nhu cầu của robot hàn tự động ngày càng lớn, ngày càng nhiều công ty nghiên cứu - sản xuất robot, điều này giúp giá robot hàn ngày càng dễ tiếp cận, đáp ứng nhu cầu sản xuất đa dạng của nhiều doanh nghiệp sản xuất.

Năng suất làm việc vượt trội

Robot hàn có thể hoạt động 24/7, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường nóng, bụi, độc hại. Với đặc điểm nổi bật này, robot hàn có thể mang đến năng suất ổn định giúp doanh nghiệp có thể cung cấp những đơn hàng với sô lượng lớn.

Chất lượng sản phẩm đồng đều

Robot hàn đảm bảo độ chính xác cao, thao tác lặp lại theo đúng chương trình đã lập trình do đó khi sử dụng robot hàn tự động vào quá trình sản xuất sẽ hạn chế lỗi do tay nghề công nhân. chất lượng sản phẩm đồng bộ, đáp ứng yêu cầu khắt khe của những đơn hàng lớn về độ chính xác của sản phẩm.

Giải quyết vấn đề về nhân sự

Nhiều doanh nghiệp gặp khó khăn khi nhân sự có tay nghề không đồng đều, sức khỏe không đảm bảo dẫn đến không thể làm việc liên tục cũng như không đảm bảo được chất lượng sản phẩm thực hiện.

Robot hàn với khả năng làm việc tự động, có thể làm việc liên tục với chất lượng hàn đồng đều, có thể thực hiện các tư thế hàn khó như 4F, 6G,.... giúp doanh nghiệp giải quyết vấn đề thiếu hụt nhân sự.

Tiết kiệm chi phí sản xuất

Robot hàn tự động giảm tiêu hao vật tư, tiết kiệm chi phí sản xuất, hạn chế những tình trạng lỗi, hỏng trong quá trình sản xuất như: thủng phôi hoặc hỏng vật liệu, đặc biệt khi hàn inox hoặc tấm mỏng.

3. Ứng dụng của robot hàn tự động trong sản xuất

Robot hàn công nghiệp hiện nay đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất vì có thể thực hiện các mối hàn từ đơn giản đến phức tạp, ứng dụng được trong dân dụng lẫn công nghiệp nặng.

3.1. Ứng dụng robot hàn tự động trong công nghiệp ô tô, xe máy

Robot hàn tham gia quá trình hàn hàn khung vỏ xe, khung ghế, bàn lề, đường ống từ rất sớm.

Trong gần 50 năm qua, ngành ô tô đã liên tục đổi mới, với các hãng lớn như Ford, Mercedes, Toyota, Honda, Nissan đều sử dụng robot hàn trong 40% quy trình hàn.

3.2. Ứng dụng của robot hàn trong sản xuất nội thất kim loại

Trong lĩnh vực sản xuất nội thất từ kim loại, ứng dụng của robot hàn có thể kể đến như: hàn bàn ghế, lan can, cổng, cửa, giá kệ siêu thị, tủ đựng đồ,... cho mối hàn sáng đẹp, đảm bảo tính thẩm mỹ và tính độ đồng bộ với số lượng sản phẩm lớn.

3.3. Robot hàn ứng dụng trong ngành kết cấu thép và cơ khí nặng

Robot hàn MIG/TIG công suất cao được ứng dụng rộng trong ngành kết cấu thép và cơ khí nặng khi có thể hàn dầm thép, khung nhà xưởng, kết cấu cầu, tháp điện gió,... đảm bảo năng suất, độ chính xác à an toàn khi hàn những chi tiết có kích thước lớn.

3.4. Robot hàn được ứng dụng trong ngành công nghiệp đóng tàu, dầu khí và năng lượng

Robot hàn đặc biệt hiệu quả với các mối hàn phức tạp, khối lượng lớn, môi trường làm việc khắc nghiệt nên được ứng dụng trong quá trình hàn vỏ tàu, bồn chứa, đường ống áp lực cao, chân đế giàn khoan, trụ điện gió,...

3.5. Giải pháp robot hàn tự động trong ngành điện tử, gia dụng và sản phẩm tiêu dùng

Robot hàn laser cho mối hàn đẹp, chính xác, ít biến dạng nên được ứng dụng để hàn các chi tiết mỏng, nhỏ, yêu cầu thẩm mỹ cao như pin, linh kiện điện tử, vỏ thiết bị, đồ gia dụng,...

4. Các loại robot hàn phổ biến hiện nay

Robot hàn hiện nay có rất nhiều loại, tùy thuộc theo tiêu chí phân loại mà ta có thể chia thành các loại khác nhau. Ở đây Weldcom tiến hành phân loại robot hàn theo nguồn hàn như sau:

4.1. Robot hàn MIG

Robot hàn MIG là robot hàn sử dụng nguồn hàn MIG. Khi đó phương pháp hàn sẽ là phương pháp hàn MIG với nguyên lý sử dụng dây hàn nóng chảy kết hợp với khí bảo vệ (Argon, CO₂ hoặc hỗn hợp).

• Ưu điểm: Phương pháp hàn MIG có ưu điểm là tốc độ cao, năng suất lớn, mối hàn ít xỉ và dễ tự động hóa.
• Ứng dụng: Hàn kết cấu thép, dầm, khung, sản phẩm cơ khí khối lượng lớn.

4.2. Robot hàn TIG

Robot hàn TIG là robot hàn sử dụng nguồn hàn TIG. Khi đó phương pháp hàn sẽ là phương pháp hàn TIG với nguyên lý dùng điện cực không nóng chảy (vonfram) và khí Argon bảo vệ.

• Ưu điểm: Với phương pháp hàn TIG thì robot hàn sẽ cho mối hàn đẹp, sáng bóng, ít bắn tóe, hàn tốt inox và kim loại mỏng.
• Ứng dụng: Chế tạo thiết bị inox, công nghiệp thực phẩm, y tế, hàng gia dụng cao cấp.

4.3. Robot hàn điểm

Robot hàn điểm sử dụng dòng điện lớn để ép chảy kim loại tại điểm tiếp xúc.

• Ưu điểm: Nhanh, chính xác, phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
• Ứng dụng: Ngành ô tô, xe máy, đặc biệt trong quá trình sản xuất khung vỏ xe.

4.4. Robot hàn laser

Robot hàn laser là robot hàn sử dụng nguồn hàn laser. Khi đó phương pháp hàn sẽ là phương pháp hàn laser với nguyên lý dùng tia laser công suất cao để tạo mối hàn.

• Ưu điểm: Phương pháp hàn laser cho mối hàn có độ chính xác cực cao, mối hàn mảnh, ít biến dạng nhiệt.
• Ứng dụng: Ngành điện tử, sản xuất pin, chi tiết kim loại mỏng, yêu cầu thẩm mỹ.

5. Robot hàn giúp tháo gỡ vấn đề khó khăn của doanh nghiệp lớn, vừa và nhỏ

5.1. Đối với doanh nghiệp lớn

Đối với các doanh nghiệp có quy mô lớn, quy trình sản xuất đã "vào guồng", khó khăn thường gặp phải đó làm làm sao để tăng năng suất, giảm thời gian làm việc và tăng sản lượng sản phẩm mà chất lượng không đổi.

Khó khăn trong tình huống này chính là nhân sự. Thợ hàn có tuổi và thâm niên thường không làm thêm giờ, thợ hàn trẻ thì dễ nghỉ việc không kiểm soát.

Chất lượng sản phẩm phù thuộc rất nhiều vào tay nghề thợ. Trong khi để một thợ hàn giỏi cần đào tạo mất nhiều thời gian, đến khi có tay nghề lại có xu hướng tách ra mở xưởng riêng.

Khi đó giải pháp robot hàn tự động là hướng giải quyết triệt để vấn đề này.

5.2. Đối với doanh nghiệp nhỏ

Doanh nghiệp quy mô nhỏ gọn, linh hoạt, dễ dàng thay đổi và điều chỉnh phương thức kinh doanh trong khi doanh nghiệp lớn thay đổi mô hình rất chậm chạp. Do đó robot hàn là một giải pháp mà doanh nghiệp không nên bỏ qua.

Doanh nghiệp quy mô nhỏ gọn dễ dàng xác định vấn đề cần cải thiện trong quy trình sản xuất từ đó có thể xử lý triệt để, tăng hiệu suất.

6. So sánh hàn truyền thống - hàn robot

7. Trải nghiệm thực tế dữ liệu vận hành thực tế của robot hàn Weldcom trong sản xuất kết cấu thép

Đây là dữ liệu thực tế của Weldcom đang triển khai tại nhà máy của khách hàng với ứng dụng hàn dầm kết cấu thép dài 9m.

Dầm kết cấu thép là một sản phẩm phổ biến trong nhà máy kết cấu thép. Dầm thường có nhiều đường hàn, nhiều vị trí hàn khác nhau với yêu cầu độ ổn định cao.

Trong quá trình vận hành thực tế, Weldcom đo được:

• Quá trình quét và tạo chương trình hàn có thời gian thực hiện khoảng 10 đến 15 phút.
• Thời gian robot hàn thực hiện hàn mất khoảng 45 phút.
• Tổng thời gian để hoàn thiện một dầm kết cấu thép dài 9m sẽ khoảng 60 phút

> Với một ca làm việc 8 giờ thì một robot hàn có thể hoàn thiện từ 7 đến 8 dầm.

Khi so sánh với thời gian làm việc của một thợ hàn tay nghề cao, thời gian để hoàn hoàn thiện một dầm kết cấu thép dài 9m sẽ khoảng 50 phút nếu làm việc liên tục và không nghỉ ngơi. Đây là năng suất không thể hoàn thành trong thực tế vì thợ hàn không thể giữ được cường độ này trong suốt 8 tiếng làm việc

8. Báo giá máy hàn Robot chính hãng phân phối bởi Weldcom

"Robot hàn giá bao nhiêu tiền?" sẽ là băn khoăn của nhiều doanh nghiệp khi cân nhắc phương án đầu tư và ứng dụng thiết bị này vào sản xuất tự động hoá.

Giá robot hàn tự động phụ thuộc vào cấu hình thực tế của doanh nghiệp. Giá robot sẽ gồm giá cánh tay robot + nguồn hàn + đế robot + trạm làm sạch mỏ súng hàn + ... Doanh nghiệp đã sở hữu bộ phận nào có thể giảm bớt chi phí đầu tư thực tế.

Một robot hàn tự động hoàn chỉnh có giá từ 400 triệu trong đó:

• Cánh tay robot có giá tham khảo từ 350 triệu
• Nguồn hàn có giá tham khảo từ 30 triệu
• Trạm làm sạch mỏ súng hàn có giá tham khảo từ 20 triệu
• Đế robot có giá tham khảo từ 15 triệu

Giá robot hàn tự động cũng thay đổi theo nhiều yếu tố như: tầm với robot, tải trọng, công nghệ hàn MIG/MAG, TIG hoặc laser, yêu cầu đồ gá, mức độ tự động hóa,...

Vì vậy để nhận được một phương án báo giá chính xác nhất với tình hình sản xuất, nhu cầu và bài toán doanh nghiệp đang gặp phải, vui lòng liên hệ Weldcom để nhận báo giá robot hàn tự động chính xác, nắm bắt chìa khoá giúp các doanh nghiệp bứt phá, tạo lợi thế vượt trội ngay trong những thời điểm khó khăn nhất của nền kinh tế.