Cấu tạo chi tiết của robot hàn công nghiệp cho thấy đây không chỉ là một cánh tay hàn tự động, mà là trung tâm của các dây chuyền sản xuất hiện đại trong ngành cơ khí, ô tô, kết cấu thép và thiết bị công nghiệp. Nhờ khả năng làm việc liên tục, độ chính xác cao và mối hàn ổn định, robot hàn đang dần thay thế hàn thủ công, giúp doanh nghiệp nâng cao năng suất và tối ưu chi phí.
1. Cánh tay Robot (Welding Robot Arm)
Cánh tay robot là bộ phận cơ khí trung tâm của hệ thống robot hàn, đóng vai trò thực hiện toàn bộ chuyển động và mang theo mỏ hàn di chuyển theo quỹ đạo đã được lập trình sẵn.
1.1 Đặc điểm cấu tạo cơ bản
- Kiểu chuyển động: Chủ yếu là robot đa trục (thường 6 trục), cho phép chuyển động linh hoạt trong không gian ba chiều.
- Khớp xoay: Các khớp quay có biên độ lớn, giúp robot dễ dàng tiếp cận các vị trí hàn phức tạp.
- Tầm với: Khoảng cách tối đa mà cánh tay robot có thể vươn tới, ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước chi tiết có thể hàn.
- Tải trọng: Khối lượng tối đa robot có thể mang theo, bao gồm mỏ hàn, cáp dẫn và các thiết bị ngoại vi.
1.2 Công dụng
- Di chuyển mỏ hàn chính xác theo quỹ đạo lập trình.
- Đảm bảo độ chính xác lặp lại rất cao (có thể đạt ±0,01 mm), giúp mối hàn đồng đều giữa các sản phẩm.
- Mở rộng khả năng hàn ở nhiều tư thế và góc độ khác nhau mà hàn thủ công khó đáp ứng.
2. Nguồn hàn (Welding Power Source)
Nguồn hàn là thiết bị cung cấp và kiểm soát năng lượng điện cần thiết để tạo và duy trì hồ quang hàn hoặc nguồn nhiệt cho quá trình hàn.
2.1 Đặc điểm cấu tạo cơ bản
- Là thiết bị điện tử công suất cao, có khả năng tạo ra dòng điện và điện áp phù hợp với từng phương pháp hàn như MIG, TIG, hàn laser, hàn điểm.
- Tích hợp các mạch điều khiển thông minh cho phép xử lý tín hiệu tốc độ cao.
2.2 Công dụng
- Cung cấp dòng hàn ổn định, giảm bắn tóe và hạn chế biến dạng nhiệt.
- Kiểm soát chất lượng mối hàn thông qua việc điều chỉnh chính xác các thông số hàn.
- Giao tiếp với bộ điều khiển robot thông qua các chuẩn truyền thông công nghiệp, giúp đồng bộ toàn bộ hệ thống.
3. Mỏ hàn / Súng hàn (Welding Gun/Torch)
Mỏ hàn là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với chi tiết hàn, chịu trách nhiệm truyền điện cực, vật liệu hàn và khí bảo vệ tới mối hàn.
3.1 Đặc điểm cấu tạo cơ bản
Có thể là mỏ hàn thẳng hoặc cong, tùy theo không gian và tư thế hàn. Tùy loại hàn sẽ có cấu tạo khác nhau:
- Hàn MIG/TIG: bộ giữ điện cực, bộ cấp dây.
- Hàn điểm: điện cực kẹp.
- Hàn laser: đầu phát laser chuyên dụng.
Thường đi kèm các trạm phụ trợ như trạm cắt dây, trạm làm sạch béc hàn.
3.2 Công dụng
- Truyền chính xác điện cực và khí bảo vệ tới vùng hàn.
- Tạo môi trường hàn ổn định, hạn chế oxy hóa mối hàn.
4. Đồ gá và bộ định vị phôi hàn (Fixture & Positioner)
Đồ gá và bộ định vị là thành phần cơ khí không thể thiếu, đảm bảo phôi hàn được cố định chắc chắn và đặt ở vị trí tối ưu.
4.1 Đặc điểm cấu tạo cơ bản
- Đồ gá: Giữ cố định chi tiết trong suốt quá trình hàn.
- Bộ định vị: Có khả năng xoay, nghiêng phôi hàn bằng động cơ servo.
4.2 Công dụng
- Ngăn ngừa dịch chuyển phôi do nhiệt hoặc lực tác động.
- Đưa mối hàn về tư thế thuận lợi, cải thiện chất lượng và tốc độ hàn.
Đồ gá và bộ định vị là thành phần cơ khí không thể thiếu, đảm bảo phôi hàn được cố định chắc chắn và đặt ở vị trí tối ưu.
5. Hệ thống Cảm biến thông minh (Sensors)
Cảm biến đóng vai trò là “giác quan” nhạy bén trong cấu tạo chi tiết của robot hàn.
- Cảm biến dò đường hàn (Seam Tracking): Tự động điều chỉnh quỹ đạo nếu phôi bị đặt lệch hoặc có sai số cơ khí.
- Cảm biến va chạm: Ngay lập tức dừng robot khi có vật cản, giúp bảo vệ mỏ hàn và các linh kiện đắt tiền khỏi hỏng hóc.
6. Công cụ an toàn (Safety Tools)
An toàn luôn là yếu tố được ưu tiên hàng đầu trong các hệ thống robot hàn công nghiệp. Giải pháp tiêu chuẩn của Robotnext được trang bị đầy đủ các công cụ an toàn nhằm bảo vệ con người và thiết bị trong môi trường sản xuất cường độ cao.
Hệ thống bao gồm rào chắn vật lý, rèm ánh sáng hồng ngoại, cảm biến an toàn và các nút dừng khẩn cấp được bố trí hợp lý xung quanh cell robot. Những thiết bị này giúp ngăn chặn việc xâm nhập trái phép vào khu vực làm việc, đồng thời bảo vệ người vận hành khỏi hồ quang hàn, tia lửa và các va chạm cơ học nguy hiểm.
7. Bộ điều khiển điện tử (Robot Controller)
Bộ điều khiển điện tử được xem là “não bộ” của toàn bộ hệ thống robot hàn. Đây là nơi xử lý các thuật toán chuyển động, thông số hàn và tín hiệu phản hồi từ cảm biến theo thời gian thực.
Bộ điều khiển có nhiệm vụ điều phối nhịp nhàng hoạt động của cánh tay robot, nguồn hàn, cảm biến và các thiết bị ngoại vi. Người vận hành tương tác với hệ thống thông qua Teach Pendant, cho phép lập trình, chỉnh sửa và “dạy” robot thực hiện các lộ trình hàn chính xác, lặp lại ổn định trong suốt quá trình sản xuất.
8. Hệ thống làm sạch đầu hàn (Torch Cleaning Station)
Để duy trì chất lượng hồ quang ổn định và mối hàn đồng đều, mỏ hàn cần được vệ sinh định kỳ và tự động. Hệ thống làm sạch đầu hàn là một trạm ngoại vi quan trọng trong cell robot hàn hiện đại.
Trạm này thực hiện đồng thời ba nhiệm vụ: cắt dây hàn thừa về chiều dài tiêu chuẩn, làm sạch và đánh bóng béc hàn, đồng thời phun dung dịch chống bám xỉ. Nhờ đó, robot có thể vận hành liên tục trong thời gian dài mà không cần can thiệp thủ công, giúp giảm thời gian dừng máy và tăng tuổi thọ mỏ hàn.
9. Bộ cấp dây hàn tự động (Wire Feeder)
Bộ cấp dây hàn là thành phần ảnh hưởng trực tiếp đến độ ngấu và hình dạng mối hàn. Trong cấu tạo chi tiết của robot hàn, bộ phận này đảm bảo dây hàn được đưa từ cuộn dây đến súng hàn với tốc độ ổn định và chính xác tuyệt đối.
Hệ thống cấp dây sử dụng động cơ servo và các con lăn dẫn hướng, cho phép đồng bộ hoàn hảo giữa tốc độ cấp dây và tốc độ di chuyển của cánh tay robot. Nhờ đó, dòng hàn luôn ổn định, mối hàn đẹp và ít bắn tóe.
10. Bộ định vị điểm trung tâm dụng cụ (TCP Calibration)
Bộ định vị TCP giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong việc duy trì độ chính xác của robot hàn. Thiết bị này cho phép hiệu chỉnh lại tâm mỏ hàn một cách tự động sau mỗi lần va chạm nhẹ, thay béc hàn hoặc hao mòn linh kiện.
11. Thiết bị chống va chạm (Anti-collision Device)
Đây là lớp bảo vệ cuối cùng, thường là một khớp ly hợp cơ học lắp giữa cổ robot và mỏ hàn. Khi xảy ra va chạm bất thường, thiết bị sẽ ngắt tín hiệu ngay lập tức để ngăn chặn việc gãy hỏng cánh tay robot và đầu súng hàn.
Kết luận
Hiểu rõ cấu tạo chi tiết của robot hàn không chỉ giúp bạn làm chủ công nghệ mà còn là nền tảng để tối ưu hóa chi phí sản xuất. Với kinh nghiệm triển khai nhiều dự án tự động hóa thực tế, Robotnext không chỉ cung cấp robot hàn mà còn mang đến giải pháp tổng thể, tối ưu theo từng nhu cầu sản xuất, giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0.
Bạn đang tìm kiếm giải pháp tự động hóa cho quy trình hàn của mình?Hãy liên hệ ngay với Robotnext để được tư vấn bóc tách giải pháp và báo giá chi tiết nhất!
📞 Robotnext là đối tác hàng đầu trong lĩnh vực robot công nghiệp và tự động hóa. Với kinh nghiệm thực tiễn trong nhiều ngành sản xuất, Robotnext chuyên thiết kế, lắp ráp và tích hợp các dây chuyền tự động hóa thông minh sử dụng robot ABB, FANUC, YASKAWA,.
Hotline tư vấn kỹ thuật: 0909 914 837
Đọc thêm: Robot hàn ABB lựa chọn chuẩn cho ngành công nghiệp hiện đại
