Máy hàn Laser Robot đã trở thành thiết bị hàn chủ đạo trong các ngành công nghiệp như sản xuất phần cứng, năng lượng mới, phụ tùng ô tô và chế tạo kim loại tấm chính xác

Nhờ những ưu điểm của chúng:

• Tự động hóa cao

• Độ chính xác hàn tuyệt vời

• Năng lực sản xuất ổn định

hệ thống hàn laser robot được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất hiện đại.

Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất và vận hành mới làm quen với hàn tự động thường phải đối mặt với hai thách thức lớn:

1. Họ không biết cách thiết lập quỹ đạo hàn và cảm thấy choáng ngợp trước hệ thống điều khiển robot

2. Họ lo lắng rằng các phôi gia công phức tạp không đều, đường nối hẹp và cấu trúc uốn cong nhiều không thể được hàn chính xác, dẫn đến mối hàn bị lệch, hàn bị trượt hoặc đường hàn không đều

Trên thực tế, việc thiết lập quỹ đạo hàn laser của robot không phức tạp như người ta tưởng.

Bằng cách nắm vững các quy trình được tiêu chuẩn hóa cũng như sử dụng các phương pháp lập trình và gỡ lỗi phù hợp, nhà sản xuất có thể dễ dàng hoàn thành việc thiết lập quỹ đạo và đạt được mối hàn có độ chính xác cao cho các phôi gia công phức tạp—khắc phục hoàn toàn các hạn chế về độ chính xác của hàn thủ công.

Bài viết này giải thích:

• Toàn bộ quá trình thiết lập quỹ đạo hàn laser của robot

• Các giải pháp thiết thực để hàn chính xác các phôi phức tạp

• Các phương pháp loại bỏ những thách thức chung trong vận hành và nâng cao hiệu quả

Ⅰ Chuẩn bị trước khi thiết lập quỹ đạo | Xây dựng nền tảng cho hàn chính xác

Thiết lập quỹ đạo chính xác bắt đầu với sự chuẩn bị thích hợp.

Bỏ qua bước này thường dẫn đến:

• Độ lệch mối hàn

• Bù quỹ đạo

• Chất lượng hàn không đồng đều

Dù hàn các bộ phận đơn giản hay phức tạp thì việc chuẩn bị sau đây là rất cần thiết.

1. Định vị phôi & đồ gá

Hàn robot là một quy trình tự động được tiêu chuẩn hóa, vì vậy việc định vị phôi chính xác là rất quan trọng.

Đầu tiên:

• Cố định phôi chắc chắn trên một thiết bị cố định chuyên dụng

• Đảm bảo phôi được bằng phẳng, ổn định và không thể di chuyển

• Căn chỉnh vùng hàn trong phạm vi làm việc của robot

Đồng thời:

• Hiệu chỉnh vị trí cố định cẩn thận

• Đảm bảo mỗi lô phôi được nạp vào cùng một vị trí

Điều này ngăn chặn sự lệch quỹ đạo do sự dịch chuyển của phôi.

2. Hiệu chuẩn thiết bị & đầu hàn

Sau khi khởi động:

• Đặt lại robot về vị trí ban đầu

• Hiệu chỉnh tư thế đầu hàn laser và tiêu cự

Điều chỉnh:

• Chiều cao đầu hàn

• Góc hàn

theo vật liệu phôi và độ dày để đảm bảo điểm laser thẳng hàng chính xác với tâm đường hàn.

Đồng thời kiểm tra:

• Ống kính bảo vệ

• Hệ thống cấp dây (để hàn dây phụ)

để đảm bảo không có chất gây ô nhiễm hoặc tắc nghẽn ảnh hưởng đến độ chính xác của hàn.

3. Cài đặt trước các thông số hàn cơ bản

Trước khi thiết lập quỹ đạo hàn, cài đặt trước các thông số hàn chính theo:

• Loại vật liệu (thép không gỉ, hợp kim nhôm, đồng, v.v.)

• Độ dày vật liệu

Các thông số cài sẵn bao gồm:

• Công suất laze

• Tốc độ hàn

• Tốc độ cấp dây

• Tốc độ dòng khí

Việc thiết lập trước quy trình hàn cơ bản cho phép thiết lập quỹ đạo sau này tập trung hoàn toàn vào hiệu chuẩn điểm, nâng cao hiệu quả tổng thể.

Ⅱ Thiết lập quỹ đạo hàn Laser của Robot | Hai phương pháp chính

Quỹ đạo hàn laser của robot thường được lập trình bằng cách sử dụng:

1. Dạy lập trình

2. Lập trình ngoại tuyến

Loại đầu tiên lý tưởng cho người mới bắt đầu và các phôi đơn giản, trong khi loại thứ hai phù hợp hơn cho các bộ phận phức tạp và sản xuất hàng loạt.

Phương pháp 1: Dạy lập trình (Thông dụng nhất và thân thiện với người mới bắt đầu)

Dạy lập trình là phương pháp thiết lập quỹ đạo được sử dụng rộng rãi nhất trong các buổi hội thảo.

Người vận hành điều khiển robot bằng tay thông qua bảng điều khiển và ghi lại từng điểm hàn.

Thuận lợi:

• Thao tác đơn giản

• Quy trình làm việc trực quan

• Không cần phần mềm chuyên dụng

Thích hợp cho:

• Đường may thẳng

• Mối hàn hồ quang

• Phôi không đều đơn giản

Hoàn tất quá trình lập trình giảng dạy

1. Chuyển sang Chế độ Dạy

Chuyển tủ điều khiển robot sang chế độ dạy và mở khóa cánh tay robot để di chuyển bằng tay.

2. Ghi lại điểm hàn

Sử dụng dây dẫn để di chuyển súng hàn tới:

• Điểm xuất phát

• Bước ngoặt

• Điểm cuối

• Điểm chuyển tiếp vòng cung

Tại mỗi vị trí chính xác:

• Nhấn nút 'Ghi'

• Hệ thống tự động lưu vị trí tọa độ

Các đường nối thẳng đơn giản chỉ yêu cầu điểm bắt đầu và điểm kết thúc, trong khi các mối hàn phức tạp yêu cầu các điểm rẽ bổ sung.

3. Tạo quỹ đạo hàn

Sau khi ghi lại tất cả các điểm chính:

• Chọn loại quỹ đạo:

  • Quỹ đạo tuyến tính

  • Quỹ đạo vòng cung

  • Quỹ đạo liên tục

Hệ thống tự động kết nối tất cả các điểm để tạo thành đường hàn hoàn chỉnh.

4. Điều chỉnh tốc độ hàn

Tinh chỉnh tốc độ hàn cho các phần khác nhau:

• Giảm tốc độ ở các góc cua và khoảng cách hẹp

• Tăng tốc độ trên các mối hàn thẳng dài

Điều này đảm bảo chất lượng mối hàn đồng đều.

5. Mô phỏng chạy khô

Tắt đầu ra laser và để robot thực hiện chạy khô.

Kiểm tra:

• Căn chỉnh đường may phù hợp

• Độ lệch vị trí

• Va chạm với đồ đạc hoặc phôi

Sau khi xác nhận độ chính xác, tiến hành hàn thực tế.

Phương pháp 2: Lập trình ngoại tuyến (Độ chính xác cao & Tốt nhất cho các bộ phận phức tạp)

Lập trình offline sử dụng phần mềm lập trình robot chuyên nghiệp để hoàn thành:

• mô hình 3D

• Quy hoạch đường đi

• Gỡ lỗi mô phỏng

trực tiếp trên máy tính.

Thuận lợi:

• Không bị gián đoạn thời gian sản xuất robot

• Độ chính xác quỹ đạo cao hơn nhiều

• Giảm nguy cơ va chạm

Thích hợp cho:

• Phôi không đều phức tạp

• Mối hàn cong đa chiều

• Các bộ phận có độ chính xác cao

Hoàn tất quá trình lập trình ngoại tuyến

1. Nhập mô hình phôi 3D

Nhập bản vẽ 3D phôi vào phần mềm để tái tạo:

• Kích thước thực

• Vị trí đường hàn

• Hình học đường hàn

Điều này tạo ra một môi trường làm việc ảo.

2. Lập kế hoạch quỹ đạo ảo

Vẽ quỹ đạo hàn trong phần mềm theo hướng đường hàn.

Bộ:

• Góc quay

• Chuyển tiếp vòng cung

• Khoảng cách quỹ đạo

để thích ứng với các đường hàn không đều, khe hở hẹp và rãnh sâu.

3. Cấu hình thông số & tư thế hàn

Bộ:

• Tư thế đầu hàn

• Thông số laser

• Tốc độ chạy

Mô phỏng toàn bộ quá trình hàn và tối ưu hóa quỹ đạo đồng thời tránh các điểm giao thoa.

4. Xuất và chuyển chương trình

Sau khi lập kế hoạch quỹ đạo:

• Tạo chương trình tương thích với robot

• Chuyển nó đến bộ điều khiển robot thông qua cáp dữ liệu hoặc ổ USB

5. Tinh chỉnh tại chỗ

Thực hiện chạy khô sau khi tải chương trình.

Tinh chỉnh các điểm quỹ đạo để bù đắp cho sự khác biệt giữa mô hình ảo và phôi thực tế.

Ⅲ Các phôi phức tạp có thể hàn chính xác được không? Tuyệt đối.

Vì:

• Bề mặt cong không đều

• Đường may hẹp nhiều đường cong

• Sâu răng

• Các bộ phận chính xác siêu mỏng

Robot hàn laser vẫn có thể đạt được mối hàn có độ chính xác cao và không bị sai lệch khi kết hợp với các hệ thống hỗ trợ và tối ưu hóa phù hợp.

1. Sử dụng Hệ thống định vị tầm nhìn (Công cụ chính xác cốt lõi)

Đây là cấu hình chính cho các ứng dụng hàn phức tạp.

Bằng cách thêm:

• Hệ thống định vị tầm nhìn laser

• Hệ thống thị giác CCD

robot có thể:

• Tự động xác định đường hàn

• Chụp đường quỹ đạo

• Chỉnh sửa độ lệch quỹ đạo theo thời gian thực

Ngay cả khi phôi có lỗi định vị nhỏ, hệ thống vẫn tự động điều chỉnh đường hàn.

Độ chính xác có thể được kiểm soát trong vòng 0,05 mm.

2. Tối ưu hóa quỹ đạo và tư thế hàn

Đối với các khe hở hẹp và kết cấu có nhiều uốn cong:

• Thay thế các góc nhọn bằng chuyển tiếp vòng cung

• Điều chỉnh góc súng hàn theo cấu trúc phôi

• Duy trì sự liên kết thích hợp trong các hốc sâu và góc mù

Giảm tốc độ hàn ở các góc để đảm bảo phân bổ nhiệt đều và tránh:

• Độ lệch mối hàn

• Quá nóng

3. Sử dụng Robot và thiết bị có độ chính xác cao

Những công việc hàn phức tạp cần ưu tiên:

• Robot công nghiệp sáu trục có độ chính xác cao

• Đồ đạc chính xác tùy chỉnh

Điều này đảm bảo:

• Chuyển động robot ổn định

• Lỗi quỹ đạo tối thiểu

• Không có chuyển động phôi trong quá trình hàn

4. Lập trình dạy phân đoạn & Điều chỉnh tinh tế

Đối với các mối hàn nhiều mặt cắt cực kỳ phức tạp:

• Chia quỹ đạo thành các phần nhỏ hơn

• Hiệu chỉnh và gỡ lỗi từng phần riêng biệt

• Kết hợp chúng sau đó thành một đường hàn hoàn chỉnh

Điều này giúp đơn giản hóa rất nhiều việc gỡ lỗi trong khi vẫn đảm bảo độ chính xác cho từng phần mối hàn.

Ⅴ Tóm tắt thực tế về thiết lập quỹ đạo

Để thiết lập quỹ đạo hàn laser của robot:

• Dạy lập trình lý tưởng cho các phôi đơn giản do tính hiệu quả và dễ vận hành của nó

• Lập trình ngoại tuyến + định vị tầm nhìn là tốt nhất cho các phôi phức tạp đòi hỏi độ chính xác tối đa

Qua:

• Thực hiện định vị và hiệu chuẩn chính xác

• Tuân thủ các quy trình lập trình được tiêu chuẩn hóa

• Tối ưu hóa các thông số quỹ đạo

nhà sản xuất có thể đạt được sự hàn chính xác cho:

• Đường hàn thẳng

• Bộ phận không đều

• Cấu trúc uốn cong

• Phôi có khoang sâu

tận dụng tối đa lợi thế về độ chính xác và hiệu quả của hệ thống hàn laser robot.

Đối với người mới bắt đầu, nên:

1. Bắt đầu với việc dạy lập trình cho các phôi đơn giản

2. Ghi điểm chính và gỡ lỗi quỹ đạo

3. Tiến dần lên lập trình ngoại tuyến cho các bộ phận phức tạp

Với thực hành từng bước, bất kỳ ai cũng có thể thành công trong việc thiết lập quỹ đạo hàn laser của robot và vượt qua các thách thức về độ chính xác khi hàn.

Nếu bạn có yêu cầu về máy hàn vui lòng liên hệ Ms. Zhao

E-mail: pdkj@gd-pw.com

Điện thoại: +86- 13631765713