Tìm hiểu về robot hàn - Tương lai tự động hóa trong nghành cơ khí

Robot hàn là gì?

Robot hàn hay còn gọi là máy hàn kết hợp với cánh tay robot, đây là một loại robot công nghiệp tự động hoặc bán tự động được lập trình để thực hiện thao tác hàn thay cho con người. Robot hàn có thể di chuyển và thực hiện công việc theo chương trình đã được lập trình sẵn một cách chính xác. Thiết bị này thường được sử dụng kết hợp với các loại máy hàn điện tử (máy hàn laser, máy hàn TIG, MIG, ...) và được điều khiển từ xa giúp tự động hóa quá trình sản xuất, nhanh hơn, chính xác và an toàn hơn.

Hiện nay Robot hàn được ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất tự động đòi hỏi độ chính xác và chuyên môn cao như ô tô, xe máy, đường ống hay giá đỡ. Trong gần 50 năm, ngành ô tô với các thương hiệu như Ford, Mercedes, Toyota, Honda, Nissan… đã liên tục đổi mới, trong đó robot hàn chiếm tới 40% quy trình lắp ráp. Bên cạnh đó robot có thể thực hiện những kỹ thuật hàn phức tạp như 4F, 6G mà không cần nghỉ, thậm chí ở một số trường hợp, chỉ cần hoàn thiện tệp 3D CAD là robot tự động hàn mà không cần sự can thiệp của con người.

Cấu tạo của robot hàn

Robot hàn có cấu tạo từ các bộ phận chính sau:

Cánh tay robot

Đây là bộ phận chính của robot hàn, chúng được thiết kế với nhiều trục, khuỷu giữ vai trò di chuyển và định vị súng hàn theo chương trình đã được lập trình sẵn. Chúng có thể di chuyển linh hoạt và thực hiện được các tác vụ hàn khác nhau với nhiều vị trí khác nhau. Trong hàn tự động, cánh tay robot được gắn mỏ hàn hoặc đầu công cụ, điều khiển bởi bộ điều khiển trung tâm để thực hiện các thao tác chính xác, lặp lại với tốc độ cao.

Máy hàn điện tử và nguồn hàn

Máy hàn là bộ phận trực tiếp thực hiện nhiệm vụ hàn, chúng được kết nối với cánh tay robot và thường là những loại máy hàn điện tử. Máy hàn kết hợp robot có thể hàn theo các phương pháp khác nhau như hàn TIG, hàn MIG/MAG, hàn hồ quang điện, hàn plasma…

Nguồn hàn cung cấp nguồn điện ổn định trong quá trình hàn, nguồn hàn có thể là nguồn hàn điện tử hoặc nguồn hàn cơ khí.

Đầu súng hàn

Đầu súng hàn là bộ phận được gắn ở đầu cánh tay robot, có thể là đầu súng hàn TIG, MIG, hàn điểm, laser tùy vào từng mục đích và tùy loại robot. Đầu này giữ vai trò điều khiển trực tiếp việc phóng hồ quang hoặc tia hàn.

Bộ điều khiển trung tâm

Bộ điều khiển trung tâm là bộ não của robot, điều khiển hoạt động cánh tay, đầu hàn, tốc độ, lộ trình hàn qua chương trình lập trình sẵn. Bộ điều khiển thường là PLC hoặc máy tính nhúng.

Hệ thống cảm biến và camera

Robot hàn hiện đại được trang bị hệ thống cảm biến và camera, điều này giúp robot nhận điện được vị trí của mối hàn, tự động điều chỉnh phù hợp giúp đảm bảo không bị sai lệch và đảm bảo chất lượng mối hàn. Hệ thống cảm biến có thể bao gồm cảm biến quang học, cảm biến lực, cảm biến vị trí… 

Bộ gá vật hàn

Để giữ cố định vật liệu cần hàn, đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình hàn, thì robot hàn cần có bộ gá vật hàn. Chúng giúp quá trình hàn trở nên hiệu quả hơn, tránh tình trạng vật hàn bị xô lệch trong quá trình hàn.

Bộ làm sạch đầu hàn và bộ chuyển đổi khí hàn

Bộ làm sạch đầu hàn có nhiệm vụ làm sáng, loại bỏ các bụi bẩn, bã hàn khỏi súng hàn sau khi sử dụng. Điều này giúp thiết bị được bền bỉ hơn, hoạt động ổn định hơn. 

Bộ chuyển đổi khí hàn là bộ phận chuyển đổi khí hàn từ bình chứa sang súng hàn. Việc sử dụng bộ chuyển đổi khí hàn phù hợp sẽ đảm bảo cung cấp lượng khí hàn chính xác, giúp quá trình hàn diễn ra an toàn hơn. 

Trên đây là các bộ phận quan trọng cấu thành một robot hàn, hiện nay trên thị trường có nhiều loại robot hàn khác nhau, nên cấu tạo sẽ tùy thuộc vào từng thời điểm và từng nhà sản xuất.

Robot hàn hiện đại - Ưu điểm vượt trội, tương lai của ngành cơ khí chính xác

Là một loại robot công nghiệp hiện đại, robot hàn công nghiệp sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội được nhiều doanh nghiệp đánh giá cao và lựa chọn lắp đặt cho phân xưởng. 

Robot hàn giúp gia tăng năng suất hàn

Khác với con người, robot hàn sở hữu khả năng làm việc liên tục, với độ chính xác rất cao nên khi áp dụng cho phân xưởng sản xuất, năng xuất gia tăng đáng kể. Từ đó, đáp ứng được mọi nhu cầu của khách hàng, các dự án có tính liên tục nhưng vẫn đảm bảo chất lượng mối hàn.

Đảm bảo an toàn lao động

Robot hàn có thể thực hiện thao tác hàn ở nhiều vị trí khác nhau trong không gian thực, tại những vị trí khó mà con người không thể thực hiện được. Khi sử dụng robot doanh nghiệp có thể hạn chế rủi ro về an toàn lao động, và cũng bảo vệ người lao động khỏi khí hàn độc hại

Tiết kiệm chi phí

Một thiết bị máy hàn kết hợp cánh tay robot nhiều người sẽ nghĩ rằng tiêu tốn nhiều chi phí, chi phí đầu tư đắt đỏ. Tuy nhiên không phải vậy, đó chỉ là chi phí đầu tư ban đầu. Trong tương lai khi áp dụng robot hàn vào doanh nghiệp, bạn hoàn toàn có thể sản xuất hàng loạt, thay vì phải đầu tư hàng trăm, hàng ngàn nhân sự, thì bạn chỉ cần đầu tư một vài thiết bị robot hàn. Tính về lâu dài, không chỉ tiết kiệm nhân công, mà còn đảm bảo dây truyền hoạt động ổn định và đều đặn. Bên cạnh đó, robot hàn có tuổi thọ cao, bền bỉ nên bạn hoàn toàn có thể đầu tư lâu dài.

Dễ dàng sử dụng

Không cần thao tác quá nhiều công đoạn, chỉ cần đào tạo nhân sự về việc lập trình ngôn ngữ, kể cả những người không biết hàn cũng có thể tạo ra những sản phẩm cơ khí tuyệt vời, chỉ cần họ có khả năng điều khiển robot.

Ứng dụng của robot hàn trong công nghiệp cơ khí

Ngày nay, nền tự động hóa dần càng phát triển mạnh mẽ, robot hàn đang dần được ưu tiên lắp đặt không chỉ doanh nghiệp lớn mà ngay cả những doanh nghiệp vừa và nhỏ. Robo hàn được ứng dụng rộng rãi để phục vụ nhiều ngành trên cả nước như:

Ngành sản xuất ô tô và xe máy

• Hàn khung, thân vỏ, các chi tiết cấu trúc.
• Hàn mối nối kim loại với độ chính xác cao, đảm bảo an toàn và tính thẩm mỹ.

Ngành chế tạo kết cấu thép

• Hàn dầm, khung thép, cầu, nhà xưởng.
• Hàn các mối nối chịu tải lớn.

Ngành đóng tàu và công nghiệp hàng hải

• Hàn thân tàu, vỏ tàu, kết cấu khung.
• Đáp ứng các mối hàn kích thước lớn, phức tạp.

Ngành sản xuất đường ống và bồn chứa

• Hàn ống dẫn dầu khí, hóa chất, nước.
• Hàn mối vòng, mối ngang, vị trí khó tiếp cận.

Ngành thiết bị gia dụng và cơ khí chính xác

• Hàn linh kiện nhỏ, mỏng.
• Tạo mối hàn đẹp, đồng nhất và hạn chế biến dạng nhiệt.

So sánh robot hàn với cách hàn truyền thống

Để giúp bạn có cái nhìn tổng quan hơn về máy hàn robot, thì Thiết bị cơ khí Đức Phong đã có 1 bảng so sánh giữa hàn kết hợp robot và hàn truyền thống, bạn có thể tham khảo:

Tiêu chí	Robot hàn	Hàn truyền thống
Năng suất	Năng suất cao, hoạt động liên tục 24/7 mà không cần nghỉ	Phụ thuộc vào sức người, dễ giảm hiệu suất khi làm lâu
Độ chính xác	Độ chính xác cao, sai số cực thấp nhờ lập trình	Dễ sai lệch do tay nghề, mệt mỏi hoặc rung tay
Tính đồng nhất	Mối hàn đồng đều giữa các sản phẩm	Chất lượng mối hàn có thể không đồng đều
Chi phí nhân công	Giảm đáng kể nhân công trực tiếp, nhưng cần kỹ sư vận hành. Lấy ví dụ, 1000 sp/tháng/ 1 robot=> Đầu tư ban đầu khoảng 400 triệu=> Thu hồi vốn sau 1 năm, các năm sau chỉ mất chi phí bảo dưỡng.	Cần nhiều thợ hàn, đặc biệt với sản xuất hàng loạt. Ví dụ 1000 sp/tháng/ 4 thợ⇒ Chi phí lương 40 triệu(Trung bình 10tr/ thợ/ tháng). Như vậy vị chi mỗi năm chi 480 triệu lương nhân công (chưa kể thưởng)
Độ an toàn	Hạn chế tối đa rủi ro cho con người khi hàn trong môi trường độc hại	Thợ hàn tiếp xúc trực tiếp với nhiệt, khói bụi và tia hàn
Linh hoạt	Dễ lập trình cho nhiều kiểu mối hàn phức tạp	Linh hoạt cao với các sản phẩm đơn chiếc, khó lập trình
Chi phí đầu tư ban đầu	Cao (robot, lập trình, bảo trì)	Thấp, chỉ cần máy hàn và thiết bị bảo hộ
Ứng dụng	Sản xuất hàng loạt, yêu cầu độ chính xác và tốc độ cao (ô tô, hàng không, kết cấu thép…)	Phù hợp sửa chữa, chế tạo đơn chiếc, công trình ngoài hiện trường
Thời gian đào tạo	Chỉ cần lập trình 1 lần, và có thể áp dụng cho các lần hàn sau. Thời gian setup máy trong vòng 24h, đào tạo kỹ thuật vận hành chỉ mất khoảng 2h	Mất thời gian tuyển dụng, đào tạo thành thợ lành nghề, kỹ thuật tốt cần đến vài tháng hoặc vài năm.

Giá của robot hàn là bao nhiêu?

Với xu thế như hiện nay, thị trường đang vào giai đoạn công nghệ hóa, số hóa, bắt kịp xu thế, có rất nhiều thương hiệu robot hàn nổi tiếng cho ra mắt sản phẩm của mình để đáp ứng nhu cầu của doanh nghiệp. Robot hàn giá bao nhiêu? Cũng là câu hỏi và sự quan tâm của các doanh nghiệp SMEs. Việc đầu tư và ứng dụng máy hàn robot vào sản xuất tự động hoá giờ đây ngày càng trở nên gần gũi hơn với thị trường Việt Nam nói riêng. 

Giá của robot hàn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như chất lượng sản phẩm, loại robot hàn và thương hiệu phân phối. Thông thường, giá của máy hàn kết hợp robot giao động từ vài chục triệu đồng, vài trăm triệu đồng đến vài tỷ đồng cũng có. Vì vậy trước khi đưa ra quyết định đầu tư, chủ doanh nghiệp nên tìm hiểu kỹ nhu cầu mình cần, tìm hiểu thị trường để đưa ra lựa chọn hợp lý.

Nếu bạn có nhu cầu về robot hàn, nhưng đang chưa định hướng được cho doanh nghiệp thì Thiết bị cơ khí Đức Phong có thể giúp bạn nhiều hơn thế. Liên hệ với Đức Phong, chúng tôi sẽ giải đáp, hỗ trợ một cách chi tiết, để quý khách có thể hiểu rõ hơn về dòng sản phẩm này. Là doanh nghiệp chuyên cung cấp các sản phẩm thiết bị tự động hóa, với kinh nghiệm dày dặn, Thiết bị cơ khí Đức Phong tự hào là đơn vị uy tín, tin cậy mà bạn có thể tin tưởng đồng hành trên suốt chặng đường từ khởi đầu đến hoạt động ổn định.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi: Robot hàn có những loại nào?

Trả lời:

• Robot hàn hồ quang (MIG/MAG, TIG)

• Robot hàn điểm (Spot welding)

• Robot hàn laser

• Robot hàn plasma

• Robot hàn hồ quang chìm (SAW)

Câu hỏi: Robot hàn có hàn được mọi vật liệu không?

Trả lời: Robot hàn có thể hàn hầu hết các kim loại: thép carbon, inox, nhôm, đồng… Tuy nhiên, cần chọn công nghệ hàn và nguồn hàn phù hợp với từng loại vật liệu.

Câu hỏi: Robot hàn có thể thay đổi chương trình hàn dễ dàng không?

Trả lời: Có. Robot hàn hiện đại thường dùng giao diện lập trình trực quan hoặc dạy trực tiếp bằng tay, giúp thay đổi chương trình nhanh chóng.

Câu hỏi: Robot hàn cần bao lâu để hoàn vốn?

Trả lời: Tùy quy mô và mức độ sử dụng, thời gian hoàn vốn thường từ 1–3 năm, nhờ tiết kiệm nhân công, giảm phế phẩm và tăng năng suất.

Câu hỏi: Robot hàn có thể làm việc ngoài trời không?

Trả lời: Một số robot hàn có thể hoạt động ngoài trời nếu được trang bị cấp bảo vệ cao (IP65 trở lên) và giải pháp che chắn, chống bụi, chống nước.

Câu hỏi: Robot hàn có tốn điện nhiều không?

Trả lời: Tiêu thụ điện của robot hàn phụ thuộc vào công suất nguồn hàn và thời gian làm việc, nhưng thường hiệu quả hơn so với nhiều máy hàn thủ công chạy song song.

Trên đây là những thông tin chi tiết về robot hàn mà Thiết bị cơ khí Đức Phong gửi tới cho bạn. Hy vọng rằng những thôn tin trên sẽ hữu ích và giúp bạn có định hướng vượt bậc trong tương lai cho doanh nghiệp của mình.