Giáo trình Robot hàn công nghiệp

Chia sẻ: Cao Tuan Trung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:100

Thêm vào BST

Báo xấu

109
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các bạn cần bản Word LH 0912676426 Giáo trình gồm các nội dung khái quát chung về robot hàn – công nghệ hàn hồ quang bằng diện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ an toàn khi sử dụng robot hàn; cấu hình và chức năng của hệ thống robot hàn; vận hành hệ thống robot hàn; kỹ thuật lập trình cơ bản; các bài tập lập trình hàn cơ bản.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Robot hàn công nghiệp

MỤC LỤC Chương1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ROBOT HÀN – CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG BẰNG DIỆN CỰC NÓNG CHẢY TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ - AN TOÀN KHI SỬ DỤNG ROBOT HÀN 1.1. Khái quát chung về robot hàn ........................................................................................ 7 1.1.1. Khái niệm về robot hàn .............................................................................................. 7 1.1.2. Cấu tạo chung của hệ thống robot hàn bằng phương pháp hàn MAG/MIG 1.1.3.Ứng dụng của robot hàn .............................................................................................. 8 1.2. Công nghệ hàn hồ quang bằng điện cự nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ .......... 8 1.2.1. Nguyên lý, đặc điểm, ứng dụng của phương pháp hàn MAG/MIG ........................... 8 1.2.2. Vật liệu hàn MAG/MIG ............................................................................................. 9 1.2.3. Thiết bị hàn ............................................................................................................... 10 1.2.4. Chế độ hàn MAG...................................................................................................... 11 1.3.An toàn khi sử dụng robot hàn ..................................................................................... 14 1.3.1.Các yêu cầu chung khi sử dụng robot hàn ................................................................. 14 1.3.2. Các an toàn khi sử dụng robot hàn ........................................................................... 15 1.3.3. An toàn cho người vận hành..................................................................................... 15 1.3.4. Các biện pháp an toàn trong khi lập trình ................................................................ 16 1.3.5. Độ an toàn của chương trình đã lập .......................................................................... 18 1.3.6. An toàn trước khi điều khiển tự động ....................................................................... 19 1.3.7. An toàn trong khi vận hành hàn tự động .................................................................. 22 1.3.8. An toàn sau khi hàn xong ......................................................................................... 22 Chương 2 CẤU HÌNH VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG ROBOT HÀN 2.1. Cấu hình cơ bản của hệ thống robot hàn ..................................................................... 23 2.2. Cấu hình cơ bản của hề thống robot hàn Almega AII-B4 ........................................... 23 2.2.1. Các thiết bị của robot Almega AII-B4 ..................................................................... 25 2.2.2. Các bộ phận máy hàn MAG trên robot Almega AII-B4 .......................................... 27 2.3. Đặc tính kỹ thuật của robot Almega AII-B4 ............................................................... 28 2.4. Tủ điều khiển hệ thống rôbốt hàn Almega AII-B4 .................................................... 36 2.5. Hộp thao tác robot hàn Almega AII-B4 ..................................................................... 37 2.6. Cấu tạo và chức năng của bảng dạy ............................................................................ 38 2.6.1. Cấu tạo của bảng dạy ................................................................................................ 38 2.6.2. Chức năng của bảng dạy........................................................................................... 38 1
Chương 3 VẬN HÀNH HỆ THỐNG ROBOT HÀN 3.1. Các thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu dùng trong hàn robot ..................................... 50 3.2. Kiểm tra an toàn hệ thống robot hàn .......................................................................... 50 3.3. Kết nối các thiết bị của hệ thống robot hàn ................................................................ 50 3.4. Khởi động hệ thống robot hàn ..................................................................................... 51 3.4.1. Khởi động bộ điều khiển ......................................................................................... 51 3.4.2. Lựa chọn chế độ ....................................................................................................... 52 3.4.3. Khởi động nguồn cho động cơ ................................................................................. 53 3.4.4. Thay đổi tốc độ di chuyển của tay máy .................................................................... 55 3.4.5. Thay đổi trục tọa độ chủa tay máy robot .................................................................. 56 3.4.6. Đẩy và thu dây hàn .................................................................................................. 56 3.4.7. Vận hành robot bằng tay........................................................................................... 56 3.4.8. Tắt nguồn động cơ về OFF ....................................................................................... 58 3.4.9. Tắt công tắc nguồn trên tủ điều khiển về OFF ......................................................... 58 Chương 4 KỸ THUẬT LẬP TRÌNH CƠ BẢN 4.1. Trình tự lập trình.......................................................................................................... 59 4.2. Các bước chuẩn bị trước khi dạy ................................................................................ 60 4.2.1. Nhập con số của chương trình .................................................................................. 60 4.2.2 Liệt kê chương trình trên màn hình ........................................................................... 61 4.3. Các lệnh cơ bản ........................................................................................................... 62 4.3.1. Lệnh vị trí P (Joint)................................................................................................... 62 4.3.2. Lệnh nội suy đường thẳng (L) .................................................................................. 63 4.3.4. Lệnh nội suy cung tròn (C) ....................................................................................... 63 4.3.5. Lệnh hàn (AS) và lệnh kết thúc hàn (AE) ................................................................ 64 4.3.7. Lập trình dao động mỏ hàn ...................................................................................... 66 4.3.8. Nguyên lý chung của quá trình lập trình dao động .................................................. 70 4.3.8.1. Lập trình dao động sử dụng quá trình A................................................................ 71 4.3.8.2. Lập trình dao động sử dụng quá trình B 4.3.8.3. Lập trình dao động sử dụng quá trình C 4.4. Các bước dạy lập trình ................................................................................................. 76 4.4.1. Những hiển thị của màn hình trong khi dạy lập trình .............................................. 76 Chương 5 CÁC BÀI TẬP LẬP TRÌNH HÀN CƠ BẢN 5.1.2. Đặt tên chương trình ................................................................................................. 82 2
5.1.3. Soạn thảo chương trình cơ bản ................................................................................. 84 5.1.4. Chọn chế độ hàn ....................................................................................................... 86 5.1.5. Xác định các toạ độ đường đi của tay máy............................................................... 87 5.1.6. Lưu chương trình ..................................................................................................... 87 5.1.7. Chạy mô phỏng ......................................................................................................... 87 5.1.8. Chạy tự động (Hàn) .................................................................................................. 88 5.1.9. Kiểm tra sản phẩm .................................................................................................... 89 5.2.8. Chạy tự động (Hàn) .................................................................................................. 95 3
DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo robot hàn ........................................................................................ 7 Hình1.2. Sơ đồ nguyên lý hàn MAG/MIG ........................................................................... 8 Hình1.3. Thiết bị hàn MAG/MIG ...................................................................................... 11 Hình 2.1. Cấu hình hệ thống chuẩn robot hàn .................................................................... 23 Hình 2.2. Cấu hình hệ thống robot hàn Almega AII-B4 .................................................... 24 Hình 2.3. Hình chiếu đứng vùng hoạt động của robot Almega AII-B4 ............................. 29 Hình 2.4. Hình chiếu bằng vùng hoạt động của robot Almega AII-B4 ............................. 30 Hình 2.5. Các trục chuyển động của robot khi sử dụng hệ tọa độ trục .............................. 31 Hình 2.6. Các chuyển động của các trục robot Almega AII-B4 ........................................ 33 Hình 2.5. Các chuyển động của robot trong hệ tọa độ của máy......................................... 34 Hình 2.6. Tủ điều khiển hệ thống robot hàn Almega AII-B4 ............................................ 36 Hình 2.7. Hộp thao tác của robot hàn Almega AII-B4 ...................................................... 37 Hình 2.8. Bảng dạy ............................................................................................................. 38 Hình 3.1. Sơ đồ thiết bị hệ thống robot hàn ....................................................................... 51 Hình 3.2. Công tắc nguồn của tủ điều khiển ...................................................................... 51 Hình 3.3. Hiển thị màn hình bảng dạy ............................................................................... 52 Hình 3.4. Lựa chọn chế độ dạy........................................................................................... 52 Hình 3.5. Chọn chế độ dạy ................................................................................................. 52 Hình 3.6. Hiển thị chế độ dạy ............................................................................................. 53 Hình 3.7. Công tắc tay cầm Deadman ................................................................................ 54 Hình 3.8. Tọa độ hoạt động của robot ................................................................................ 56 Hình 3.8. Chọn chế độ dạy ................................................................................................. 57 Hình 3.10. Chọn tốc độ cho tay máy robot ........................................................................ 57 Hình 3.11. Công tắc tay cầm Deadnam .............................................................................. 58 Hình 4.1. Giao diện của chương trình program Slection ................................................... 60 Hình 4.2. Cửa sổ nhập con số của chương trình ................................................................ 60 Hình 4.3. Giao diện lập trình .............................................................................................. 60 Hình 4.4. cửa sổ chọn chế độ liệt kê chương trình trên màn hình ...................................... 61 Hình 4.5. Cửa sổ liệt kê dang sách chương trình có sẵn .................................................... 61 Hình 4.6. Cột nội dung các chương trình có sẵn ................................................................ 62 Hình 4.7. Nội suy cung tròn ............................................................................................... 63 Hình 4.8. Điểm bắt đầu dao động và điểm kết thúc dao động ........................................... 64 Hình 4.9. Dao diện cài dặt lệnh bắt đầu dao động mỏ hàn WFP ....................................... 65 Hình 4.10. Lập trình dao động theo các điểm 1;2;3. ......................................................... 66 Hình 4.11. Kiểu chuyển động LOOP ................................................................................. 67 4
Hình 4.12. Kiểu chuyển động REPEAT............................................................................. 67 Hình 4.13. Sự khác nhau của hai chế độ ON/OFF tại điểm dừng ...................................... 67 trong quá trình dao động Hình 4.14. Bề mặt dao động vuông góc với hướng hàn ..................................................... 68 Hình 4.15. Bề mặt dao động vuông góc với mỏ hàn .......................................................... 68 Hình 4.16. Hướng chuyển động trong hệ toạ độ SEAM ................................................... 69 Hình 4.17. Dao động 1/2 cung tròn .................................... Error! Bookmark not defined. Hình 4.18. Dao động một cung tròn ................................... Error! Bookmark not defined. Hình 4.19. Hiển thị chọn tần số và tốc độ chuyển dộng .................................................... 72 Hình 4.20. Chon chế độ tiến trông thời gian dao động dừng ............................................. 72 Hình 4.21. Chọn mặt phẳng dao động ................................................................................ 73 Hình 4.22. Hệ toạ độ Seam ................................................................................................ 74 Hình 4.23. Hiện thị màn hình trong khi dạy....................................................................... 76 Hinh5.1. Giao diện màn hình máy sẵn sàng làm việc ........................................................ 80 Hình 5.2. Cửa sổ Progam Selection. .................................................................................. 80 Hình 5.3. Danh sách các chương trình đã được lập và lưu trong máy ............................... 81 Hình 5.4. Màn hình làm việc sau khi đã tao File mới ........................................................ 82 Hình 5.5. Hộp thoại FN ...................................................................................................... 83 Hình 5.6. Hộp thoại Keyboard ........................................................................................... 83 Hình 5.7. Màn hình làm việc Sau khí đã đặt xong số chương trình ................................... 84 và tên chương trình Hình 5.8. Hình vẽ lập trình hàn đường thẳng theo 6 bước ................................................. 85 Hình 5.9. Hiển thị chế độ hàn về vị trí OFF ....................................................................... 87 Hình 5.10. Công tắc chon chế độ dạy................................................................................. 88 Hình 5.12. Hiển thị chế độ hàn chuyển về ON................................................................... 89 Hình 5.13. Hàn đường cong ............................................................................................... 92 5
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Chế độ hàn MAG/MIG liên kết hàn giáp mối ................................................... 12 Bảng 1.2. Chế độ hàn MAG/MIG hàn xấp và hàn ngang, súng hàn nghiêng về phía trước Bảng 1.3. Chế độ hàn MAG/MIG giáp mối hàn đứng từ dưới lên .................................... 12 Bảng 1.4. Chế độ hàn MAG/MIG hàn đứng từ dưới lên, liên kết hàn chữ T. ................... 13 Bảng 1.5. Bảng chế độ hàn MAG/Mig hàn sấp liên kết giáp mối và liên kết chữ T ......... 13 Hàn ngang liên kết chữ T Bảng 2.1. Chú thích các bộ phận của robot ........................................................................ 24 Bảng 2.2. Chủng loại, đặc diểm hộp thao tác của robot ..................................................... 25 Bảng 2.3. Chủng loại, đặc diểm bảng dạy của robot .......................................................... 25 Bảng 2.4. Chủng loại, đặc diểm cáp điều khiển của robot ................................................. 25 Bảng 2.5. Chủng loại, đặc diểm tay máy của robot ........................................................... 25 Bảng 2.6. Thông số tay máy của robot ............................................................................... 26 Bảng 2.7. Chủng loại, đặc diểm phần mềm lập trình hàn trên máy tính của robot ............ 27 Bảng 2.8. Chủng loại, đặc diểm Card điều hợp với máy tính của robot ........................... 27 Bảng 2.9. Các thông số của nguồn hàn .............................................................................. 27 Bảng 2.10. Các thông số của mỏ hàn và bép hàn ............................................................... 28 Bảng 2.11. Các thông số bộ cấp dây hàn của robot ........................................................... 28 Bảng 2.12. Các thông số đồng hồ chỉnh lưu lượng khí CO2 của robot ............................. 28 Bảng 2.13. Thông số các trục của robot Almega AII-B4 ................................................... 31 Bảng 2.14. Chiều di chuyển từng truc của robot Almega AII-B4...................................... 33 Bảng 2.15. Di chuyển các trục trong hệ tọa độ của máy ................................................... 35 Bảng 2.16. Các chỉ dẫn hộp thao tác của robot hàn Almega AII-B4 ................................. 37 Bảng 2.17. Chức năng của các nút ấn và công tắc trên bảng dạy ...................................... 39 Bảng 2.18. Chức năng các phím thao tác trên bảng dạy .................................................... 40 Bảng 2.19. Lựa chọn chế độ dạy ........................................................................................ 53 Bảng 4.1. Trình tự lập trình ................................................................................................ 59 Bảng 4.2. Tính đa dạng của quá trình, mức độ khó và dễ .................................................. 70 Bảng 4.3. Nguyên lý lập trình dao động sử dụng quá trình A. .......................................... 71 Bảng 4.4. Sơ đồ lập trình dao động sử dụng quá trình B ................................................... 74 Bảng 4.5. Sơ đồ lập trình dao dộng điểm C ....................................................................... 75 6
Chương1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ROBOT HÀN – CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG BẰNG DIỆN CỰC NÓNG CHẢY TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ - AN TOÀN KHI SỬ DỤNG ROBOT HÀN 1.1. Khái quát chung về robot hàn 1.1.1. Khái niệm về robot hàn Robot hàn thực chất là một robot công nghiệp được gắn đầu hàn (mỏ hàn) nhằm thay thế con người. Robot hàn có đặc tính PTP ( Point To Point) hay CP (Continuous Path) nghĩa là quá trình di chuyển của robot đồng thời là quá trình làm việc của đầu hàn. Chuyển động của robot là chuyển động liên tục và là loại robot khả trình( có bộ phận giao tiếp với con người). 1.1.2. Cấu tạo chung của hệ thống robot hàn bằng phương pháp hàn MAG/MIG Cấu tạo chung của hệ thống robot hàn bằng phương pháp hàn MAG/MIG được trình bày theo sơ đồ sau: Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo robot hàn 1-Mỏ hàn 4-Cuộn dây hàn 7-Tủ điều khiển 2-Tay máy 5-Chai khí CO2 8-Các hệ thống dây kết nối 3-Cơ cấu đảy dây hàn 6-Nguồn hàn 9-Bảng điều khiển 7
1.1.3. Ứng dụng của robot hàn Robot hàn được ứng dụng dưới dạng thay thế sức lao động của con người, mục tiêu của robot hàn là nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, giảm giá thành sản phẩm đồng thời cải thiện điều kiện làm việc của cong người. Robot hàn hiên nay được ứng dụng rất nhiều trong các ngành chế tạo cơ khí nói chung và đặc bệt được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp chế tạo ô tô xe máy... Robot hàn ứng dụng trong quá trình sản xuất có một số ưu, nhược điểm nổi bật như sau: Ưu điểm: - Khả năng tự động hóa cao. - Tăng năng suất và hiệu quả kinh tế. - Hình dáng kích thước và hình dạng mối hàn ổn định. - Ứng suất và biến dạng sau khi hàn nhỏ. - Thực hiện các đường hàn có độ phức tạp với độ chính xác cao - Làm việc trong môi trường thuận lợi thay thế sức lao động con người. Nhược điểm: - Giá thành đầu tư cho đây chuyền sử dụng robot hàn cao - Việc ứng dụng robot vào sản xuất thì cần phải có kiến thức cũng như nhân công kỹ thuật sử dụng và vận hành chúng, cũng như chi phí tốn kém trong việc bảo dưỡng và sửa chữa. 1.2. Công nghệ hàn hồ quang bằng điện cự nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ 1.2.1. Nguyên lý, đặc điểm, ứng dụng của phương pháp hàn MAG/MIG Nguyên lý của phương pháp hàn MAG/MIG. Sơ đồ nguyên lý: Hình1.2. Sơ đồ nguyên lý hàn MAG/MIG 8
1- Vật hàn. 4- Nguồn điện. 7- Ty dẫn điện. 2- Khí bảo vệ. 5- Cơ cấu cấp dây. 8- Hồ quang. 3- Vòi phun. 6- Dây hàn. 9- Mối hàn. 10- Vũng hàn. Nguyên lý hàn: Cơ cấu cấp dây (5) đưa dây hàn (6) đi xuống để gây hồ quang và duy trì hồ quang cháy. Nhiệt của hồ quang làm mép hàn, dây hàn nóng chảy tạo thành vũng hàn (10). Toàn bộ hồ quang và vũng hàn được bảo vệ dưới lớp khí bảo vệ (2), ngăn không cho O2, N2 và các khí khác ở môi trường xâm nhập vào vũng hàn. Khi hồ quang di chuyển thì phần đầu vũng hàn tiếp tục diễn ra quá trình nung chảy kim loại, phần cuối vũng hàn được kết tinh dần tạo thành mối hàn (9). Việc di chuyển hồ quang dọc theo mép hàn là do tay người thợ thực hiện hoặc do máy thực hiện. Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến khi kết thúc mối hàn. Khí bảo vệ có thể là khí hoạt tinh (CO2 , khí CO2, trộn với Ar, O2) hoặc khí trơ (Ác gông Ar, Hê li He).Nếu dùng khí hoạt tinh thi gọi là hàn MAG,nếu dùng khí trơ thì gọi là hàn MIG Nếu việc di chuyển hồ quang do tay người công nhân thực hiện thì gọi là hàn MAG/MIG bán tự động. Nếu việc di chuyển hồ quang do máy thực hiện thì gọi là hàn MAG/MIG tự động. Đặc điểm của phương pháp hàn MAG/MIG: Ưu điểm: - Năng suất hàn cao (gấp 2,3 lần hàn hồ quang tay) - Chất lượng mối hàn tốt - Có thể hàn các kim loại. - Có thể hàn ở các vị trí trong không gian. - Tiết kiệm kim loại, điện năng. - Điều kiện lao động tốt. Nhược điểm: - Thiết bị phức tạp, đắt tiền, bảo dưỡng tốn kém. - Giá thành hàn cao, - Tính cơ động kém. Ứng dụng - Hàn MAG : Hàn thép cacbon, thép hợp kim thấp. - Hàn MIG : Hàn kim loại mầu, thép hợp kim cao. 1.2.2. Vật liệu hàn MAG/MIG Dây hàn: Ký hiệu dây hàn theo hệ thống tiêu chuẩn AWS ký hiệu dây hàn thép các bon thông dụng như sau. 9
ER XX S – X (1) (2) (3) (4) (1) – ER : Ký hiệu điện cực, que hàn phụ. (2) - Độ bền kéo tối thiểu (Ksi ) (3) - S : Solid (lõi đặc) (4) - Số chỉ thị loại khí sử dụng hoặc chữ chỉ thị nguyên tố hợp kim Dây hàn được chế tạo thành các cuộn, đường kính các cuộn Dt = 100 ÷ 200mm, trọng lượng các cuộn từ (5 ÷ 80 kg). Đường kính dây có nhiều cỡ khác nhau thường từ 0,8 ÷ 2,6 (mm). Có nhiều loại dây khác nhau: Dây hàn thép cacbon, dây hàn thép hợp kim, dây hàn đồng, hợp kim đồng, dây hàn nhôm hợp kim nhôm vv.... Dây được phủ đồng để chóng gỉ và truyền điện tốt. Khi sử dụng phải chọn loại dây và cỡ dây cho phù hợp với tính chất và độ dầy của kim loại hàn. Dây hàn phỉ được bao quản cẩn thận để chống han gỉ. Khí bảo vệ: Có 2 nhóm - Khí trơ (ác gông Ar, Hê li He): Dùng để hàn MIG. Khí Ar , He được nạp trong chai ở dạng hơi áp suất 150 at. - Khí hoạt tính (CO2 hoặc khí trộn CO2 và Ar, hoặc CO2 và O2) dùng để hàn MAG .Khí CO2 nạp trong chai ở dạng lỏng có áp suất 50 at. - Khi sử dụng phải để chai khí ở vị trí thẳng đứng và phải cột chặt để không bị đổ khi làm việc Dầu chống dính: Dùng để chống dính cho mỏ hàn, hạn chế các hạt kim loại bắn toé bám vàm miêng phun của mỏ. Khi nhúng mỏ vào dầu thì chỉ cho mỏ ngập vào trong dầu từ 15 – 20 mm 1.2.3. Thiết bị hàn Sơ đồ cấu tạo của thiết bị hàn bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ Có nhiều loại thiết bị hàn MAG/MIG khác nhau nhưng nói chung chúng đều có các bộ phận sau (hình 10-2). 10
Hình1.3. Thiết bị hàn MAG/MIG 1 - Nguồn hàn 4 - Mỏ hàn 2 - Bộ phận cấp khí 5 - Các dây dẫn 3 - Cơ cấu chuyển dây 1.2.4. Chế độ hàn MAG Chế độ hàn MAG bao gồm: - Đường kính dây hàn d (mm). - Dòng điện hàn Ih (A). - Điện áp hàn Uh (V). - Dòng lấp rãnh Ilr (A).Thường lấy Ilr =2/3 Ih - Điện áp lấp rãnh Ulr (V). - Áp lực khi bảo vệ P (at).Thường lấy P=1-3 at - Lưu lượng khí bảo vệ Vk (l/ph). - Tốc độ hàn Vh (m/h). - Tầm với điện cực h ( mm). Căn cứ vào tính chất kim loại, dạng liên kết hàn, chiều dầy chi tiết hàn... Để ta tra thông số trong các bảng chế độ hàn. 11
Bảng 1.1. Chế độ hàn MAG/MIG liên kết hàn giáp mối Chiều Số lớp Khe hở Đường kính Dòng hàn Áp hàn Lưu lượng dày tấm hàn hàn (mm) dây hàn(mm) (A) (V) khí (l/ph) (mm) 0,6  1 1 0,5  0,8 0,5  0,8 50  60 18  20 67 1,2  2 12 0,8  1 0,8  1 70  120 18  21 10  12 35 12 1,6  2,2 1,4  2 280  320 22  39 14  16 68 12 1,8  2,2 2 280  380 28  35 16  18 8  12 23 1,8  2,2 2,5 280  450 27  35 18  20 Bảng 1.2. Chế độ hàn MAG/MIG hàn xấp và hàn ngang, súng hàn nghiêng về phía trước Chiều dày tấm (mm) 6.4 7.9 9.5 Cạnh mối hàn góc (mm) 4.8 6.4 7.9 Đường kính dây hàn (mm) 1.1 1.1 1.1 Tốc độ cấp dây (m/min) 7.6 8.3 9.5 Ar + 5% CO2 23 - 24 24 - 25 27 - 28 Điện áp (V) Ar + 10% CO2 24.5-25.5 25.5 - 26.5 28 -29 Ar + (20 - 25)% CO2 28 - 29 28.5 - 30 30 - 31 Tốc độ hàn (m/min) 0.33 - 0.36 0.35 - 0.38 0.25 - 0.29 Lưu lượng khí (l/min) 17 - 19 Tầm với điện cực (mm) 19 - 25 Bảng 1.3. Chế độ hàn MAG/MIG giáp mối hàn đứng từ dưới lên Chiều dày tấm (mm) 7.9 7.9 9.5 9.5 Cạnh mối hàn góc (mm) 6.4 6.4 7.9 7.9 Đường kính dây hàn (mm) 0.9 1.1 0.9 1.1 Tốc độ cấp dây (m/min) 5.7 3.8 6.4 3.8 Cường độ (A) 160 165 175 165 Điện áp (V) 18 19 20 19 Tốc độ hàn (m/min) 0.13 - 0.15 0.10 - 0.13 0.10 – 0.13 0.10- 0.11 Lưu lượng khí (l/min) 12 - 17 Tầm với điện cực (mm) 6 - 12 12
Bảng 1.4. Chế độ hàn MAG/MIG hàn đứng từ dưới lên, liên kết hàn chữ T. Súng hàn nghiêng về phía trước. Dòng một chiều cực nghịch Chiều dày tấm (mm) 9.5 12.5 trở lên Cạnh mối hàn góc (mm) 7.9 2 lớp hàn trở lên Đường kính dây hàn (mm) 1.1 1.1 Tốc độ cấp dây (m/min) 3.2 3.3 - 3.7 Ar + 5% CO2 17 - 18 18.5 - 19.5 Điện áp (V) Ar + 10% CO2 19 - 20 20 - 21 Ar + (20 - 25)% CO2 21 - 22 21 - 23 Tốc độ đắp (kg/h) 1.5 1.6 - 1.8 Lưu lượng khí (l/min) 17 - 19 Tầm với điện cực (mm) 13 - 19 Bảng 1.5. Bảng chế độ hàn MAG/Mig hàn sấp liên kết giáp mối và liên kết chữ T Hàn ngang liên kết chữ T Khí Ar + 2% O2, 450 súng hàn nghiêng về trước 50, dòng 450-500 một chiều cực nghịch. 6.4- 7.9 Dây hàn 0.9mm Chiều dày tấm (mm) 4.8 6.4 7.9 Tốc độ cấp dây (m/min) 10.2 - 10.8 11.4 - 12.1 12.1 Điện áp (V) 23 - 24 24 - 25 25 Cường độ (A) 180 - 190 200 - 210 210 Tốc độ hàn (m/min) 0.46 - 0.48 0.28 - 0.30 0.25 - 0.28 Tầm với điện cực (mm) 13 Lưu lượng khí (l/min) 14 Dây hàn 1.1mm Chiều dày tấm (mm) 4.8 6.4 7.9 Tốc độ cấp dây (m/min) 6.1 – 6.6 7.6 – 6.3 9.1 Điện áp (V) 24 – 25 25 – 26 26 Cường độ (A) 195 – 230 240 – 250 260 Tốc độ hàn (m/min) 0.43 – 0.48 0.38 – 0.46 0.36 – 0.38 13
Tầm với điện cực (mm) 19 Lưu lượng khí (l/min) 19 Dây hàn 1.6mm Chiều dày tấm (mm) 4.8 6.4 7.9 9.6 Tốc độ cấp dây (m/min) 4.4 5.1 – 6.4 7.0 7.6 Điện áp (V) 26 29 31 32 Cường độ (A) 260 310 - 350 360 390 Tốc độ hàn (m/min) 0.48 – 0.58 0.58 – 0.64 0.41 0.41 Tầm với điện cực (mm) 19 Lưu lượng khí (l/min) 19 1.3. An toàn khi sử dụng robot hàn 1.3.1. Các yêu cầu chung khi sử dụng robot hàn Robot hàn có phạm vi hoạt động cũng như khu vực lắp đặt khá rộng. Mặt khác một robot hàn có các đặc điểm riêng rất khác so với các thiết bị thông thường, ví dụ như cách thức điều khiển tay máy tự động và riêng biệt ở tốc độ cao. Chính vì những điểm khác biệt này nên robot hàn làm việc có những mối nguy hiểm mà ở các thiết bị thường khác không có. Chúng ta phải tuyệt đối cẩn thận khi làm việc với robot hàn. Để thực hiện vận hành robot hàn loại Almega, người vận hành phải đến gần robot trong khi điều khiển tay máy, điều này có thể dẫn đến những nguy hiểm mà hoàn toàn không xảy ra ở các thiết bị thông thường. Do đó, với một người vận hành nếu sự hiểu biết không đầy đủ sẽ dẫn đến việc vận hành sai và kết quả trong một vài trường hợp tai nạn có thể xảy ra gây nguy hiểm đến tính mạng con người. Để đảm bảo an toàn khi điều khiển robot, người điều khiển phải đọc các sách hướng dẫn cùng các tài liệu đi kèm về robot và có được sự hiểu biết sâu sắc về nó cũng như nắm được kiến thức an toàn và các phương pháp phòng ngừa trước khi lắp đặt vận hành, bảo dưỡng và kiểm tra robot. Phải tuân thủ các quy định đặt ra của quốc gia và chính quyền địa phương nơi robot được sử dụng cũng như các luật về an toàn và sức khoẻ cho người lao động. Khi muốn đưa robot vào sử dụng, hệ thống điều khiển an toàn phải được chuẩn bị từ trước đó, bằng cách chỉ định một người chịu trách nhiệm vận hành robot làm việc hàng ngày cũng như một người chịu trách nhiệm quản lý việc điều khiển an toàn. Những người được giao nhiệm vụ này phải được học qua những khoá học kỹ lưỡng về cách thức đảm bảo an toàn lao động. Khác với các thiết bị máy móc nói chung, robot đòi hỏi phải có một không gian hoạt động khi vận hành hay lập trình nếu không sẽ dẫn tới khả năng có thể xảy ra những 14
nguy hiểm không lường trước được. Do vậy để tránh các nguy hiểm có thể xảy ra, chúng ta cần phải hiểu rõ khái niệm về không gian hoạt động của robot. Khi xem xét vấn đề này sẽ thấy việc đưa ra nhiều hơn những tiêu chuẩn chặt chẽ nhằm đảm bảo độ an toàn cho người vận hành là hết sức cần thiết. Để giải quyết được vấn đề này một cách đúng đắn, chúng ta hãy xem xét nó trong điều kiện làm việc thực tế của người sử dụng. 1.3.2. Các an toàn khi sử dụng robot hàn - Đọc, hiểu và tuân thủ đúng các quy tắc an toàn khi sử dụng robot. - Hãy tránh xa khu vực làm việc của robot khi nguồn chính bật. - Hãy luôn cảnh giác khi ở gần robot. - Cần hiểu biết về trạng thái của robot cùng các điều kiện làm việc nói chung. - Luôn sẵn sàng bấm nút EMERGENCY STOP khi ở gần robot. - Phải hiểu và nắm bắt được các hoạt động của robot. - Không được đứng phía sau của tay máy trong khu vực làm việc của robot. - Khi có nhiều hơn một trạm đang được sử dụng, không đứng giữa các trạm làm việc của robot. - Người có nhiệm vụ vận hành robot phải được đào tạo một cách kỹ lưỡng và phải hoàn toàn chịu trách nhiệm về hoạt động của robot cũng như về an toàn. - Phải đọc và tuân thủ đúng các quy định của quốc gia và của chính quyền địa phương nơi có sử dụng robot cũng như các luật về an toàn lao động và sức khoẻ cho người lao động. - Không được di chuyển, làm hỏng hoặc che khuất các nhãn WARNING và CAUTION ở trên tay máy và bộ điều khiển robot. - Không được đến gần robot nếu nó đang được điều khiển bởi thiết bị điều chỉnh xung. - Không được để trẻ em lại gần robot. - Không được sử dụng robot này làm robot sơn vì nó không có thiết bị bảo vệ để chống hiện tượng nổ. Không được sử dụng robot trong điều kiện môi trường ẩm ướt và có hơi nước vì nó không có khả năng chống ẩm. 1.3.3. An toàn cho người vận hành - Khói và khí hàn sinh ra trong quá trình hàn có ảnh hưởng không tốt đến cơ thể con người. Do vậy trong khu vực hàn phải bố trí hệ thống thông gió thích hợp. Nếu cần thiết có thể phải sử dụng cả thiết bị thở để cung cấp khí cho người vận hành. - Người vận hành phải mặc đồ bảo vệ phần thân và đầu (bao gồm mũ bảo hiểm, găng tay, yếm hàn và giày an toàn). - Trên mũ hàn phải có lắp kính lọc ánh sáng để bảo vệ mắt khỏi bị ảnh hưởng của các tia hồ quang. - Ấn nút EMERGENCY STOP và ngừng hoàn toàn hoạt động của robot khi đi vào 15
khu vực làm việc của robot. - Luôn cảnh giác và thận trọng trước những di chuyển không lường trước (hoạt động bất thường) của robot. - Bố trí màn chắn bảo vệ xung quanh khu vực hàn để tránh cho người vận hành và những người xung quanh bị ảnh hưởng không tốt bởi tia hồ quang. - Nếu như gặp các trở ngại, ví dụ như có phôi và dụng cụ ở xung quanh gần robot hoặc sàn nhà bị trơn vì có dầu,… thì độ an toàn của người làm việc có thể không được bảo đảm và nguy hiểm rất dễ xảy ra. Do đó phải đặt các vật vào đúng nơi quy định và làm sạch khu vực hàn để giữ được điều kiện làm việc hợp lý. - Đóng tất cả các cửa của hàng rào bảo vệ robot và các thiết bị ngoại vi. - Nếu không thực sự cần thiết phải đi vào khu vực robot làm việc, hãy thực hiện việc vận hành robot ở bên ngoài khu vực này để đảm bảo an toàn cho người điều khiển. Khi phải vào khu vực làm việc của robot để lập trình, cần kiểm tra lại vị trí cũng như tình trạng của các thiết bị an toàn. Ví dụ như nút EMERGENCY STOP và công tắc thường mở trên bảng dạy. Nút EMERGENCY STOP luôn phải đặt trong tầm với của người vận hành để có thể bấm vào nút này bất cứ khi nào có sự cố xảy ra. - Mặc dù khi ở chế độ lập trình, robot hoạt động với tốc độ thấp, tuy nhiên người điều khiển vẫn có thể bị nguy hiểm nếu không cẩn thận. Để tránh xảy ra tai nạn, cần phải tuân thủ các nội dung dưới đây: Đảm bảo một khoảng không gian đủ lớn để cho một người vận hành có thể di chuyển tự do giữa hàng rào an toàn và vùng làm việc của robot. Người vận hành luôn luôn phải định trước được khoảng không gian để thoát khỏi khu vực robot làm việc trong khi vận hành nếu có sự cố xảy ra. Không một cá nhân hay một vật nào được ở trong khoảng không gian thao tác để phòng khi gặp sự cố, người vận hành có thể thoát khỏi nơi làm việc. Nếu người vận hành hay bất cứ một người làm việc nào nhận thấy có sự nguy hiểm, hãy ấn nút EMERGENCY STOP ngay lập tức để ngừng hoạt động của robot. 1.3.4. Các biện pháp an toàn trong khi lập trình - Việc lập trình thường yêu cầu người vận hành phải đi vào khu vực làm việc của robot, bởi vậy cần phải tuân thủ đúng các quy định sau đây khi lập trình: - hải có đồ bảo hộ lao động (bao gồm mũ bảo hiểm, găng tay, yếm hàn và giày an toàn). - Trước khi bắt đầu lập trình, hãy treo biển “Đang lập trình” tại nơi dễ nhìn thấy - nhất để mọi người xung quanh khu vực đó biết rằng việc lập trình về robot đang diễn ra. - Không được sử dụng các thiết bị phát ra nhiễu điện từ xung quanh khu vực lập trình. - Phải có ít nhất hai người thực hiện vận hành khi lập trình, trong đó một người 16
đảm nhận các công việc thực tế và một người có nhiệm vụ giám sát. - Những người vận hành lập trình và người giám sát phải hoàn thành khoá đào tạo đặc biệt này và họ được phân công/chỉ định bởi giám đốc/người quản lý điều khiển an toàn. - Cần phải báo cho người vận hành lập trình, người giám sát và những ngườivận hành khác về tình trạng của các thiết bị liên quan theo các tiêu chuẩn điều khiển an toàn. - Người chịu trách nhiệm giám sát phải tuân theo các quy định sau: Phải đứng tại một nơi mà có thể quan sát được toàn bộ khu vực làm việc của robot cũng như tập trung được mọi công việc của nhiệm vụ giám sát. Nếu phải đi vào khu vực robot làm việc để lập trình, hãy luôn sẵn sàng bấm vào nút EMERGENCY STOP ngay lập tức khi robot chuyển động bất thường. Thiết lập tốc độ chuyển động thấp nhất ở mức có thể khi lập trình cho robot. Không được sờ vào các nút vận hành lập trình trong khi đang nhìn vào các điểm lập trình. Không được quay ra phía sau của tay máy trong khu vực làm việc của robot. - Nếu quá trình thực hiện lập trình yêu cầu phải truyền tín hiệu từ một thiết bị có liên quan, nguồn cấp cho bộ điều khiển, đồ bảo vệ lắp,... sẽ được bật trong khi lập trình. Trong trường hợp này, khi thực hiện lập trình cần chú ý nhiều tới sự chuyển động của các thiết bị có liên quan. - Khi có sự cố xảy ra, hãy thực hiện các biện pháp sau: Khi nhận thấy chuyển động bất thường của robot, hãy ấn nút EMERGENCY STOP ngay lập tức. Sau khi đã ấn nút EMERGENCY STOP cần phải kiểm tra sự bất thường này để tìm ra nguyên nhân và có biện pháp xử lý. Khi tiến hành kiểm tra cần đảm bảo chắc chắn rằng robot và các thiết bị có liên quan đã hoàn toàn ngừng hoạt động. Khi có các sự cố bất thường về nguồn điện áp cung cấp cho robot, áp suất dầu của các thiết bị có liên quan hay khí nén, hãy ngừng ngay hoạt động của robot bằng cách ấn nút EMERGENCY STOP và tìm ra nguyên nhân, sau đó đưa ra biện pháp xử lý. Khi các thiết bị an toàn như nút EMERGENCY STOP không làm việc, hãy tắt nguồn cấp đầu vào ngay lập tức, sau khi đã kiểm tra xác định robot và các thiết bị liên quan khác đã ngừng hoạt động thì tìm nguyên nhân, rồi đưa ra biện pháp xử lý cụ thể. Chỉ có người được chỉ định (người đã qua khoá đào tạo đặc biệt về robot) mới được phép tìm nguyên nhân của sự cố và có biện pháp xử lý. - Sau khi đã ấn nút EMERGENCY STOP, nếu muốn khởi động lại robot, phải kiểm tra xem nguyên nhân của những sự cố đã được tìm ra chưa và chúng đã được xử lý triệt để hay chưa. 17
1.3.5. Độ an toàn của chương trình đã lập Để kiểm tra xem chương trình lập trình có chạy tốt không sau khi kết thúc quá trình lập trình, hãy tiến hành quá trình điều khiển khối trong khi tuân thủ các quy định sau: - Phải mặc đồ bảo hộ lao động (bao gồm mũ bảo hiểm, găng tay, yếm hàn và giày an toàn). - Trước khi vận hành, cần kiểm tra để đảm bảo rằng robot đã ngừng hoạt động không phải do có sự cố mà phải ấn nút EMERGENCY STOP hay nút TEMPORARY STOP. Nếu có các thiết bị an toàn như các phích cắm an toàn và công tắc thường mở, cũng phải xét xem các chức năng của chúng có hoạt động tốt không. Nếu có sự bất thường xảy ra, hãy ngừng vận hành và có biện pháp xử lý thích hợp. - Những người không có nhiệm vụ vận hành robot phải tránh xa khỏi hàng rào bảo vệ robot. - Kiểm tra xem các đèn cảnh báo và chuông có làm việc tốt không. - Không sử dụng các thiết bị phát ra nhiễu điện từ tại nơi kiểm tra hoặc xung quanh khu vực kiểm tra. - Phải có ít nhất hai người vận hành thực hiện kiểm tra việc lập trình, trong đó một người chịu trách nhiệm kiểm tra và một người đảm nhận việc giám sát. - Người kiểm tra chương trình được lập và người giám sát đều phải trải qua và hoàn thành khoá đào tạo đặc biệt về robot và được chỉ định bởi người quản lý điều khiển an toàn. Về mặt nguyên tắc, người vận hành đã lập trình chương trình này và biết rất rõ về nó nên sẽ thực hiện kiểm tra chương trình được lập. - Đưa ra các thông báo cho người kiểm tra các chương trình đã được lập, người giám sát và những người vận hành khác về tình trạng của các thiết bị có liên quan theo các tiêu chuẩn điều khiển an toàn. - Người có nhiệm vụ giám sát phải tuân theo các quy định sau: Đứng tại nơi có thể xem xét được toàn bộ khu vực làm việc của robot cũng như tập trung được mọi công việc của nhiệm vụ giám sát. Luôn luôn giữ nút EMERGENCY STOP và ấn nó ngay lập tức khi có sự cố xảy ra. Cấm mọi người ngoại trừ người vận hành việc kiểm tra chương trình lập trình lại gần khu vực làm việc của robot. - Người vận hành có nhiệm vụ kiểm tra chương trình lập trình phải tuân theo các nguyên tắc sau đây: Về mặt nguyên tắc, phải lập trình cho robot ở bên ngoài khu vực làm việc của robot. Nếu phải đi vào bên trong khu vực làm việc của robot để lập trình cho robot, hãy thực hiện quá trình lập trình trong trạng thái luôn sẵn sàng ấn nút EMERGENCY STOP 18
ngay lập tức khi robot có sự di chuyển bất thường. Kiểm tra vị trí đứng thao tác cẩn thận trước khi vào lập trình. Không được lập trình đứng trên bục kê không đủ cứng vững hoặc đứng ở vị trí cao (từ 2m trở lên). Thiết lập tốc độ điều khiển khối ở mức thấp nhất có thể khi lập trình. Không được sờ vào các nút lập trình trong khi đang nhìn vào các điểm lập trình. Không được đi ra phía sau của tay máy trong khu vực làm việc của Robot. Cần kiểm tra xem robot có chuyển động bình thường không sau khi đã thực hiện chương trình bằng cách tiến hành điều khiển khối (block operation). Kiểm tra tất cả các thiết bị liên quan xem chúng có hoạt động bình thường không. 1.3.6. An toàn trước khi điều khiển tự động Trước khi bắt đầu điều khiển tự động, hãy thực hiện theo các chỉ dẫn dưới đây: - Kiểm tra số chương trình chính xác được chỉ định cho mỗi hộp khởi động (starting box). - Cấm những người không có nhiệm vụ đứng gần hàng rào an toàn của robot. - Đóng chặt các cửa của hàng rào an toàn và kiểm tra các thiết bị an toàn như các công tắc nguồn (approach switches), các công tắc hành trình (limit switches) và các công tắc quang điện (photoelectric switches)... xem chúng có hoạt động tốt không. - Kiểm tra tất cả các thiết bị bảo vệ hay các thiết bị liên quan xem chúng đã được đặt đúng vị trí bắt đầu làm việc (start-work position) hay chưa. - Kiểm tra xem robot đã được đặt ở vị trí khởi động theo quy định hay chưa. - Di chuyển tất cả các dụng cụ nằm trong khu vực làm việc của robot. - Các phôi phải được đặt ở những vị trí thích hợp và được giữ cố định bằng đồ gá hàn,v.v.. - Kiểm tra xem tất cả các công tắc của các thiết bị liên quan và các thiết bị ngoại vi của robot đã được đặt đúng vị trí hay chưa. - Cần đảm bảo không có người nào ở trong khu vực làm việc của robot trước khi robot di chuyển. - Hãy thực hiện đúng các quy định sau để tránh bị điện giật: Khoảng cách của thiết bị cấp nguồn hàn và kim loại cơ bản hoặc kim loại cơ bản và thiết bị điều khiển điện được kết nối tới thiết bị hàn phải tuân theo đúng các quy định (các tiêu chuẩn kỹ thuật về thiết bị điện) và phải được thực hiện bởi một người được đào tạo về hệ thống điện (kỹ sư điện) Không được chạm vào các phần có điện. Đi găng tay, mặc quần áo khô và có tính cách điện. Không được mặc quần áo hay đi găng tay đã bị cũ sờn hay ẩm ướt. Phải tắt tất cả các nguồn điện đầu vào trước khi tiến hành lắp đặt, kiểm tra và bảo dưỡng. Mặt khác, vì các linh kiện điện tử như tụ điện,... vẫn có thể tích điện thậm chí ngay cả khi đã tắt nguồn cấp đầu vào nên cần kiểm tra để chắc chắn rằng không có sự tích 19
tụ điện áp một vài phút sau khi đã tắt nguồn điện. Không được sử dụng cáp để kết nối nếu như chất lượng của chúng không đảm bảo vì bị hư hại hay bị dò điện. Hãy bắt chặt các phần kết nối của cáp và bọc cách điện các phần đó để tránh bị giật khi chạm phải. Kiểm tra vị trí đứng thao tác cẩn thận trước khi vào lập trình. Không được lập trình đứng trên bục kê không đủ cứng vững hoặc đứng ở vị trí cao (từ 2m trở lên). Tắt các nguồn điện đầu vào khi không cần sử dụng đến chúng. - Tuân thủ đúng theo các quy định dưới đây để bảo vệ người vận hành và những người khác tránh khỏi những tác hại do khói, khí hàn phát ra trong khi hàn. Giữ cho mặt nạ hàn cách xa mỏ hàn ở mức có thể tránh hít phải khói hàn. Sử dụng hệ thống hút khói thích hợp để không khí nơi hàn không bị bao phủ bởi khói và khí hàn. Đọc và tuân theo các nhãn cảnh báo trên tất cả các thùng đựng nguyên liệu hàn. Không được hàn ở gần nơi đang tiến hành tra dầu, rửa và phun xịt. Mặt khác, khi hàn khí bảo vệ có thể phát ra gây nhiễm độc cho những người đang làm việc xung quanh. - Hãy thực hiện đúng các quy định dưới đây để bảo vệ mắt và da khỏi tia hồ quang và bảo vệ tai khỏi tiếng ồn. Phải mang mặt nạ hàn thích hợp cùng với kính râm hay kính lọc trong khi hàn hay đang giám sát quá trình hàn. Phải lắp đặt các màn chắn bảo vệ khỏi tia hồ quang xung quanh khu vực hàn để các tia hồ quang không ảnh hưởng đến mắt của người vận hành và những người khác. Đeo kính râm phù hợp bất cứ khi nào ở xung quanh khu vực hàn. Phải bảo vệ tai khi có tiếng ồn lớn. Phải sử dụng các loại đồ bảo hộ lao động như găng tay da dùng để hàn, quần áo bảo hộ với ống tay dài và yếm hàn trong khi hàn. Đeo kính bảo vệ mắt tránh khỏi bụi bẩn và xỉ. - Thực hiện theo các yêu cầu sau để ngăn ngừa cháy và nổ có thể xảy ra do kim loại nóng, kim loại bắn tóe, xỉ và tia hồ quang. Các chất dễ bắt lửa phải bố trí ra xa khỏi khu vực hàn. Phải mặc đồ bảo hộ lao động như găng tay da để hàn, quần áo bảo hộ với ống tay dài và bao che chân cao cùng yếm hàn để tránh khỏi bị bỏng vì kim loại nóng, kim loại bắn tóe, xỉ và tia hồ quang, luôn luôn đề phòng hoả hoạn. Phải bố trí các phương tiện chữa cháy gần khu vực hàn và biết cách sử dụng chúng. Không được để các đồ dễ cháy như gỗ hay chất vải chạm vào các kim loại cơ bản đang nóng, ngay sau khi hàn xong, bởi vì nó không chỉ gây ra cháy mà còn có thể làm cho người vận hành bị bỏng. 20