Giáo trình Robot han

1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 2-Tay máy 3-Cơ cấu đảy dây hàn 4-Cuộn dây hàn 5-Chai khí CO2 6-Nguồn hàn 7-Tủ điều khiển 8-Các hệ thống dây kết nối 9-Bảng điều khiển 8 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 9 1- Vật hàn. 2- Khí bảo vệ. 3- Vòi phun. 4- Nguồn điện. 5- Cơ cấu cấp dây. 6- Dây hàn. 7- Ty dẫn điện. 8- Hồ quang. 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. 10 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). 11 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. 12 Bảng 1.1. Chế độ hàn MAG/MIG liên kết hàn giáp mối Chiều dày tấm (mm) Số lớp hàn Khe hở hàn (mm) Đường kính dây hàn(mm) Dòng hàn (A) Áp hàn (V) Lưu lượng khí (l/ph) 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 Điện áp (V) Ar + 5% CO2 23 - 24 24.5-25.5 28 - 29 24 - 25 25.5 - 26.5 28.5 - 30 27 - 28 28 -29 30 - 31 Ar + 10% CO2 Ar + (20 - 25)% CO2 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 13 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 Điện áp (V) Ar + 5% CO2 17 - 18 19 - 20 21 - 22 18.5 - 19.5 20 - 21 21 - 23 Ar + 10% CO2 Ar + (20 - 25)% CO2 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, súng hàn nghiêng về trước 50, dòng một chiều cực nghịch. 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 – 0.38 450-500 6.4- 7.9 450 14 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 15 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 16 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 17 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. 18 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 19 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 20 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. 21 Không được mang các vật hàn còn nóng tới gần các vật dễ bắt lửa. Các vật dễ bắt lửa phải được đặt cách xa khỏi khu vực hàn. Nếu không thể di chuyển được chúng, hãy bao phủ chúng bằng tấm phủ có chất liệu không bắt lửa. Không được sử dụng khí dễ cháy gần khu vực hàn. Các phần kết nối của cáp phải được bắt chặt và làm cách điện. Không hàn những ống dẫn khí bị bịt hoặc các thùng, ống có chứa đầy khí,... nếu không sẽ gây nổ rất nguy hiểm. Không được hàn phía trên các vật liệu dễ bắt lửa như gỗ hay chất vải. - Thực hiện theo các quy định sau để ngăn ngừa các hiện tượng bình khí bị rơi gây hỏng hoặc nổ. Buộc các bình khí thật chắc chắn vì chúng có thể bị đổ (sử dụng dây cách điện). Các bình chứa khí phải được cách điện bằng một giá đỡ bình khí. Không được sử dụng các bình khí hay giá đỡ bình khí để làm nền tiếp đất cho các mạch điện,... Để các bình khí cách xa khỏi các nguồn nhiệt hay các nguồn phát ra tia hồ quang khi hàn. Không được đặt bình khí ở nơi có nhiệt độ cao. Không đứng đối diện với miệng bình khí khi mở van bình khí. Phải đóng van của bình và chụp nắp bảo vệ nếu không sử dụng bình khí. Không được đặt mỏ hàn phía trên bình khí. Tránh không để cho điện cực chạm vào bình khí. Sử dụng bộ điều chỉnh khí phù hợp với với các thiết bị được yêu cầu. - Tất cả những người vận hành đang ở trong khu vực làm việc của robot đều phải được trang bị các thiết bị bảo vệ dưới đây. Luôn phải đội mũ bảo hiểm khi đang ở trong khu vực làm việc của robot. Luôn đeo kính bảo hộ lao động khi ở trong khu vực làm việc của robot. - Từ trường được sinh ra từ các dòng điện có cường độ cao có thể ảnh hưởng đến tốc độ di chuyển của người vận hành, bởi vậy những người có mặc đồ bảo hộ phải tham khảo ý kiến bác sĩ của họ trước khi tiếp cận với robot hàn đang hoạt động và trước khi đi vào khu vực hàn. - Phải tắt robot và nguồn điện hàn trước khi đi vào khu vực làm việc hay khu vực hàn. - Thực hiện theo các yêu cầu sau để ngăn ngừa nhiễu tương tác điện - từ EMC (Electro - Magnetic Compatibility) bị gây ra bởi các tia hồ quang khi hàn. - Để các thiết bị cách xa khỏi hồ quang hàn. Các nguồn điện đầu vào của robot, các thiết bị phụ và nguồn của máy hàn phải được cấp riêng rẽ. - Thực hiện đúng các quy định dưới đây để không bị tổn thương do bất cẩn chạm vào các phần chuyển động quay 22 1.3.7. An toàn trong khi vận hành hàn tự động Hãy thực hiện các yêu cầu dưới đây trong khi vận hành tự động: - Khi phải đi vào khu vực làm việc của robot để thay bép hàn tại đầu mỏ hàn hoặc dây hàn hãy ấn nút STOP, tắt nguồn và kiểm tra xem robot đã ngừng hoạt động hoàn toàn chưa trước khi vào bên trong hàng rào an toàn. - Hãy cảnh giác khi khởi động các bộ phận có liên quan đến các bộ phận bảo vệ được điều khiển bởi các thiết bị bên ngoài trong khi đang điều khiển. - Những người không được phân công không được phép thực hiện điều khiển. - Nếu sử dụng hai hay nhiều hơn các hộp khởi động (starting box), khi đó hãy đảm bảo rằng người vận hành phải có sự hiểu biết rất rõ về tất cả quy trình vận hành, bao gồm cả mối liên quan giữa chúng. - Hãy ấn nút STOP ngay lập tức để ngừng hoạt động của robot nếu xảy ra hiện tượng bất thường. - Người vận hành cần phải mặc bảo hộ lao động (bao gồm mũ bảo hiểm, găng tay, yếm hàn và giày an toàn) để bảo vệ cho cơ thể tránh khỏi tác động không tốt của các tia hồ quang, khói hàn và phôi nóng, trong khi điều khiển quá trình hàn. - Hãy bắt đầu quá trình điều khiển tự động ở bên ngoài hàng rào bảo vệ. 1.3.8. An toàn sau khi hàn xong Sau khi hoàn thành quá trình điều khiển, hãy di chuyển tay máy trở về điểm ban đầu bằng cách sử dụng bảng dạy (teaching box) mà không có ảnh hưởng với đồ gá hàn. - Ấn nút STOP và tắt nguồn. - Tắt nguồn hàn và nguồn của bộ điều khiển thiết bị hàn. - Tắt nguồn cấp của bộ điều khiển robot. - Để cho robot và các thiết bị khác sau khi vận hành được nguội một cách tự nhiên. - Làm sạch robot, thiết bị hàn và khu vực phía bên trong hàng rào bảo vệ. - Sau khi kiểm tra thấy robot đã nguội, hãy che phủ bạt lên tất cả các thiết bị để tránh bị bụi bẩn. Câu hỏi ôn tập chương 1. Câu 1: Trình bày khái quát chung về robot hàn? Câu 2. Trình bày công nghệ hàn hồ quang bằng điện cự nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ? Câu 3: Trình bày an toàn khi sử dụng robot hàn? 23 Chương 2 CẤU HÌNH VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG ROBOT HÀN 2.1. Cấu hình cơ bản của hệ thống robot hàn Cấu hình hệ thống tiêu chuẩn: Cấu hình của hệ thống rôbốt hàn là các thông số kỹ thuật của các linh kiện cấu thành nên hệ thống thiết bị đó, đồng thời có xét đến sự tương thích và độ mạnh yếu của chúng. Hình 2.1. Cấu hình hệ thống chuẩn robot hàn 1-Tay máy 2-Nguồn hàn 3- Tủ điều khiển 4 - Bảng dạy 5- Hộp thao tác 6- Chai khí 7 - Cáp điều khiển 8- Bộ cấp dây hàn. 2.2. Cấu hình cơ bản của hề thống robot hàn Almega AII-B4 Cấu hình hệ thống robot hàn Almega AII-B4 được thể hiện trên hình 2.2 24 Hình 2.2. Cấu hình hệ thống robot hàn Almega AII-B4 Bảng 2.1. Chú thích các bộ phận của robot Ký tự Tên gọi Chủng loại 1 Mỏ hàn L10605B00 DAIHEN 2 Tay máy Almega AII NB41-NEFN 3 Hộp thao tác L9111 DAIHEN S.NO. 9715034 4 Tủ điều khiển AX-21 5 Bảng dạy A2TPDSNN-ECO8 6 Nguồn hàn LINCOLN DC 1000 7 Cáp hàn IEC 245.6 8 Bộ cấp dây hàn AF-*00* 9 Chai khí co2 10 Cáp điều khiển AXRB-10** 25 2.2.1. Các thiết bị của robot Almega AII-B4 Những module sau được chọn tuỳ ý cho Almega EX-V6. + Hộp thao tác 0PERATION BOX: Bảng 2.2. Chủng loại, đặc diểm hộp thao tác của robot Loại Đặc điểm kỹ thuật L9111 DAIHEN S.NO. 9715034 Hình hộp chữ nhật dài 180 rộng 100 dầy 50 mầu ghi sáng. Cáp kết nối dài: 5m + Bảng dạy TEACH PENDANT: Bảng 2.3. Chủng loại, đặc diểm bảng dạy của robot Loại Đặc điểm kỹ thuật A2TPDSNN- ECO8 Hình hộp mầu ghi sáng. Cáp kết nối dài: 10m + Cáp điều khiển Bảng 2.4. Chủng loại, đặc diểm cáp điều khiển của robot Loại Đặc điểm kỹ thuật L20319COOG Mầu đen, chiều dài: 5m L20318COOE Mầu đen, chiều dài: 5m + Tay máy Almega AII-B4: Bảng 2.5. Chủng loại, đặc diểm tay máy của robot Loại Đặc điểm kỹ thuật NB41-NEFN Trọng lượng Almega AII-B4: 170 Kg, sơn mầu ghi sáng Đặc điểm của tay máy : Tay máy gồm có 6 trục mối trục di chuyển theo một chiều nhất định, mỗi trục của robot hoạt động độc lập. Trong quá trình di chuyển tuỳ theo yêu cầu mà ta chọn các trục cho phù hợp 26 Bảng 2.6. Thông số tay máy của robot Almega AII-B4 Tên gọi Thông số kỹ thật Tay máy Almega AII Kết cấu Kiểu khớp thẳng đứng Số trục 6 Sai số lặp lại ví trí ± 0.08 mm Hệ thống truyền động Động cơ trợ động AC Công suất dẫn động 2750W Phản hồi vị trí Thiết bị mã hoá tuyệt đối Mặt cắt ngang vùng hoạt động cánh tay 3.14 m 2 x340 o Nhiệt độ môi trường xung quanh 0 ~ 45 o C Độ ẩm môi trường xung quanh 20 ~ 80% RH (không ngưng tụ) Trọng lượng (nặng) 155 kg Tải trọng có ích khi cánh tay nâng 10 kg Kiểu lắp đặt Tại sàn Màu sơn Cánh tay: trắng, đế: xanh nước biển + Cáp giao diện với máy tính: Là một cáp truyền thông thường, được sử dụng để nối bộ điều khiển robot với máy tính cá nhân khi chọn phần mềm đang sử dụng như “Phần mềm của bộ nhớ bên ngoài PC” +Phần mềm lập trình hàn trên máy tính: Là phần mềm có thể mua được trên thị trường và được sử dụng như một phương tiện để ghi dữ liệu cần lưu trữ trong bộ điều khiển robot như là chương trình làm việc và các file(chế độ hàn có sẵn) chế độ hàn trong ổ đĩa mềm. 27 Bảng 2.7. Chủng loại, đặc diểm phần mềm lập trình hàn trên máy tính của robot Loại Đặc điểm kỹ thuật AII-ST V2 L22144B (V1.0) Tương thích với Window 98,NT hoặc Window 2000 + Card điều hợp với máy tính: Là một thiết bị dùng để ghi dữ liệu cần lưu trữ vào trong bộ điều khiển robot, như chương trình làm việc, các file chế độ hàn trong card điều hợp. Bảng 2.8. Chủng loại, đặc diểm Card điều hợp với máy tính của robot Loại Đặc điểm kỹ thuật ABXGB JP 18367 L5412F Card điều hợp PC có hình dáng như một USB thông thường dùng để kết nối giữa máy tính cá nhân và robot 2.2.2. Các bộ phận máy hàn MAG trên robot Almega AII-B4 + Nguồn hàn. Đối với các bộ phận cơ bản của nguồn hàn, xem các bộ phận 1;6;8;9 trên hình 2.2. Bảng 2.9. Các thông số của nguồn hàn Loại DM-350 Mức tiêu thụ đầu vào 17,5 kVA Điện áp đầu vào Ba pha 380V Dải tần số 50/60 Hz Phương pháp hàn Mag/CO2 Dòng điện hàn 350A Điện áp hàn 31.5V làm việc với hiệu suất 60% 27.6V làm việc với hiệu suất 100% Dải dòng điện hàn 30~350A Dải điện áp hàn 15.5~31.5V Hiệu suất 60% 100% Kích thước nguồn hàn (WxD*H) 250x400x600 (mm) Trọng lượng 30 kg + Mỏ hàn CO2 và cỡ bép hàn: 28 Bảng 2.10. Các thông số của mỏ hàn và bép hàn Chủng loại Đặc điểm kỹ thuật (1) Mỏ hàn CO2 L10605BOO Làm mát bằng khí (2) Cỡ bép hàn DAIHEN R Nguồn hàn max: 350A (đối với mỏ hàn L10605BOO, phần dây nhô ra là 15mm). + Bộ cấp dây hàn: WIRE FEEDER Bảng 2.11. Các thông số bộ cấp dây hàn của robot Chủng loại Đặc điểm kỹ thuật AF-4011 (1 cuộn) Tốc độ cấp dây với phương pháp hàn MAG/CO2 khi hàn thép 15mm/giây Trọng lượng Kg 43 + Đồng hồ điều chỉnh lưu lượng khí CO2: Bảng 2.12. Các thông số đồng hồ chỉnh lưu lượng khí CO2 của robot Loại Đặc điểm kỹ thuật CHIYODA SEIKI EH-N Sử dụng cho hàn khi dùng khí bảo vệ là khí CO2 và khí trộn. Có hệ thống sấy khí trước khi hàn 2.3. Đặc tính kỹ thuật của robot Almega AII-B4 Vùng hoạt động của robot Almega AII-B4 theo các kích thước trong bàn vẽ sau: 29 Hình 2.3. Hình chiếu đứng vùng hoạt động của robot Almega AII-B4 30 Hình 2.4. Hình chiếu bằng vùng hoạt động của robot Almega AII-B4 31 Các trục chuyển động của robot khi sử dụng hệ tọa độ trục: Hình 2.5. Các trục chuyển động của robot khi sử dụng hệ tọa độ trục Bảng 2.13. Thông số các trục của robot Almega AII-B4 Vị trí Stt Tên Bản vẽ và model Số lượng Số hiệu Trục 1 (1) Động cơ servo AC W-L01376 1 031135642 3B (2) Bánh răng RV W-L00964 1 5642-456 (3) Công tắc giới hạn W-4562 1 4523-454 (4) Mỡ Mori white 450ml 2670-013* Trục 2 (5) Động cơ servo AC W-L02150A 1 031130004 22B (2) Bánh răng RV W-L00963 1 5096-211 (4) Mỡ Mori white 430ml 2670-013* Trục 3 (6) Động cơ servo AC W-L02149A 1 5096-426 (7) Bánh răng RV W-L00962 1 5096-213 (4) Mỡ Mori white 270ml 2670-013* Trục 4 (8) Động cơ servo AC W-L01373 1 5096-425 (9) Hệ truyền điều hoà W-L00868 1 5096-215 (10) Mỡ Harmonic 10ml 2670-014* Trục 5 (11) Động cơ servo AC W-L01372 1 5096-424 32 (12) Hệ truyền điều hoà W-L00868 1 5096-222 (13) Dây đai W-Lo1384 1 5096-429 (10) Mỡ Harmonic 10ml 2670-014* Trục 6 (14) Chất bịt kín (Silicon) 5211C 50ml 2670-015 * Động cơ servo AC W-L01372 1 5096-424 Hệ truyền điều hoà W-L00993 1 5096-221 Dây đai W-L01385 1 5096-430 Mỡ Harmonic 10ml 2670-014* Dây bên ngoài (17) Pin W-L01399 3 5096-434 Cáp nối L7400F00 1 L7400F00 Cáp nối (2) (cho trục 5 & 6 của cánh tay trên L7400G00 1 L7400G00 Lắp ráp Bộ rơle đươc lắp trên trục 5&6 L7400B00 1 L7400B00 Chú ý: - Lượng mỡ tối thiểu trong một thùng 500g của Mori White RE No.0 bằng 575 ml. - Lượng mỡ tối thiểu trong một thùng 50g của Hardmonic HC-1A bằng khoảng 50ml. - Lượng tối thiểu của chất Silicon được sử dụng là 333 ml. 33 Các chuyển động của các trục robot Almega AII-B4: . Hình 2.6. Các chuyển động của các trục robot Almega AII-B4 Bảng 2.14. Chiều di chuyển từng truc của robot Almega AII-B4 Thân Robot quay Cánh tay trên quay 34 Cánh tay dưới chuyển động ra phía trước và về phía sau Cổ tay chuyển động lên trên, xuống dưới Cánh tay trên chuyển động lên xuống Cổ tay quay Các chuyển động của robot trong hệ tọa độ của máy: Hình 2.5. Các chuyển động của robot trong hệ tọa độ của máy 35 Bảng 2.15. Di chuyển các trục trong hệ tọa độ của máy Mỏ hàn chuyển động dọc theo trục x (vào trong hoặc ra ngoài). Chuyển động quay của (mỏ hàn) trục thứ 6 quay quanh đường tâm, trên trục Z, khi đó các phần khác thì cố định. Trục 5 của robot chuyển động dọc theo trục Y ( đưa mỏ hàn sang trái hoặc sang phải robot). Chuyển động quay của mỏ hàn có trọng tâm ở đầu khớp nối của mỏ hàn, nằm trên mặt phẳng tạo thành bởi đường mỏ hàn và trục Z, khi đó các phần khác thì cố định. 36 Trục 5 của robot chuyển động dọc theo trục Z ( đưa mỏ hàn lên trên hoặc xuống dưới). Chuyển động quay của tay hàn có trọng tâm trên đường của tay hàn trong khi tư thế của tay hàn vẫn giữ cố định và đầu của dụng cụ cũng cố định 2.4. Tủ điều khiển hệ thống rôbốt hàn Almega AII-B4 Hình 2.6. Tủ điều khiển hệ thống robot hàn Almega AII-B4 Tủ điều khiển hệ thống robot hàn Almega AII-B4 ký hiệu: AX21 Ở mặt trước của tủ điều khiển có gắn: - tắc nguồn - Bảng dạy - Hộp thao tác 37 2.5. Hộp thao tác robot hàn Almega AII-B4 Hộp thao tác được trang bị với số nút tối thiểu cần thiết để thực hiện các điều khiển cơ bản đối với Robot. Hình 2.7. Hộp thao tác của robot hàn Almega AII-B4 Bảng 2.16. Các chỉ dẫn hộp thao tác của robot hàn Almega AII-B4 Chỉ dẫn các nút trong hộp thao tác Mô tả chức năng A [Nút ấn ON cấp nguồn cho động cơ] Nút ấn này dùng để đặt điện cho động cơ về vị trí ON khi đặt về ON, Robot sẵn sàng để vận hành B [Nút ấn khởi động] Trong chế độ chạy tự động, nút này khởi động chương trình đã được định sẵn C [Nút ấn ngừng] Trong chế độ chạy tự động, nút này ngừng chương trình đang ở trạng thái khởi động D [Công tắc chọn phương thức] Công tắc này được sử dụng để chọn chế độ. Có thể chọn chế độ dạy hoặc chế độ chạy tự động. Công tắc này còn có thể dùng kết hợp với công tắc chuyển chế độ dạy nằm trên bảng dạy. E [Nút ngừng khẩn cấp] Khi ấn nút này xuống, Robot sẽ được đặt về ngừng khẩn cấp. Ngừng khẩn cấp sẽ được thực hiện bằng cách ấn công tắc nằm trên hộp vận hành hoặc năm trên bảng dạy. Muốn thôi không ngừng khẩn cấp, hãy vặn nút theo chiều kim đồng hồ(nút sẽ trở lại vị trí ban đầu của nó) A B E D C 38 Chú ý: Hộp thao tác được kết nối với bộ điều khiển AX21 như là một phụ tùng tiêu chuẩn. Nó không thể kết nối với bộ điều khiển AX20. Hộp thao tác này khác với bảng thao tác độc lập là phụ tùng tùy chọn của bộ điều khiển AX20( phiên bản ra đời trước AX21). 2.6. Cấu tạo và chức năng của bảng dạy 2.6.1. Cấu tạo của bảng dạy Cấu tạo của bảng dạy gồm có một màn hình hiển thị và các phím vận hành, nút ấn, công tắc, ... để lập chương trình và thực hiện các cài đặt khác nhau. Ngoài ra, các phím số được trang bị thêm các lệnh như lệnh di chuyển và các lệnh chức năng thường sử dụng. Hình dáng bên ngoài của bảng dạy. Hình 2.8. Bảng dạy 2.6.2. Chức năng của bảng dạy Các nút ấn và công tắc trên bảng dạy có chức năng sau đây: 39 Bảng 2.17. Chức năng của các nút ấn và công tắc trên bảng dạy Hình dáng bên ngoài Chỉ dẫn áp dụng trong tài liệu này Chức năng [Công tắc của bảng dạy] Công tắc này dùng để chuyển đổi giữa chế độ dạy và chế độ chạy tự động, có kết hợp với [công tắc chọn MODE] nằm ở trên bảng thao tác hoặc hộp thao tác. Để biết thêm chi tiết, xem phần 2.2 chọn MODE ở chương 2. [Nút ấn ngừng khẩn cấp] Khi ấn nút này xuống, Robot sẽ được đặt về trạng thái ngừng khẩn cấp. Muốn ngắt ngừng khẩn cấp, hãy vặn nút này theo chiều kim đồng hồ ( nút này sẽ trở về vị trí ban đầu của nó) Công tắc tay cầm DEADMAN Công tắc này nằm ở mặt sau của bảng dạy và được sử dụng khi người ta muốn vận hành robot bằng tay ở chế độ dạy thông thường, công tắc này chỉ có ở bên trái của mặt sau bảng dạy. Có thể có hai công tắc này được bố trí, mmootj bên ở bên trái, một bên ở bên phải (tùy chọn). Khi giữ chặt công tắc tay cầm DEADMAN này, nguồn sẽ được cung cấp cho các động cơ, Robot chỉ có thể vận hành được bằng tay khi công tắc này được giữ chặt. Nếu thả công tắc DEADMAN ra sẽ gây nguy hiểm, robot ngừng tức thì. + Các phím thao tác trên bảng dạy có những chức năng dưới đây 40 Bảng 2.18. Chức năng các phím thao tác trên bảng dạy Hình dáng bên ngoài Ký hiệu Chức năng ENABLE Các chức năng được thực hiện bằng cách ấn phím này cùng với các phím khác. UNIT MECHANISM -Khi phím này được ấn, các cơ cấu (tay máy , tay máy , đồ gá,) được lựa chọn. Khi có nhiều cơ cấu được kết nối với hệ thống, thì cơ cấu thao tác bằng tay sẽ được chọn. -Khi phím này được ấn cùng với phím ENABLE một UNIT sẽ được chọn Khi có UNIT trong hệ thống, UNIT nào dự kiến vận hành sẽ được chọn. SYNCHRONIZE Khi phím này được ấn nhiều cơ cấu đã được kết nối sẽ hoạt động như một hệ thống. Phím này có chức năng sau: -Khi được ấn xuống, việc chọn hoặc ngắt thao tác bằng tay phối hợp sẽ được thực hiện. -Khi nó được ấn xuống cùng với phím ENABLE trong khi dạy, việc chọn hoặc ngắt thao tác phối hợp sẽ được thực hiện. Khi vận hành phối hợp được quy định đối với lệnh di chuyển, ký tự “H” sẽ xuất hiện trước số thứ tự bước trong chương trình. INTERP/COORD -khi phím này được ấn một trong các tọa độ được chọn. Trong khi thao tác bằng tay, hệ tọa độ dùng để tham chiếu cho vận hành, sẽ được chọn. Mỗi khi phím này được ấn xuống, các tọa độ vuông góc, tọa độ độc lập của từng trục ENABLE UNIT MECH SYNCH INTER COOR D 41 Hệ tọa độ (hoặc tọa độ người sử dụng) hay các tọa độ dụng cụ được chọn và thể hiện trên màn hình tinh thể lỏng LCD. -Khi phím này cùng với phím ENABLE kiểu nội suy sẽ được chọn. Kết quả là có sự chuyển đổi dạng nội suy (nội suy kết hợp, nội suy tuyến tính hoặc nội suy đường tròn) của trạng thái ghi. CHECK SPD/TEACH SPEED Tốc độ robot * Khi phím này được ấn xuống, tốc độ thao tác bằng tay sẽ hay đổi. Khi tốc độ chuyển động của robot khi thao tác bằng tay đã được chọn; mỗi lần ấn phím này, một trong số từ 1 đến 5 tốc độ vận hành sẽ được chon theo thứ tự (con số càng lớn thì tốc độ của robot càng cao). Hơn nữa còn bổ xung chức năng dưới đây : *Khi phím này được ấn cùng với phím ENABLE, tốc độ CHECK (chạy kiểm tra sẽ thay đổi). Khi tốc độ CHECK GO (chạy kiểm tra tiến), hoặc CHECK BACK (chạy kiểm tra lùi)được chọn; mỗi lần ấn phím này, một trong số từ 1 đến 5 tốc độ vận hành sẽ được chọn theo thứ tự (con số càng lớn thì tốc độ của robot càng cao). [ STOP/ CONTINUOUS] Dừng Khi phím này được ấn xuống, sự liên tục hay gián đoạn sẽ được chọn trong thao tác CHECK GO hoặc CHECK BACK. Khi sự liên tục được chọn, vận hành của Robot khong ngừng ở bước của chương trình. Khi phím này được ấn cúng phím [ ENABLE], thao tác PLAY-BACK sẽ ngừng. Chương tronhf đang chạy PLAY – BACK sẽ ngừng ( phím trên có chức năng giống như nút STOP) CHECH TEACH SPEED STOP CONT 42 [CLOSE/ SELECT SCREEN] Đóng màn hình Khi phím này được ấn xuống, màn hình sẽ được chọn Nếu có nhiều màn hình giám sát đang hiển thị thì màn hình phục vụ cho vận hành sẽ được chọn. Khi phím này được ấn xuống cùng với phím [ ENABLE] màn hình sẽ đóng lại. Màn hình giám sát đã chọn sẽ tắt. [ Axis operating keys/ các phím vận hành trục] Khi các phím này được ấn xuống, chúng không có chức năng nào cả. Khi các phần này được ấn xuống cùng với công tắc DEADMAN, thì các trục sẽ chuyền động. Robot chuyện động bằng tay. Nếu một trục phụ chuyển động, mục tiêu vận hành được chọn trước khi sử dụng phím [ UNIT/MECHNISM] [ CHECK GO] [CHECK BACK] Kiểm tra Khi các phím này được ấn xuống, chúng không có chức năng nào cả. Khi các phần này được ấn cùng công tác DEADMAN việc chạy kiểm tra tiến hoặc lùi sẽ được thực hiện. thông thường, Robot ngừng tại mỗi vị trí đã được ghi ( bước) nhưng nó có thể vạn hành một cách liên tục. Hãy sử dựng phím [ STOP/ CONTINUONS] để chọn ngừng sau mỗi bước hoặc chạy liên tục. CLOSE CHECK GO CHECK BACK 43 [O.WRITE/REC] Ghi lệnh chuyển động Khi các phím này được ấn xuống, lệnh chuyển động được ghi lại. trong quá trình dạy, lệnh chuyển động được ghi. Khi phím này được ấn cùng với phím [ ENABLE], lệnh chuyển động được ghi đè. Lệnh chuyển động đã được ghi bị ghi đè bởi các trạng thái ghi hiện tại ( vị trí, tốc độ, dạng nội suy và độ chính xác). Tuy vậy, lệnh chỉ có thể bị ghi đè khic so những thay đổi so với những gì đã được ghi xảy ra đối với các lệnh chuyển động. Một lệnh chuyển động không thể bị ghi đè bới một lệnh chức năng, và một lệnh chức năng cũng không bị ghi đè bởi một lệnh chức năng khác. Vị trí ghi của lệnh chuyển động đã ghi có thể được rà soát lại bằng cách sử dụng [ MOD Position]. Các chức năng của phím [ SPD] và [ ACC] được cài đặt bằng cách chọn [ Constant Setting] → [5 Operation Constants] → [ 1 Operation Condition] → [5 Usage of SPD key] hoặc [6 Usage of ACC key]. [ INS] Chèn lệnh Khi các phím này được ấn xuống, chúng không có chức năng nào cả. Khi nó được ấn xuống cùng với phím [ENABLE] một lệnh chuyển động được chèn vào. Lệnh chuyển động được chèn vào “ sau” bước hiện tại. Trước có thể chuyển đổi thành “ Sau” hoặc ngược lại nhờ việc chọn [ Costant Setting] → [1 Operation Condition]ư → [7 Step insertiom position]. O.WRITE REC INS 44 CLAMP/ARC Hàn điểm Phím này hoạt động theo nhiều cách khác nhau tùy theo ứng dụng cụ thể. Khi ứng dụng trong hàn điểm: *Khi phím này được ấn xuống lệnh hàn điểm được cài đặt. Nó được sử dụng để cài đặt các lệnh về hàn điểm. Mỗi khi được ấn xuống vị trí ON hoặc OFF được chọn với trạng thái ghi. *Khi phím được ấn xuống cùng với phím ENABLE, các điện cực của súng hàn điểm được ép lại bằng tay. Khi ứng dụng trong hàn hồ quang: *Khi phím này được ấn xuống các lệnh đều có thể được chọn một cách dễ dàng. Khi chọn “EASY TEACH MODE” cho phép chọn các lệnh chuyển động , các lệnh khởi động/ngừng hàn và các lệnh ứng dụng thường dùng với thao tác dễ dàng. *Khi phím này được ấn xuống cùng với phím ENABLE thì nó không có chức năng nào cả. MOD Position *Phím này được ấn xuống, nó không có chức năng nào cả. *Khi nó được ấn cùng với phím ENABLE thì vị trí bị thay đổi. Vị trí đã lưu trữ trong lệnh chuyển động được chọn, lúc này sẽ thay đổi vị trí hiện tại của robot. HELP Trợ giúp Ấn phím này để trợ giúp về một thao tác hoặc chức năng. Chức năng hỗ trợ có sẵn (chức năng trợ giúp) sẽ được gọi ra. CLAMP ARC MOD POS HELP 45 DEL Xóa *Khi phím này được ấn xuống nó không có chức năng nào cả. *Khi nó được ấn cùng với phím ENABLE thì bước bị xóa. Bước được chọn hiện tại (lệnh chuyển động hoặc lệnh chức năng) sẽ bị xóa. RESET/R Quay lại Phím này xóa đầu vào và làm cho màn hình cài đặt trở về trạng thái ban đầu. Nó dồng thời làm cho các mã R (Các mã mở nhanh) được nhập vào. Chức năng dự kiến có thể được gọi ngay bằng cách nhập một mã R. PROG/STEP Gọi chương trình *Khi phím này được ấn xuống, một bước sẽ được xác định. Phím này được dùng để gọi một bước được quy định trong chương trình. *Khi phím này được ấn xuống, cùng với phím ENABLE thì một chương trình được xác định . chương trình xác định được gọi ra. ENTER Phím này đưa nội dung đầu vào bằng số hoặc các nội dung của menu. ARROW keys (Các phím mũi tên) *Khi các phím này được ấn xuống, con trỏ chuyển động. *Khi phím này được ấn xuống, cùng với phím ENABLE thì trang hiển thị sẽ chuyển động hoặc thay đổi. *Trên một màn hình ở đó những cài đặt được cấu hinhfcos nhiều trang thì trang được di DEL RESET R PROG STEP Enter 46 chuyển. *Trên màn hình soạn thảo chương trình, cùng một lúc con trỏ chuyển động bởi nhiều đường khác nhau. *Trên màn hình dịch vụ hoặc màn hình CONSTANT SETTING việc chọn các danh mục sắp đặt nằm ngang (Các nút ấn Radio) được chọn. *trên màn hình TEACH hoặc PLAY BACK số thứ tự của bước hiện tại bị thay đổi. OUT *Khi phím này được ấn xuống sẽ tạo ra một lối mở tắt đối với lệnh chức năng SETM. Trong khi dạy, phím tắt này gọi lệnh tín hiệu đầu ra (SETM lệnh chức năng) *Khi phím này được ấn xuống, cùng với phím ENABLE các tín hiệu bằng tay sẽ có tác dụng. Các tín hiệu nối ngoài được đặt về ON hoặc OFF bằng tay. IN Trong khi dạy, nối tắt này gọi lệnh “Positive logics” chờ tín hiệu vào (WAITI lệnh chức năng) SPD Cài tốc độ chuyển động Phím này được dùng để cài đặt tốc độ của các lệnh chuyển động. (việc cài đặt được phản ảnh ở trạng thái ghi). Chức năng này được cài đặt nhờ việc chọn [Constant setting]→[5[ Constant Setting] → [ 1 Operation Condition] → [5 Usage of SPD key]. ACC Phím này được dùng để cài đặt độ chính xác của một lệnh chuyển động sẽ được ghi chép (điều gì đã được cài đặt đều được phản ánh ở trạng thái ghi) SPD OUT IN ACC 47 Chúc năng này được cài đặt bằng cách chọn [cài đặt ổn định] → [5 hằng số vận hành] → [1 điều kiện vận hành] → [6 cách sử dụng các phím ACC.] TIMER Trong khi dạy phím tắt này ghi lệnh chờ (DELAY lệnh chức năng). END/TIMER Kết thúc Chức năng vận hành như sau: *Khi phím này được ấn xuống nó sẽ chỉ dẫn tơi phím tắt DELAY (lệnh chức năng). Trong khi dạy phím tắt này ghi lệnh chờ (DELAY lệnh chức năng). *Khi phím này được ấn xuống, cùng với phím ENABLE nó sẽ chỉ dẫn tới phím END (lệnh chức năng) Trong khi dạy phím tắt này ghi lệnh kết thúc (END lệnh chức năng). Phím số [0] đến [9]/[●] *Khi các phím số được ấn xuống, các số (0 đến 9, dấu chấm thập phân) được nhập. *Khi phím [1] được ấn xuống cùng với phím ENABLE lệnh ON được chọn. Thí dụ: trên màn hình cài đặt phím kiểm sẽ có ở bên trong hộp kiểm tra. *Khi phím [2] được ấn xuống cùng với phím ENABLE lệnh OFF được chọn. Thí dụ: trên màn hình cài đặt phím kiểm sẽ có ở bên trong hộp kiểm tra sẽ mất đi. *Khi phím [3] được ấn xuống cùng với phím ENABLE hẫy làm lại. Động tác này làm lại thao tác đã được lưu bằng cách xóa thao tác vừa thực hiện ngay trước đó. Điều này chỉ có hiệu quả trong khi lập một chương trình mới hoặc trong khi soạn thảo môt chương trình hiện hành. END TIMER TIMER 48 **Khi phím [0] được ấn xuống cùng với phím ENABLE “+” được đưa vào. Hãy nhập “+” *Khi phím [●] được ấn xuống cùng với phím ENABLE “-“ được đưa vào. Hãy nhập “-“ Phím số từ 4 đến 9 Chúc năng vận hành như sau: *Khi các phím được ấn độc lập, các số (4 đến 0)được nhập vào. *Khi phím [4] được ấn xuống cùng với phím ENABLE, AS/AE được chọn. Trong khi dạy lệnh về hồ quang sẽ được hiển thị trên phím f (f1÷ f12) *Khi phím [5] được ấn xuống cùng với phím ENABLE WS/WE được chọn. Trong khi dạy lệnh về dao động sẽ được hiển thị trên phím f (f1÷ f12). *Khi phím [6] được ấn xuống cùng với phím ENABLE, SENSOR được chọn. Trong khi dạy lệnh về cảm biến sẽ được hiển thị trên phím f (f1÷ f12). *Khi phím [7] được ấn xuống cùng với phím ENABLE, P được chọn. Phím tắt này gọi lệnh di chuyển dạng nội suy điểm (JOINT). *Khi phím [8] được ấn xuống cùng với phím ENABLE, L được chọn. Phím tắt này gọi lệnh di chuyển dạng nội suy đường (LIN) *Khi phím [9] được ấn xuống cùng với phím ENABLE, C được chọn. Phím tắt này gọi lệnh di chuyển dạng nội suy đường tròn (CIR). [BS] (Back space) Xóa ký tự *Khi phím được ấn xuống, một số hoặc một ký tự bị xóa. Số hoặc ký tự đứng trước vị triscon trỏ bị xóa. Phím này còn được dùng để hủy bỏ các lựa chọn khi thao tác về file. BS 49 *Khi phím [8] được ấn xuống cùng với phím ENABLE, hủy bỏ thao tác trước đó. Thao tác này đã được thực hiện ngay trước đó bị xóa và trang thái đã có trước khi thay đổi ssex được phục hồi. Điều này chỉ có hiệu quả trong khi lập một chương trình mới hoặc trong khi soạn thảo một chương trình hiện hành. [FN] (function) Phím này được sử dụng trong khi chọn các lệnh về chức năng. EDIT Sửa lện chức năng Phím này mở màn hình soạn thảo của chương trình. Trên màn hình soạn thảo chương trình, về mặt nguyên tắc, các lệnh chức năng bị thay đổi, bổ sung hoặc bị xóa vad các tham số của các lệnh chuyển động bị thay đổi. [I/F] (interface): giao diện Khi bảng dạy với những đặc tính của màn hình cảm ứng được sử dụng, lúc đó của sổ của panel giao diện được mở ra. Fkey Các phím này dùng để chọn các biểu tượng được hiển thị ở cả 2 phía của màn hình LCD. Câu hỏi ôn tập chương 2. Câu 1: Trình bày cấu hình cơ bản của hệ thống robot hàn? Câu 2. Trình bầy cấu hình cơ bản của hệ thống robot hàn Almega AII-B4? Câu 3. Trình bầy các đặc tính kỹ thuật của robot Almega AII-B4? Câu 4. Trình bầy cấu tạo và chức năng của bảng dạy? FN EDIT I/F f12 f1 50 Chương 3. VẬN HÀNH HỆ THỐNG ROBOT HÀN 3.1. Các thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu dùng trong hàn robot Thiết bị: Thiết bị robot hàn Almega AII-B4 bao gồn các phần sau (Nguồn hàn MAG: MD - 350 (xem bảng 2.9); tay máy (xem bảng 2.6); tủ điều khiển : AX21 (xem hình 2.6) van giảm áp... Dụng cụ: Các dụng cụ cần thiết cho quá trình vận hành và sử dụng robot gồm có: Các dụng cụ tháo lắp; mặt nạ hàn thông thường; bàn chải sắt, búa nguội; kìm kẹp phôi ... Vật liệu: Bao gồn các vật liệu cho quá trình hàn MAG ( phôi hàn: Thép CT3; dây hàn: Thép hợp kim thấp; chai khí CO2...) 3.2. Kiểm tra an toàn hệ thống robot hàn Kiểm tra nguồn điện vào và dây dẫn nguồn. Kiểm tra an toàn hệ thống tay máy và vùng làm việc của tay máy. Kiểm tra an toàn tủ điều khiển. Kiểm tra an toàn nguồn hàn. Kiểm tra an toàn cáp điều khiển. Kiểm tra nguồn điện vào máy. Kiểm tra các đầu nối dây với các thiết bị đảm bảo chắc chắn tiếp xúc tốt. Kiểm tra van khí đảm bảo kín khít. Kiểm tra hệ thống ngắt khẩn cấp. Kiểm tra các đèn báo đang trong trạng thái an toàn. 3.3.Kết nối các thiết bị của hệ thống hàn Kết nối nguồn hàn với hệ thống điều khiển xem hình 2.9. Kết nối cơ cấu cấp dây điện cực xem hình 2.9. Kết nối hệ thống cấp khí bảo vệ xem hình 2.9. Kết nối dây nối mát với bàn hàn xem hình 2.9. 51 Hình 3.1. Sơ đồ thiết bị hệ thống robot hàn 3.4. Khởi động hệ thống robot hàn 3.4.1. Khởi động bộ điều khiển Hình 3.2. Công tắc nguồn của tủ điều khiển Bật công tắc nguồn lên vị trí ON hệ thống AX21 tự động khởi động và bộ tự phát hiện lỗi bắt đầu hoạt động. Khi bộ tự phát hiện lỗi kết thúc mà không có vấn đề gì, màn hình của bản dạy sẽ hiển thị như sau. Công tắc nguồn 52 Hình 3.3. Hiển thị màn hình bảng dạy Chú ý: Trước khi bật điện bộ điều khiển, cửa bộ điều khiển nhất thiết phải được đóng chặt. Khi sờ vào khu vực cấp nguồn, có thể bị điện giật gay chết người và thương vong. 3.4.2. Lựa chọn chế độ Chọn chế độ, chế độ có thể được kiểm tra trên màn hình bảng dạy. Hình 3.4. Lựa chọn chế độ dạy Bật núm chọn chế độ nằm trên hộp thao tác về vị trí TEACH hoặc PLAYBACK Tuy nhiên với tình trạng này, robot không thể vận hành bằng tay, hoặc tự động hãy thực hiện thao tác sau để bắt đầu vận hành. Hình 3.5. Chọn chế độ dạy 53 Vặn núm [TEACH PENDANT ENABLE SWITCH] nằm trên bảng dạy về vị trí TEACH hoặc PLAYBACK sao cho cả hộp thao tác và bảng dạy đều ở cùng một chế độ Bảng 3.1. Lựa chọn chế độ dạy Bảng dạy Hộp thao tác Công tắc bảng dạy (Teach pandant enable switch) Núm chọn chế độ Có thể vận hành bằng tay được. * Đặt cả hai núm về vị trí Teach. - không thể vận hành bằng tay được. - không thể vận hành tự động được. - Có thể thực hiện những thao tác mà không làm cho robot chuyển động - không thể vận hành bằng tay được. - không thể vận hành tự động được. - Có thể thực hiện những thao tác mà không làm cho robot chuyển động - không thể vận hành tự động được. * Đặt cả hai núm về vị trí Playback.. 3.4.3. Khởi động nguồn cho động cơ + Bật nguồn cho đông cơ về ON trong chế độ dạy: - Kiểm tra xem đã chon chế độ dạy chưa Hình 3.6. Hiển thị chế độ dạy 54 - Ấn nút (motor power ON) hình 2.7. Lúc này nguồn động cơ vần chưa hoạt động đèn màu xanh của núm bắt đầu nhấp nháy. - Giữ công tắc cầm tay của bảng dạy [Deadman Switch]. Chỉ giữ công tắc này nguồn điện vào động cơ mới được cấp, đèn màu xanh của núm (motor power ON) ngừng nhấp nháy và sáng. Đèn báo chỉ thị nguồn động cơ (Servo ON) được hiển thị ở trên màn hình bảng dạy. Lúc này Robot có thể được vận hành bằng cách ấn các núm (Axis operation keys) trong khi vẫn giữ công tắc tay cầm [Deadman Switch]. Hình 3.7. Công tắc tay cầm Deadman Chú ý: Kiểm tra vùng làm việc trước khi bật nguồn động cơ về ON Trước khi bật nguồn động cơ, bảo đảm tại đó tất cả mọi người phải ở ngoài vùng làm việc của tay máy. + Nắm và giữ công tắc Deadman thường mở trên bảng dạy (Hình 3.7). + Ấn nút Moter trên hộp thao tác. Trong khi giữ công tắc thường mở, nguồn động cơ bật. Nếu thả công tắc thường mở, nguồn tắt. Để bật lại nó, giữ công tắc thường mở trở lại. Nếu như nguồn động cơ tắt do dừng khẩn cấp hoặc lỗi, thực hiện lại thao tác 1 và 2 để bật nguồn động cơ. + Đèn của nút động cơ ON trên hộp vận hành sáng khi nguồn động cơ bật. Lúc này robot sẵn sàng di chuyển. Cách vận hành công tắc tay cầm. 55 Bật nguồn cho đông cơ về ON trong chế độ dạy Teach mode : + Để vận hành robot ở chế độ dạy (Teach mode), robot cần phải được vận hành trong khi vần giữ công tắc tay cầm, công tắc này không được sử dụng trong chế độ tự động (Playback mode). + Nếu nhả công tắc tay cầm ra thì động cơ sẽ bị ngắt điện và robot sẽ ngừng ngay lập tức. + Khi công tắc tay cầm được giữ trở lại, nguồn điện của động cơ sẽ bắt đầu được bật lên. + Nếu giữ công tắc tay cầm chặt quá đến khi nghe thấy có tiếng “tách” thì động cơ sẽ bị ngắt và robot ngừng ngay tức khắc. + Khi ấn nút dừng khẩn cấp [ Emergency stop buttun] hoặc lệnh ngừng khẩn cấp được đưa vào từ bên ngoài chương trình vận hành, thì nguồn điện động cơ không được bật lên hoặc tắt đi bằng công tắc tay cầm. Khi công tắc tay cầm không vận hành được: + Núm ngừng khẩn cấp trên bảng dạy có bị ấn không? + Kiểm tra xem lênh ngừng khẩn cấp nó được đưa vào từ bên ngoài không? + Kiểm tra núm [Teach enable] trên bảng dạy và núm chọn chế độ [ mode selector swich] ở trên hộp thao tác (operation box] có đồng thời để ở vị trí dạy Teach hay không? Chú ý: +Trước khi bật nguồn động cơ về ON, phải đảm bảo tuyệt dối chắc chắn rằng không có ai tiến đến gần robot +Nếu robot di chuyển mà chưa được cảnh báo, tiếp cận và áp sát người thì sẽ có thể gây thương vong nặng và chết người. Bật nguồn cho đông cơ về ON trong chế độ chạy tự động: + Kiểm tra xem đã chon chế độ chạy tự động chưa + Ấn nút (motor power ON) Nguồn điện của động cơ đã được bật lên và chương trình, quy trình có thể chạy tự động bất cứ lúc nào. Công tắc tay cầm (Deadman switch) không cần thiết phải vận hành. Trong chế độ chạy tự động (Playback mode) nguồn điện của động cơ được tự động bật lên bằng cách ấn nút (motor power ON) vì vậy không cần phải sử dụng công tắc tay cầm. 3.4.4. Thay đổi tốc độ di chuyển của tay máy Tốc độ vận hành tay máy có thể thay đổi khi cần thiết. Tốc độ vận hành tay máy có thể lựa chọn theo 5 mức; 2 mức tốc độ thấp và 3 mức tốc độ cao. Tốc độ được lựa chọn xuất hiện trong miền hiển thị trên bảng dạy . Muốn làm thay đổi tốc độ, ấn núm [CHECK SPD/TEACH SPEED] 56 Có thể chọn bất cứ tốc độ nào từ 1÷5, mỗi khi phím này được ấn xuống, thì tốc độ sẽ thay đổi ở một mức theo trình tự từ 1 2 .5. 3.4.5. Thay đổi trục tọa độ chủa tay máy robot Trong vận hành tay máy có thể thực hiện được ba kiểu chuyển động, chuyển động trục tọa độ độc lập của robot, Tọa độ cực, và chuyển động theo toạ độ Đề Các. Mỗi kiểu chuyển động đều có sự thuận lợi và khó khăn riêng, nó phụ thuộc vào hướng mà robot chuyển động. Cần lực chọn hướng di chuyển robot tới những điểm xác định một cách thuận lợi nhất. Muốn thay đổi các tọa độ ấn phím INTERP/COORD mỗi lần phím được ấn xuống thì một trục tọa độ được chọn. Hình 3.8. Tọa độ hoạt động của robot 3.4.6. Đẩy và thu dây hàn Quá trình đẩy dây ra ngoài bép hàn hoặc quá trình thu dây được thực hiện từ từ. Để đẩy và thu dây được thực hiện, ấn phím (f9)INCHING hoặc (f10)RETRACT trên bảng dạy. Việc đẩy và thu dây cũng có thể được thực hiện với tốc độ cao. Chú ý: Dây có thể được đẩy hoặc thu chỉ khi nguồn động cơ bật. 3.4.7. Vận hành robot bằng tay Ở phần này robot thực sự được chuyển động. Trước khi thực hiện hày ghi nhớ xem robot chuyển động như thế nào. + Hướng chuyển động xem hình 2.5 và bảng 2.1.5. + Các chuyển động của robot trong hệ tọa độ của máy (trường hợp hàn hồ quang) xem hình 2.5 và bảng 2.1.5 Các bước vận hành robot bằng tay: 57 Bước 1: Kiểm tra xem chế độ dạy đó được chọn chưa Hình 3.9. Chọn chế độ dạy Bước 2: Ấn núm [motor power ON] Bước 3: Muốn làm thay đổi tốc độ, ấn núm [CHECK SPD/TEACH SPEED] Có thể chọn bất cứ tốc độ nào từ 1÷5, mỗi khi phím này được ấn xuống, thì tốc độ sẽ thay đổi ở một mức theo trình tự từ 1 2 .5. Hình 3.10. Chọn tốc độ cho tay máy robot Bước 4: Muốn chọn hệ tọa độ, ấn phím [ENTER/COORD] Mỗi lần phím trên được ấn xuống, cài đặt được thay đổi theo trình tự như sau: tọa độ trục tọa độ máy tọa độ dụng cụ tọa độ trục v.v Bước 5: Cơ cấu mục tiêu để vận hành bằng tay được hiển thị trên bảng dạy Cơ cấu có thể được chọn khi nguồn động cơ ON hoặc OFF. Dể chuyển đổi cơ cấu hãy ấn núm [UNIT/MECHANISM] cơ cấu được chon sẽ chuyển đổi (và hiển thị trờn bảng dạy cũng thay đổi). Sau khi chuyển đổi cơ cấu, thao tác bằng tay được thực hiện với chuyển đổi mới nhất. Giữ công tắc tay cầm, ấn phím di chuyển các trục để vận hành cơ cấu. Bước 6: Giữ công tắc [Deadman] Khi giữ công tắc này nguồn điện động cơ được bật lên 58 Hình 3.11. Công tắc tay cầm Deadnam Bước 7: ấn các phím vận hành trục [Axis operation keys] sẽ tương ứng với hướng mà robot chuyển động theo hướng đó. 3.4.8. Tắt nguồn động cơ về OFF + Khi robot đang dược thao tác bằng tay ở chế độ dạy (teach mode): Nếu có nguy hiểm hoặc nếu công việc của nó bị ngừng, háy thả công tắc deadman hoặc giữ chặt công tắc này. Khi công tắc deadman được thả lỏng hoặc giữ chặt, nguồn điện động cơ bị ngắt và robot ngừng tức khắc. + Muốn tắt nguồn động cơ trong chế độ chạy tự động (Play back mode) hãy ấn nút ngừng khẩn cấp [Emergency stop buttun] nằm ở phần trên của bảng dạy nguồn điện động cơ bị cắt ngay nếu robot đang chuyển động nó sẽ ngừng ngay. + Muốn bật nguồn động cơ trở lại,k hóa phải được thả lỏng, để thả lỏng khóa phải vặn nút theo chiều mũi tên. Chú ý: Trên panen thao tác hoặc hộp vận hành, có một nút ngừng khẩn cấp. Robot sẽ ngừng nếu ấn bất cứ nút ngừng khẩn cấp nào kể trên. 3.4.9. Tắt công tắc nguồn trên tủ điều khiển về OFF Đóng van chai khí xả hết khí còn lại trong robot ra ngoài. Bật công tắc nguồn điều khiển về OFF. Bật công tắc nguồn hàn về OFF. Bật công tắc trên biến áp về OFF. Bài tập ôn tập chương 3. Câu 1: Trình bày các thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu dùng trong hàn robot ? Câu 2: Trình bày cách khởi động hệ thống robot hàn, khởi động bộ điều khiển ? Câu 3: Trình bày cách thay đổi tốc độ di chuyển của tay máy, thay đổi trục tọa độ của tay máy robot, đẩy và thu dây hàn ? Câu 4: Trình bày cách vận hành robot bằng tay ? Deadman 59 Chương 4. KỸ THUẬT LẬP TRÌNH CƠ BẢN 4.1. Trình tự lập trình Thực hiện theo các bước như sau: Bảng 4.1. Trình tự lập trình Các công việc chuẩn bị trước khi dạy Dạy Kiểm tra các nội dung Thay đổi 1 Chọn chế độ dạy (teach mode) 2 Nhập con số của chương trình (Nhập con số chương trình dự định tạo ra bất kỳ con số nào từ 0 999 đều có thể nhập vào được) 3 Ghi các lệnh chuyển động (Các vị trí mà robot sẽ đi Chuyển đến và các tư thế của nó) +Di chuyển robot về vị trí đã được ghi và tư thế của nó + Ấn [O,WRITE/REC]để ghi bước (lệnh chuyển động) + Ghi các bước (lệnh chuyển động) theo trình tự 4 Nếu cần thiết ghi các lệnh chức năng, ghi các lệnh chức năng ở trong các bước thích hợp Nếu các lệnh chức năng đã được ghi rồi thì các tín hiệu có thể đưa ra đến một dụng cụ bên ngoài, hoặc robot ở trạng thái chờ 5 Ghi lệnh END (lệnh chức năng END) để chỉ sự kết thúc của chương trình. Ghi lệnh END (END) lệnh chức năng trong bước kết thúc thao tác như là bước cuối cùng 6 Kiểm tra nội dung dạy, di chuyển theo thứ tự số học qua các bước đã được ghi và kiểm tra các vị trí đã ghi và các tư thế. 7 Rà soát các nội dung dạy nếu cần, thay thế các điểm đã ghi, bổ sung hay xóa các bước,v.v... 60 4.2. Các bước chuẩn bị trước khi dạy 4.2.1. Nhập con số của chương trình Bước1: Chọn phương, chế độ (teach mode) Bước 2: Ấn đồng thời [ENABLE] và [PROG/STEP] Xuất hiện cửa sổ [ program Slection] Hình 4.1. Giao diện của chương trình program Slection Bước 3: Nhập con số của chương trình trong miền “ Designed program” và ấn “ENTER” ví dụ “1” được coi là con số của chương trình, ấn phím số 1 (con số của chương trình có thể ghi một con số bất kỳ từ 0÷999 (không được 2 chương trình trùng nhau) Hình 4.2. Cửa sổ nhập con số của chương trình Bước 4: Ấn [ENTER] Chương trình “1” là một chương trình mới được mở ra, việc dạy có thể bắt đầu Hình 4.3. Giao diện lập trình 61 4.2.2. Liệt kê chương trình trên màn hình Một cách thuận tiện để mở một chương trình đã được lập trình là liệt kê chương trình trên màn hình, sau đó lựa chọn. Bước 1: Chọn teach mode Bước 2: Trong khi giữ [ENABLE] và ấn [PROG/STEP] Xuất hiện cửa sổ [ program Slection] (hình 4.1) Bước 3: Dịch chuyển con trỏ chọn “Directory” rồi ấn [ENTER] Hình 4.4. cửa sổ chọn chế độ liệt kê chương trình trên màn hình Danh sách các chương trình đã lập trình được hiển thị trên màn hình Hình 4.5. Cửa sổ liệt kê dang sách chương trình có sẵn Bước 4: Dịch chuyển con trỏ chọn chương trình sẽ được mở rồi ấn [[ENTER] Chương trình đã chọn bây giwof được mở 62 Về các nội dung đã được hiển thị trên màn hình khi các chương trình được liệt kê Các nội dung hiển thị trên màn hình như sau Hình 4.6. Cột nội dung các chương trình có sẵn 1: Cột hiển thị các phai của chương trình. Các tên file chỉ bao gồm: tên robot “xxxx” kiểu định dạng “xxxx” và danh sách chương trình 2: Cột hiển thị các bước đã ghi chủa chương trình 3: Cột hiển thị các ghi chú nếu có 4.3. Các lệnh cơ bản 4.3.1. Lệnh vị trí P (Joint) Lệnh P cho phép robot di chuyển đến vị trí và tư thế đã được ghi và dừng tại một điểm mà quá trình hàn không được thực hiện. Lệnh này chọn với phím ENABLE + 7. Sau khi chọn, thiết lập hai điều kiện di chuyển robot sau: + Tốc độ Nhập tốc độ trên tỉ lệ phần trăm cơ bản trên dải từ 1 tới 5 là tốc độ lớn nhất. + Overlap ON/OFF Overlap là quá trình di chuyển robot từ điểm lập trình này đến điểm lập trình khác 63 mà không cần giảm tốc độ. Overlap ở trạng thái ON có thể rút ngắn thời gian thực hiện hàn tại những điểm giao nhau. 4.3.2. Lệnh nội suy đường thẳng (L) Lệnh L cho phép robot di chuyển theo một đường thẳng tới điểm được ghi và phần lớn được dùng tại điểm mà quá trình hàn bắt đầu. Lệnh này được chọn bằng phím ENABLE + 8. Sau khi chọn cần đặt hai điều kiện cho di chuyển robot: + Tốc độ Nhập tốc độ bằng quãng đường trên phút nằm trong dải từ 1 đến 9999 (cm/phút). + Overlap ON/OFF Giống như điều kiện cho lệnh vị trí (P), overlap ON/OFF có thể được chỉ định. Overlap ON thường được chỉ định tại điểm hàn. 4.3.4. Lệnh nội suy cung tròn (C) Lệnh C cho phép robot di chuyển theo một cung tròn tới điểm được ghi và phần lớn được dùng tại điểm mà quá trình hàn bắt đầu. Một cung tròn được xác định bằng 3 điểm (điểm bắt đầu, điểm giữa, điểm cuối) như hình bên dưới. Cả hai điểm giữa (C1) và cuối (C2) của cung tròn được chọn với phím ENABLE + 9 Hình 4.7. Nội suy cung tròn Sau khi chọn, đặt hai điều kiện dưới đây để di chuyển robot: + Tốc độ. Nhập tốc độ bằng quãng đường trên phút nằm trong dải từ 1 đến 9999 (cm/phút). + Overlap ON/OF Giống như điều kiện cho lệnh vị trí (P), overlap ON/OFF có thể được chỉ định. Overlap ON thường được chỉ định tại điểm hàn. (Điểm bắt đầu) (Điểm giữa) C2 (Điểm kết thúc) 64 4.3.5. Lệnh hàn (AS) và lệnh kết thúc hàn (AE) + Lênh hàn AS. Lệnh hàn cho phép robot bắt đầu quá trình hàn. Lệnh này được chọn bằng phím ENABLE + 4. Sau khi chọn, nhập chế độ hàn (dòng điện, điện áp, tốc độ). Lệnh này được dùng khi kết nối với máy hàn. + Lệnh kết thúc hàn (AE) Lệnh kết thúc hàn (AE) cho phép robot kết thúc công việc hàn với quá trình điều khiển hồ quang (để tạo hình dạng mối hàn tại điểm kết thúc được điền đầy). Lệnh này được chọn bằng phím ENABLE + 5. Sau khi chọn nhập chế độ hàn (dòng điện, điện áp ...) 4.3.6. Lệnh dao động mỏ hàn WS/WE Dao động mỏ hàn được dựng khi vị trí liên kết yêu cầu có chiều rộng đường hàn lớn hoặc giữa hai chi tiết có khe hở lớn hơn đường kính dây hàn. ao động trục. ThĐể robot thực hiện dao động, lập trình lệnh bắt đầu dao động WS và lệnh kết thúc tại điểm bắt đầu hoặc kết thúc dao động WE, quá trình bắt đầu và kết thúc dao động được thực hiện riêng. Lệnh bắt đầu dao động WS phải tuân theo chế độ dao động như biên độ và tần số. Phần này trình bày như sau: - Dao động theo mẫu cố định. - Dông thường, lệnh bắt đầu dao động phải được lập trình tại điểm kế tiếp lệnh bắt đầu hàn và lệnh kết thúc dao động phải được lập trình tại điểm trước lệnh kết thúc hàn. Hình 4.8. Điểm bắt đầu dao động và điểm kết thúc dao động Nếu thay đổi chế độ hàn tại một điểm thì phải lập trình lại các thông số trong chế độ bắt đầu dao động tại điểm đó. Ví dụ : . 003 P ; Điểm bắt đầu hàn AS ; Chế độ hàn 65 WFP ; Chế độ dao động (1) 004*L ; Dao động theo chế độ (1) cho điểm này WFP ; Chế độ dao động (2) 005*L ; Dao động theo chế độ (2) cho điểm này 4.3.6.1. Lệnh bắt đầu dao động [Dao động theo mẫu cố định: WFP] Để thực hiện lênh WFP: Ấn f4 xuất hiện dao diện. Hình 4.9. Dao diện cài dặt lệnh bắt đầu dao động mỏ hàn WFP Lệnh WFP được dùng để bắt đầu dao động theo mẫu cố định. Thông số cần được thiết lập: Biên độ (trái, phải) 0,0 - 50,0 mm Tần số 0,0 - 20,0 Hz Dạng hàm số Hàm tuyến tính hoặc hàm lượng giác Thời gian dừng (1/4 chu kỳ, 3/4 chu kỳ) 0,0 - 9,9 giây Chiều dao động ban đầu Phải hoặc trái Góc dao động (trái và phải) -1800 - 1800 Góc kéo/đẩy (trái và phải) -1800 - 1800 Tiến trong khi dừng quá trình dao động ON/OFF Giống như chế độ hàn, có hai cách thiết lập chế độ dao động là nhập giá trị số và chỉ định file. Chi tiết về cách thiết lập các file chế độ dao động theo mẫu cố định. 66 4.3.6.2. Lệnh kết thúc dao động [WE] Lệnh WE được dùng để kết thúc tất cả các quá trình dao động. Lập trình lệnh kết thúc dao động (WE): Ấn phím F5 (WE) sau đó ấn phím Complate Lệnh kết thúc dao động “WE” được lưu giữ. 4.3.7. Lập trình dao động mỏ hàn Lập trình dao động là một phương thức cho phép những điểm được lập trình tạo thành kiểu dao động mối hàn. Lệnh bắt đầu lập trình dao động (WSF) cho phép khởi tạo bất cứ kiểu dao động nào mà bạn muốn. Hình 4.10. Lập trình dao động theo các điểm 1;2;3. Các điều kiện lập trình dao động: + Các điều kiện của quá trình điều khiển dao động. - Điều khiển tốc độ dao động. Trong khi cung cấp phương pháp dao động mẫu hoặc trục thì chỉ điều khiển tốc độ bằng tần số, phương pháp lập trình dao động cho phép chỉ định tốc độ dao động sao cho tốc độ tại khoảng di chuyển của robot giữa các điểm lập trình được thiết lập. - Tần số dao động. Nếu tần số dao động được chọn để điều khiển tốc độ dao động thì đặt tần số dao động. - Tốc độ dao động. Nếu tốc độ dao động được chọn để điều khiển tốc độ dao động thì đặt tốc độ di chuyển giữa các khoảng của các điểm lập trình. - Kiểu di chuyển dao động: Loop/Repeat Chọn di chuyển kiểu vòng hoặc lặp để xác định sự di chuyển của tay máy qua các điểm lập trình. Di chuyển kiểu vòng hoặc lặp trong trường hợp lập trình qua ba điểm được 67 Hình 4.11. Kiểu chuyển động LOOP Hình 4.12. Kiểu chuyển động REPEAT Di chuyển tiến tại điểm dừng: ON/OFF OFF: Dừng robot hoặc tất cả các thiết bị tại điểm dừng dao động đã được chỉ định cho một chu kỳ của thời gian đã được đặt. ON: Chỉ dừng phần dao động, bởi vì robot di chuyển theo hướng tiến, đầu mỏ hàn di chuyển giống như dao động hình thang đối với kim loại cơ bản. Hình 4.13. Sự khác nhau của hai chế độ ON/OFF tại điểm dừng trong quá trình dao động 68 - Bề mặt dao động: Forward/Torch/Free Trong trường hợp lập trình qua hai điểm, chỉ định mặt phẳng dao động: Forward: Mặt phẳng dao động vuông góc với hướng di chuyển tiến. Torch: Mặt phẳng dao động sẽ vuông góc với hướng chuyển động của mỏ hàn. Hướng chuyển động của mỏ hàn là hướng mà ở đó phần nhô ra trên mặt phẳng dao động sẽ vuông góc với hướng chuyển động tiến. User: Trong trường hợp thực hiện lập trình sử dụng nhiều hơn hai điểm hoặc đường cong, chọn trường hợp này khi không cần chỉ định mặt phẳng dao động. Hình 4.14. Bề mặt dao động vuông góc với hướng hàn Hình 4.15. Bề mặt dao động vuông góc với mỏ hàn - Các điểm lập trình: Có thể lập trình từ hai tới 10 điểm để xác định mẫu dao động. Vị trí và tư thế: Có hai cách lập trình Ghi các bước đi của robot. Cách này giống như cách ghi các lệnh vị trí (P). Di chuyển robot tới điểm yêu cầu bằng cách thực hiện điều khiển tay máy và sau đó ghi lại điểm đó. Nhập giá trị toạ độ trong hệ toạ độ. Nhập giá trị toạ độ trong hệ tọa độ được xác định bằng đường hàn. Khi di chuyển robot bằng cách thực hiện điều khiển tay máy tới những điểm cần ghi, hệ toạ độ được tự động thay đổi. Hướng thực hiện đường hàn Mỏ hàn Dạng dao động Mặt phẳng dao động 69 - Hướng di chuyển trong hệ toạ độ được giới thiệu dưới đây: Hình 4.16. Hướng chuyển động trong hệ toạ độ Đường cong được thiết lập với giá trị khác 0 tại một trong hai điểm lập trình sẽ đưa ra các dạng dao động dưới đây, với điều kiện thiết lập mặt phẳng dao động vuông góc với mỏ hàn. Chú ý: Thiết lập –5 và +5 sẽ không tạo ra được nửa cung tròn trong quá trình làm việc, dạng nửa cung tròn được tạo ra do cách đặt +5 hoặc –5 chỉ được định dạng bằng thành phần dao động. Trong thực tiễn, sự kết hợp dao động của thành phần dao động và di chuyển tiến sẽ được tạo nhưng không phải là dao động dạng nửa cung tròn. P,WSF (điểm ban đầu) CURVETURE=”-5” CURVETURE=”-5” CURVETURE=”-5” CURVETURE=”+5” Hình 4.17. Dao động 1/2 cung tròn Hình 4.18. Dao động một cung tròn 70 4.3.8. Nguyên lý chung của quá trình lập trình dao động Khác với các dao động chuẩn khác đó là có thể lập trình hoàn toàn bằng cách nhập điểm dao động được chỉ định, phương pháp lập trình dao động đòi hỏi phức tạp hơn quá trình lập trình. Quá trình lập trình được chia thành ba dạng sau:  Đặt hệ toạ độ  Đặt chế độ điều khiển cho lập trình dao động  Điểm lập trình dao động Ba quá trình này có thể được thực hiện như sau và quá trình lập trình phổ biến nhất là quá trình A. [Quá trình A] đầu tiên tạo chương trình dữ liệu dao động và sau đó bổ sung dữ liệu dao động. rong quá trình này, dạng  được đề cập ở trên có thể được bỏ qua. Đây là quá trình đơn giản nhất. [Quá trình B] Đầu tiên tạo một file lập trình dao động bằng cách sử dụng chi tiết để dao động, sau đó chỉ định số file khi tạo chương trình. Trong quá trình này tất cả các quá trình từ  đến  đều phải thực hiện. [Quá trình C] Nhập giá trị số của tất cả các dữ liệu cần cho quá trình dao động. Quá trình này đòi hỏi người lập trình phải hiểu rõ về robot. Bảng 4.2. Tính đa dạng của quá trình, mức độ khó và dễ Yêu cầu của quá trình lập trình dao động M Mức độ Q Quá trình A Q Quá trình B Q Quá trình C Đăng ký hệ toạ độ D Dễ K Không y yêu cầu y Yêu cầu K Không yêu cầu Đặt điều kiện của quá trình dao động. D Dễ Y Yêu cầu Y Yêu cầu Y Yêu cầu Đ Điểm lập trình Ghi lại trong quá trình điều khiển tay máy Y Yêu cầu Y Yêu cầu Nhập bằng số K Khó Y Yêu cầu 71 4.3.8.1. Lập trình dao động sử dụng quá trình A. Trong quá trình A, đầu tiên tạo chương trình và sau đó bổ sung các lệnh dao động (WSF). Trong quá trình này, do seam được xác định khi các điểm được lập trình, hệ toạ độ sẽ tự động ghi lại. Nghĩa là quá trình điều khiển để ghi lại có thể được bỏ qua. Bảng 4.3. Nguyên lý lập trình dao động sử dụng quá trình A. Chú ý: Ghi lại các lệnh chuyển động trong lập trình trước và sau lệnh WSF Để tự động ghi hệ toạ độ, phải đảm bảo có các lệnh di chuyển trước/sau lệnh bắt đầu dao động (WSF): - Đảm bảo sử dụng hệ toạ độ. Nói cách khác, một thông báo “Welding coordinate not define” (hệ toạ độ hàn không được chỉ định) sẽ xuất hiện. - Khoảng cách giữa các điểm phải là 20 mm hoặc lớn hơn. Nói cách khác, một thụng bỏo “ORG. & DIR. POINT ARE TOO CLOSE” sẽ xuất hiện. Lập trình dao động sử dụng quá trình A: +) Tạo chương trình bao gồm dữ liệu dao động. +) Di chuyển con trỏ tới vị trí bạn muốn để chèn lệnh bắt đầu dao động WSF. +) Ấn phím ADD +) Chọn lệnh bắt đầu dao động “WSF”. Ấn phím WAWE Ấn phím F4 (SF FILE) +) Nhập số file bằng các phím số và ấn phím Rec 2 Bắt đầu 1 Khởi tạo một chương trình không sử dụng dữ liệu dao động 3 Vị trí con trỏ trên lệnh bắt đầu dao động (WSF) và lập trình mẫu dao động (tạo một file chế độ dao động trong chương trình).  Đặt điều kiện quá trình dao động.  Di chuyển robot bằng cách thực hiện điều khiển cánh tay máy và sau đó lập trình tại mỗi điểm. Kết thúc Bổ sung lệnh bắt đầu dao động (WSF) cho điểm bắt đầu dao động trong chương trình đó tạo. 72 +) Ấn phím F1 (EXECUTE – thực hiện) Lệnh bắt đầu dao động (WSF) sẽ được ghi lại không cần file. + ) Ấn phím ADD để kết thúc bổ sung. + ) Đặt dữ liệu dao động. Vị trí con trỏ nằm trên WSF và ấn phím + ) Ấn phím F1 (EXECUTE). +) Đặt các thông số của các điều kiện thực hiện dao động. - Tần số hoặc tốc độ Hình 4.19. Hiển thị chọn tần số và tốc độ chuyển dộng Chọn điều khiển tốc độ dao động bằng các phím chức năng, sau đó nhập giá trị bằng phím số. F1 Tần số. F2 Tốc độ. - Chuyển động (Bảng 4.4) Chọn kiểu chuyển động của dao động bằng phím chức năng. F1 Chuyển động lặp (Repeat). F2 Chuyển động vũng (Loop). - Tiến trong thời gian dao động dừng Hình 4.20. Chon chế độ tiến trông thời gian dao động dừng Nếu như muốn đặt thời gian dừng tại mỗi điểm được lập trình sau, chọn ON hoặc OFF để xác định, ở đó robot sẽ phải di chuyển theo hướng tiến trong khoảng thời gian dừng đó được đặt hoặc không. F1 ON (để di chuyển robot trong thời gian dừng dao động) 73 F2 OFF (không di chuyển robot trong thời gian dừng dao động) - Mặt phẳng dao động. Hình 4.21. Chọn mặt phẳng dao động Nếu có ý định lập trình hai điểm chậm, sau đó đặt mặt phẳng dao động. Cần phải sử dụng một trong ba chức năng sau: F1 Tự do (khi lập trình nhiều hơn hai điểm) F2 Vuông góc với hướng tiến. F3 Vuông góc với mỏ hàn. +) Khi đó đặt xong điều kiện của quá trình, ấn phím