MỘT SỐ LOẠI SENSOR DÙNG CHO ROBOT HÀN

MỘT SỐ LOẠI SENSOR DÙNG CHO ROBOT HÀN

Các robot ngày nay có độ chính xác dịch chuyển khá cao. Thông thường đối với robot hàn là 0,01 mm. Tuy nhiên khi chi tiết cần hàn bi sai lêch, lúc đó chất lượng hàn sẽ bị thay đổi. Các sai lệch về kích thước hình học do chế tạo, về đồ gá, biến dạng khi hàn… là các nguyên nhân dẫn đến sai lệch về vị trí đường hàn. Đặc biệt đối với các chi tiết lớn và làm từ thép dày thì vấn đề này càng hay sẩy ra.

Để sử lý các sai lệch đó, có thể sử dụng một số loại sensor đẻ dò hoặc tự dẫn mỏ hàn đi theo. Phổ biến nhất là : sensor chạm ( touch sensor ), sensor theo dòng hàn ( arc sensor ) và laser sensor.

Bài viết dưới đây sẽ giới thiệu nguyên lý làm việc, các ưu nhược điểm của các loại sensor nêu trên và các điểm cần chú ý khỉ sử dụng các sensor đó.

ARC SENSOR

Sensor the dòng hàn, tiếng Anh viết là Arc Sensor, là một phương pháp tương đối rẻ tiền để dẫn mỏ hàn theo đường hàn khi hàn bằng Máy hàn MIG/MAG.

Sơ đồ nguyên lý của arc sensor. Dòng hàn thay đổi khi chiều dài hồ quang thay đổi

Nguyên lý của phương pháp này là dựa trên sự thay đổi về dòng hàn khi chiều dài hồ quang thay đổi. Phương pháp này chỉ ứng dụng cho mối hàn góc dầy hơn 4 – 6 mm, và các mối hàn giáp mối có vát mép.. Robot sẽ tạo ra dao động mỏ hàn trên đường hàn, khi đó chiều dài hồ quang sẽ thay đổi và dòng hàn sẽ thay đổi. Robot dựa trên sự thay đổi đó để xác định được đường hàn.

Ưu điểm của phương pháp hàn này là rẻ tiền, không phải tăng thêm thời gian cho chu trình hàn

Nhược điểm là không xác định được điểm bắt đầu đường hàn, không dùng được cho tôn mỏng, và có nhiều thông số phải xác định khi lập trình. Đồng thời cũng không áp dụng được cho hàn nhôm do tốc độ chảy của dây nhôm rất nhanh nên dòng điện thay đổi quá ít, robot không sử lý được.

Các thông số về chế độ hàn bao gồm dòng hàn, điện áp, tốc độ, biên độ lắc mỏ, tần số lắc mỏ cần phải xác định trước để tạo ra mối hàn ổn định. Chỉ sử dụng kiểu lắc mỏ ngang, không áp dụng các kiểu lắc mỏ xoáy hoặc lắc mỏ hình tam giác do các kiểu lắc mỏ này không tạo được sự thay đổi lớn về dòng hàn. Ngoài ra còn phải xác định các thông số về độ khuếch đại tín hiệu phản hổi, để có được sự điều chỉnh tốt nhất theo hướng đứng và theo hướng ngang của đường hàn.

Laser Sensor

Laser Sensor là loại sensor khá vạn năng, cho phép tìm và dấn theo đường hàn trên các chi tiết dày và mỏng, cho mối hàn góc ( fillet weld) , hàn giáp mối ( butt weld ) và hàn chồng ( overlap weld).

Nguyên lý của phương pháp này là sử dụng 1 đầu phát chùm tia laser quét ngang qua mối hàn, sau đó dùng một camera thu nhận tín hiệu laser phản hồi và sử lý tín hiệu đó để tìm và dẫn theo đường hàn.

Sơ đồ kết cấu đầu dò laser

Laser sensor có các ưu điểm : dùng cho cả tìm và dẫn theo đường hàn, dùng cho nhiều loại đường hàn, dùng được cho nhiều loại chiều dày, không mất thêm thời gian cho chu trình hàn của máy hàn

Nhược điểm của laser sensor là khá đắt, bị ảnh hưởng của chất lượng bề mặt chi tiết. Nó không dùng được với nhôm hoặc inox, do bề mặt chi tiết phản xạ laser quá mạnh. Các mối hàn đính cũng làm nó hiểu sai về vì trí đường hàn.

Touch Sensor

Đây là phương pháp phổ biến để tìm đường hàn. Với phương pháp này nguồn hàn sẽ phát ra một điện thế DC từ 12 V đến 48 V và đưa vào đầu dây hàn hoặc chụp khí của súng hàn. Khi robot dịch chuyển đến mr hàn chạm vào vật, nó sẽ tự động dừng lại và ghi nhớ tọa độ điểm. Có thể chạm vào 1 điểm, 2 điểm hay 3 điểm tùy theo yêu cầu. Sau này, khi vật bị dịch đi, robot khi đo các điểm đó sẽ tính được độ dịch chuyển để tự động thay đổi tạo độ điểm hàn.

Sơ đồ dò 3 điểm để xác định điểm bắt đầu đường hàn

Phương pháp này cho phép dò cả điểm đầu và điểm cuối của đường hàn, Rẻ tiền. Nhược điểm của phương pháp này là không dò được mối hàn ghép mối với tôn mỏng, Và mất thêm thời gian cho chu trình hàn. Touch sensor thường được dùng cùng với Arc sensor.

Tổng kết

Ba loại sensor nêu trên có các ưu và nhược điểm riêng. Chúng có thể dùng để tìm đường hàn, dẫn theo đường hàn hoặc cả tìm và dẫn theo đường hàn. Tùy theo loại mối hàn, vật liệu, chiều dày mà ta có thể lựa chọn loại sensor phù hợp để có thể đảm bảo chất lượng hàn ổn định.

Bạn cũng có thể đọc bài viết

HỆ THỐNG RÔBỐT HÀN VỚI CÔNG NGHỆ CẤP DÂY TÍCH CỰC

---