Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn di động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM


THÂN VĂN THẾ

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN
CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG



LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ điện tử
Mã số ngành: 60520114





TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM



THÂN VĂN THẾ

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN

CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ điện tử
Mã số ngành: 60520114



CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN HÙNG


TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc




NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ
(Nhận xét của CB hướng dẫn )

Họ và tên học viên: THÂN VĂN THẾ
Đề tài luận văn:
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN
CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG

Chuyên ngành: Cơ điện tử
Người nhận xét:
Cơ quan công tác:
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1-Về nội dung và đánh giá thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài:






2-Về phƣơng pháp nghiên cứu, độ tin cậy của các số liệu:






3-Về kết quả khoa học của luận văn:








4-Về kết quả thực tiễn của luận văn:

5-Những thiếu sót và vấn đề cần làm rõ:






6-Ý kiến kết luận (mức độ đáp ứng yêu cầu đối với LVThS):
Sau thời gian hướng dẫn học viên thực hiện đề tài, tôi nhận thấy nội dung luận
văn của học viên đã đáp ứng các yêu cầu của một Luận văn Thạc sĩ. Do đó tôi
đồng ý cho học viên…………………………………………bảo vệ trước Hội
đồng đánh giá Luận văn.


TP. HCM, ngày tháng năm 20…
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)






CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. NGUYỄN HÙNG





Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 25 tháng 01 năm 2014.

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:


TT
Họ và tên
Chức danh Hội đồng
1
PGS.TS. Trần Thu Hà
Chủ tịch
2
TS. Nguyễn Thanh Phuơng
Phản biện 1
3
TS. Nguyễn Duy Anh
Phản biện 2
4
TS. Võ Tường Quân
Ủy viên
5

TS. Nguyễn Viễn Quốc
Ủy viên, Thư ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM
PHÒNG QLKH – ĐTSĐH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày 05 tháng 05. năm 2013

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: THÂN VĂN THẾ Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 20/10/1965 . Nơi sinh: Bắc Giang
Chuyên ngành: Cơ điện tử MSHV: 1241840016
I- Tên đề tài:
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG
II- Nhiệm vụ và nội dung:
- Nghiên cứu tổng quan về robot hàn di động hai bánh xe.
- Xây dựng mô hình toán cho robot hàn. Mô hình hình học của robot hàn, mô
hình động học, mô hình động lực học của robot hàn.
- Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn.
- Thiết kế, chế tạo robot hàn.
- Chạy thực nghiệm robot hàn.
III- Ngày giao nhiệm vụ: Tháng 5 năm 2013
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30 tháng 12 năm 2013

V- Cán bộ hƣớng dẫn: TS. NGUYỄN HÙNG

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH


NGUYỄN HÙNG


i
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng luận văn với nội dung “THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU
KHIỂN PHI TUYẾN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG” là công trình nghiên cứu
của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Hùng.
Các số liệu, kết quả mô phỏng và thực nghiệm nêu trong luận văn là trung
thực, có nguồn trích dẫn và chưa được công bố trong các công trình nghiên cứu
khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên thực hiện luận văn



Thân Văn Thế

ii
LỜI CÁM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ
thầy cô và các bạn.
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc, chân thành tới thầy giáo,
TS Nguyễn Hùng – Phó Trưởng Khoa Cơ – Điện – Điện Tử Trường Đại Học Công
Nghệ Tp.HCM đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu
và thực hiện luận văn.
Tôi cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học
Kỹ thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, cùng quý thầy, cô đã tận tình truyền
đạt kiến thức và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho lớp chúng tôi trong suốt học trình
cao học.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các bạn đã luôn động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành
luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn !

Học viên thực hiện luận văn



Thân Văn Thế

iii
TÓM TẮT

Trong những năm qua, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện cho robot hàn sử
dụng nhiều bộ điều khiển khác nhau [1-3]. Trong tài liệu tham khảo [1], bộ điều
khiển phi tuyến đơn giản được dùng để dò bám theo đường hàn cho trước, nhưng
chỉ căn cứ vào mô hình động học mà bỏ qua phần động lực học của hệ thống cơ khí
và các nhiễu từ bên ngoài. Chung [2] đề xuất bộ điều khiển trượt mà kết hợp phần
động học và động lực học cùng với các ràng buộc của nhiễu từ bên ngoài, nhằm giải
quyết vấn đề dò theo đường hàn của robot hàn. Ngo [3] cũng đề xuất bộ điều khiển
trượt thích nghi cho cùng loại robot hàn trên, trong các bộ điều khiển trên, robot hàn
được khảo sát dựa vào mô hình động học với các thông số cho trước của nhiễu từ
bên ngoài. Tuy nhiên vận tốc tuyến tính của các điểm hàn không được giữ cố định
như thiết kế ban đầu.
Để giải quyết vấn đề, luận này thiết kế một bộ điều khiển trượt tích phân,
tích hợp mô hình động học và mô hình động lực học với các ràng buộc của nhiễu từ
bên ngoài cho robot hàn để dò theo đường hàn cho trước. Tính ổn định của hệ thống
được chứng minh dựa vào lý thuyết ổn định Lyapunov. Kết quả mô phỏng và kết
quả thực nghiệm được trình bày nhằm minh họa tính hiệu quả của bộ điều khiển
trượt tích phân.
Nội dung chính của luận văn gồm có:
- Nghiên cứu tổng quan về robot hàn di động hai bánh xe.

- Xây dựng mô hình toán cho robot hàn. Mô hình hình học của robot hàn mô
hình động học, mô hình động lực học của robot hàn.
- Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho robot hàn.
- Thiết kế, chế tạo robot hàn.
- Chạy thực nghiệm robot hàn.
- Kết luận và hướng phát triển của đề tài.



iv
ABSTRACT

In the past years, there are many researches have been done for the
welding mobile robot (WMR) using many kind of controller [1-3]. In [1], the
simple nonlinear controller of WMR was applied for tracking reference welding
path but considered only the kinematic model which ignored the mechanical
system dynamic and external disturbances. Chung, et al. [2] proposed the
sliding mode controller that integrates a kinematic controller and a dynamic
controller with bounded external disturbances have been used to solve the path
welding tracking problem for the WMR. Ngo, et al. [3] also proposed the adaptive
sliding mode controller for the same WMR. In the above controllers, the WMR is
considered in terms of dynamic model with known parameters in the presence of
external disturbances. However, the linear velocity of welding point was not keep
constant velocity smoothly as desired. To solve the roblem, this research proposes a
new nonlinear controller that makes the integration of a kinematic controller and a
sliding mode dynamic controller with bounded external disturbances for the WMR to
track a desired welding trajectory. The system stability is proved using the Lyapunov
stability theory. The simulation results are shown to illustrate effectiveness of
Integral sliding mode controller.
The main contents of the thesis are:

- Research overview of the mobile welding robot two wheels
- Develop mathematical models for robot welding. Geometric modeling of
welding robot kinematic model, the dynamics model of the welding robot.
- Design of nonlinear controllers for robot welding.
- Design, fabrication welding robot
- Run welding robot experiments.
- Conclusions and directions of development topics



v
MỤC LỤC
Trang tựa trang
NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CÁM ƠN ii
TÓM TẮT iii
ABSTRACT iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ix
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH x
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU LUẬN VĂN 1
1.1. Tổng quan về robot 1
1.2. Kỹ thuật điều hướng cho robot di động bằng bánh xe 15
1.3. Tóm tắt một số công trình đã nghiên cứu. 17
1.4. Nhận xét chung và hướng tiếp cận. 23
1.5. Mục tiêu của luận văn. 25
1.6. Nhiệm vụ của luận văn. 25

1.7. Giới hạn của luận văn. 26
1.8. Điểm mới của luận văn. 26
1.9. Nội dung của luận văn. 26
CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 27
2.1. Tiêu chuẩn ổn định Lyapunov 27
2.2. Điều khiển trượt 28
2.2.1. Xuất phát điểm của phương pháp điều khiển trượt 28
2.2.2. Nguyên lý điều khiển trượt 31
2.2.3. Các bước xây dựng bộ điều khiển trượt 33
CHƢƠNG 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN CHO ROBOT HÀN DI ĐỘNG
HAI BÁNH XE 34
3.1. Mô hình hình học của robot hàn di động hai bánh xe: 34

vi
3.2. Mô hình động học của robot hàn di động hai bánh xe: 35
3.3. Mô hình động lực học của robot hàn di động hai bánh xe: 36
CHƢƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƢỢT TÍCH PHÂN 37
4.1. Đặt vấn đề 37
4.2. Thiết kế bộ điều khiển trượt tích phân 37
4.3. Kết quả mô phỏng 40
4.3.1. Lưu đồ giải thuật điều khiển 40
4.3.2. Các kết quả mô phỏng 40
CHƢƠNG 5 THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT HÀN 48
5.1. Thiết kế, chế tạo kết cấu cơ khí của robot hàn 48
5.1.1. Kích thước robot 48
5.1.2. Cấu tạo robot 50
5.2. Sơ đồ hệ thống điều khiển robot hàn 53
5.3. Giới thiệu card DSP TMS320F28335 53
5.4. Bảng các chân kết nối của DSP 57
5.5. Các Module mạch cầu H 58

5.6. Module Arduino Pro Mini 61
CHƢƠNG 6 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 62
6.1. Giới thiệu 62
6.2. Kết quả thực nghiệm. 64
6.2.1. Robot chạy bám theo đường hàn 64
6.2.2. Robot chạy có tải 65
CHƢƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 69
7.1. Những kết quả đạt được 69
7.2. Hạn chế của đề tài 70
7.3. Hướng phát triển của đề tài 70
7.4. Lời kết 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO 71
PHỤ LỤC

vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu
Đơn vị
Ý nghĩa
),( yx

m
Tọa độ tâm rô bốt

rad
Góc của rô bốt
v

m/s

Vận tốc dài của tâm rô bốt


rad/s
Vận tốc góc của tâm rô bốt
lwrw

,

rad/s
Vận tốc góc của bánh xe phải và trái
),(
ww
yx

m
Tọa độ điểm hàn
w


rad
Góc tại điểm hàn
w
v

m/s
Vận tốc dài tại điểm hàn
w


rad/s
Vận tốc góc tại điểm hàn
rr
yx ,

m
Tọa độ điểm tham chiếu
r
v

m/s
Vận tốc mong muốn
r


rad/s
Vận tốc góc điểm tham chiếu
b

m
Khoảng cách giữa bánh xe và trục đối xứng
r

m
Bán kính bánh xe
l

m
Chiều dài cơ cấu giữ mỏ hàn
c

m

kg
Khối lượng của phần thân
w
m

kg
Khối lượng của bánh lái
w
I

kgm
2
Mô men quán tính của mỗi bánh lái quanh
trục bánh xe

viii
m
I

kgm
2

Mô men quán tính của mỗi bánh lái quanh
trục đường kính bánh xe
c
I

kgm

2

Mô men quán tính phần thân quanh trục
đứng qua phần giao nhau của trục đối xứng
với trục bánh lái
rw

,
lw


kgm
2

Mô men xoắn của động cơ tác dụng lên bánh
xe phải và trái

KC
Kinematic controller
ISMC
Integral sliding mode controller
WMR
Welding mobile robot
WMR : Rô bốt di động bằng bánh xe (Wheeled Mobile Robot)



ix
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Ký hiệu các loại bánh xe 12
Bảng 4.1. Các giá trị của các thông số khi mô phỏng 41
Bảng 4.2. Các giá trị ban đầu 41
Bảng 6.1. Kết quả đo sai số đường hàn bám theo quỹ đạo hàn tham chiếu 65



x
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Máy hàn hồ quang điện 2
Hình 1.2. Máy hàn điểm 3
Hình 1.3. Máy hàn hồ quang điện ARC400 4
Hình 1.4. Máy hàn hồ quang điện HERO DC – 315 4
Hình 1.5. Máy hàn công nghệ Inverter 5
Hình 1.6. Máy Hàn Bán Tự Động MAG - VMAG350/500 5
Hình 1.7. Robot hàn OTC DAIHEN 6
Hình 1.8. Robot hàn ARC Mate1000B/2000B của hang Fanuc. 6
Hình 1.9. Máy hàn của hang Panasonic 7
Hình 1.10. Rùa hàn tự động bám dầm Hit-8SS 7
Hình 1.11. Hàn hồ quang chìm tự động 8
Hình 1.12. ASLIB 9
Hình 1.13. Servo-Robot’s MWR-350 10
Hình 1.2. Các loại bánh xe 11
Hình 1.3.1. Chuyển động cơ bản của WMR a) di chuyển từ điểm bắt đầu đến điểm
đích, b) di chuyển theo quỹ đạo 16
Hình 1.3.2. cấu trúc của robot di chuyển bằng bánh xe 17
Hình 1.3.3. Mô hình Robot hàn MR-SL 18
Hình 1.3.4. Các sai số bám e
1

, e
2
, e
3
có sai lệch 18
Hình 1.3.5. Vận tốc của mỏ hàn và WMR. 19
Hình 1.3.6. Robot super MARIO 20
Hình 1.3.7. Các sai số bám 

và 

của robot super MARIO 20
Hình 1.3.8. Các sai số khi robot MICRO bám đường thẳng 21
Hình 1.3.9. Các sai lệch bám 





của robot hàn. 22
Hình 1.3.10. Vận tốc góc của robot của robot hàn 22
Hình 1.3.11. Robot bám theo đường thẳng. 23
Hình 1.3.12. Robot bám theo đường cong. 23

xi
Hình 2.1. Minh họa hàm Lyapunov 28
Hình 2.2. Sơ đồ khối một hệ thống điều khiển 28
Hình 2.3. Đồ thị quỹ đạo pha 29
Hình 2.4. Giải thích hiện tượng trượt 30
Hình 2.5. Giải thích nguyên lý trượt 32

Hình 3.1. Cấu trúc hình học của robot hàn 34
Hình 4.3.1. Lưu đồ giải thuật điều khiển 40
Hình 4.3.2.Quỹ đạo (đường hàn) mong muốn cho WMR 40
Hình 4.3.3. Chuyển động bám đường hàn mong muốn của WMR 42
Hình 4.3.4. Sai lệch vị trí e
1
, e
2
, e
3
43

Hình 4.3.5. Vận tốc góc của bánh phải và bánh trái 44
Hình 4.3.6. Mặt trượt S
1
45
Hình 4.3.7. Mặt trượt S
2
46
Hình 4.3.8. Momen bánh trái và phải 47
Hình 5.1.1. Cấu tạo Robot hàn 48
Hình 5.1.2. Cấu tạo robot hàn (tiếp) 50
Hình 5.2. Sơ đồ hệ thống điều khiển robot hàn 53
Hình 5.3.1. Đế kết nối dạng Dock Station của Card DSP TMS320F28335 54
Hình 5.3.2. Card điều khiển sử dụng chip DSP TMS320F28335 54
5.5. Hình Module mạch cầu H 58
5.6. Hình Module Arduino Pro Mini 61
Hình 6.1. Vị trí đặt các biến trở xoay 63
Hình 6.2. Robot hàn di động 65
Hình 6.3. Quỹ đạo đường hàn 66

Hình 6.4. Robot chạy hàn 66
Hình 6.5. Kết quả đường hàn 67
Hình 6.6. Đồ thị kiển tra quỹ đạo di chuyển của đường hàn 68
1
CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU LUẬN VĂN

1.1. Tổng quan về robot
Robot hay người máy là một loại máy có thể thực hiện những công việc một
cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập
trình. Là một tác nhân cơ khí, nhân tạo, ảo, thường là một hệ thống cơ khí-điện tử.
Với sự xuất hiện và chuyển động của mình, robot gây cho người ta cảm giác rằng
nó có giác quan giống như con người. Từ "robot" (người máy) thường được hiểu
với hai nghĩa: robot cơ khí và phần mềm tự hoạt động.
Ngày nay, ngành công nghiệp robot đã đạt được những thành tựu hết sức to
lớn. Những cánh tay robot được đặt trên một đế cố định, có thể di chuyển với tốc độ
nhanh và chính xác để thực hiện các công việc có tính chất lặp đi lặp lại như hàn
hoặc sơn. Trong công nghiệp điện tử, các cánh tay robot có thể sử dụng để lắp ráp
linh kiện cho ti vi, máy tính, điện thoại di động với độ chính xác rất cao.
Robot đã dần thay thế con người làm những công việc ở những nơi có môi
trường độc hại cao, như hầm mỏ, nghề đúc kim loại, ngành nghề sản xuất phải tiếp
xúc với các hóa chất độc hại, ngành hàn vv. Ở đây người nghiên cứu đề cập đến
robot ứng dụng trong ngành hàn.
Công nghệ hàn hồ quang đã ứng dụng hồ quang điện để tạo ra nhiệt độ làm
nóng chảy kim loại, khi ngắt hồ quang điện kim loại nóng chảy được để nguội, kim
loại đông đặc lại và tạo ra liên kết giữa các vật hàn với nhau.
Bản chất của hồ quang và sự ra đời của nó:
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực, xảy ra trong chất khí ở áp suất
thường, hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Trên thực tế
nó là dạng plasma tạo ra qua sự trao đổi điện tích liên tục, nó có rất nhiều ứng dụng

trong kỹ thuật nhờ nhiệt độ cao của các cặp điện cực. Một cực của hồ quang là tấm
2
kim loại cần hàn còn cực kia là que hàn, do nhiệt độ cao giữa hai cực, que hàn nóng
chảy và lấp chỗ cần hàn trên tấm kim loại.

Hình 1.1. Máy hàn hồ quang điện
- Máy hàn này sử dụng que hàn có thuốc bọc.
- Sử dụng dòng điện hàn AC hoặc DC
Sự phát triển của công nghệ hàn:
Khoảng năm 3200 năn trước Công Nguyên hàn hàn vảy cứng các đồ trang
sức.
Khoảng 1500 năm trước công nguyên hàn ghép sơ khai đầu tiên, hàn qua lửa
và hàn rèn.
Năm 1809 Davy nhà vật lý người Anh đã phát hiện ra hồ quang điện.
Năm 1867 Eliku Thomsen đã phát hiện ra hàn điện trở từ thép.
Năm 1885 russen, Bernados và Olszewsky đã thử nghiệm phương pháp hàn
hồ quang. Hồ quang được được đốt cháy giữa cực than và chi tiết.
Năm 1890 Russe Slavianoff phát triển phương pháp hàn hồ quang với điện
cực kim loại nóng chảy phát hiện ra Axêtylen- phát triển phương pháp hàn hóa lỏng
khí.
Năm 1896 Drager phát hiện ra que hàn.
Năm 1901 lần đầu tiên áp dụng axeton giải phóng axêtylen – Kjellbergw lần
đầu tiên sử dụng que hàn có vỏ bọc để hàn các thiết bị.
Năm 1937 hàn dưới lớp thuốc bọc được áp dụng ở nước Đức.
3
Năm 1940 bắt đầu hàn khí trơ volfram ở Mỹ bằng khí trơ Heli – Hàn khí trơ
ở Cộng Hòa Liên Bang Đức bằng khí Argon , hàn khí bảo vệ bằng khí CO2 ứng
dụng nhiều trong công nghệ hàn tự động.
Năm 1995 lần đầu tiên que hàn điện có sỉ ở UDSSR.
Năm 1956 phát minh ra hàn đắp bằng dây hàn.

Năm 1957 phát triển phương pháp hàn que hàn có xỉ.
Năm 1957 ứng dụng cắt plasma.
Năm 1961 sử dụng phát minh hàn tia điện tử ứng dụng hàn plasma.
Năm 1965 dây hàn rỗng chứa thuốc được phát triển, phát triển lase khí và
lỏng.
Công nghệ hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công
nghiệp như chế tạo máy, xây lắp công trình công nghiệp và dân dụng, giao thông
vận tải và hóa chất, vv. Với các ứng dụng của các loại máy hàn sau:


Hình 1.2. Máy hàn điểm
- Máy hàn điểm dùng để hàn đính từng điểm.
- Sử dụng dòng điện làm nóng chảy kim loại và lực ép tạo ra mối hàn .
Máy hàn Hồ Quang Jasic ARC200
Tải hướng dẫn sử dụngIn báo giá
4


Hình 1.3. Máy hàn hồ quang điện ARC400
- Máy hàn dùng dòng điện xoay chiều.
- Được sử dụng phổ biến để hàn. Với nhiều máy hàn loại khác nhau có dòng

Hình 1.4. Máy hàn hồ quang điện HERO DC – 315
- Máy hàn hồ quang dùng dòng một chiều.
- Máy hàn có dòng hàn ổ định.
- Ứng dụng dùng để hàn mối mối hàn chịu tải lớn.
5
-
-
-

-
-
-
-
Hình 1.5. Máy hàn công nghệ Inverter
- Loại máy hàn này có kích thước và trọng lượng nhỏ gọn.
- Có thể hàn được với dòng xoay chiều và một chiều.

Hình 1.6. Máy Hàn Bán Tự Động MAG - VMAG350/500
- Là máy hàn điện hồ quang.
- Que hàn dạng cuộn dây có bọc lớp chống gỉ.
- Khí bảo vệ mối hàn là khí CO
2
dùng để hàn vật liệu là sắt.
6
- Khí bảo vệ mối hàn là khí Argon dùng để hàn kim loại mầu như Al, Cu và
Inox.
Các loại robot hàn:

Hình 1.7. Robot hàn OTC DAIHEN
- Robot này có thể hàn khung xe máy, nhanh, đẹp và tốc độ cao.
- Mỏ hàn di chuyển linh hoạt.

Hình 1.8. Robot hàn ARC Mate1000B/2000B của hang Fanuc
7
- Là dòng robot thông minh ứng dụng trong hàn công nghiệp, với tầm với và
tốc độ hàn nhanh nhất so với các sản phẩm cùng loại.

Hình 1.9. Máy hàn của hãng Panasonic
- Robot hàn đường thẳng của mối hàn góc.

- Độ chính xác và tốc độ hàn cao

Hình 1.10. Rùa hàn tự động bám dầm Hit-8SS

8
- Máy hàn góc.
- Máy hàn có tính ổn định cao.
- Hàn theo đường thẳng.

Hình 1.11. Hàn hồ quang chìm tự động
- Máy hàn tự động, hàn hồ quang, chạy theo đường thẳng.
- Mối hàn đạt chất lượng cao.
- Được dùng nhiều trong hàn kết cấu lớn.
Tuy nhiên, dù đạt nhiều thành công những robot hàn trên vẫn còn nhược
điểm cơ bản là thiếu tính lưu động. Những cánh tay robot chỉ có thể di chuyển trong
một khoảng không gian cố định phụ thuộc vào nơi nó được đặt, hoặc là di chuyển
hàn theo đường thẳng. Vấn đề đặt ra trên thực tế cho thấy các vật hàn rất đa dạng ,
đường hàn có thể thẳng , có thể cong và có không gian rất rộng, vì vậy đòi hỏi phải
có robot đáp ứng được yêu cầu thực tế đặt ra. Vì vậy những robot tự hành (Mobile
robot ) ra đời, nó có thể di chuyển khắp nơi, khả năng ứng dụng linh hoạt, làm cho
nó có thể được sử dụng ở bất cứ nơi đâu.