Nghiên cứu, khảo sát phân tích, tổng hợp, phân loại và ứng dụng của các loại đồ gá bán tự động, tự động dùng trong hàn hồ quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

--------------------------------------

Họ và tên tác giả luận văn: PHẠM QUANG CẦU

Tên đề tài luận văn:
NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT PHÂN TÍCH, TỔNG HỢP,
PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC LOẠI ĐỒ GÁ BÁN
TỰ ĐỘNG, TỰ ĐỘNG DÙNG TRONG HÀN HỒ QUANG

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ HÀN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ HÀN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GVC, TS NGUYỄN NGỌC THÀNH

HÀ NỘI 09 - 2011


Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan những gì mà tôi viết ra trong luận văn này là do sự tìm hiểu
và nghiên cứu của bản thân. Mọi kết quả nghiên cứu cũng nh ý tởng của các tác
giả khác nếu có đều đợc trích dẫn đầy đủ.
Luận văn này cho đến nay vẫn cha hề đợc bảo vệ tại bất kỳ một hội đồng bảo
vệ luận văn Thạc sĩ nào trên toàn quốc cũng nh nớc ngoài và cho đến nay cha hề
đợc công bố trên bất kỳ phơng tiện thông tin nào.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những gì mà tôi đã cam đoan trên đây.

Hải Dơng, ngày

tháng

Tác giả

Phạm Quang Cầu

1

năm 2011


Lời cảm ơn
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành:
Thầy hớng dẫn: GVC, TS Nguyễn Ngọc Thành đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ
tác giả hoàn thành luận văn này.
Bộ môn Hàn - CNKL, Viện Cơ Khí, Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện
ào tạo Sau ại học đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu, tiến hành
luận văn của tác giả đợc hoàn thành đúng thời hạn.
Gia đình và toàn thể anh em, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, động viên, giúp
đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Hải Dơng, ngày

tháng

Tác giả

Phạm Quang Cầu

2

năm 2011


MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU …………………………………………………………...

06

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN …………………..………………………..

08

1.1- Tổng quan về đồ gá hàn …………………………………………….

08

1.1.1- Một số khái niệm cơ bản về đồ gá hàn …..…………………...

08

1.1.2- Ứng dụng đồ gá để chế tạo các sản phẩm và kết cấu hàn .........

22

1.2- Lợi ích của việc sử dụng đồ gá hàn và xu hướng phát triển ....…..

29

1.2.1- Lợi ích về mặt kỹ thuật ………..……………………………..

29

1.2.2- Lợi ích về mặt kinh tế ………….………………..……………

29

1.2.3- Xu hướng phát triển ………..…………..……………………..

30

1.3- Phạm vi nghiên cứu ………………………..……………………….

31

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ..……………………………………………

31

CHƯƠNG 2- NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH, TỔNG
HỢP, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐỒ GÁ
BÁN TỰ ĐỘNG, TỰ ĐỘNG DÙNG TRONG HÀN
HỒ QUANG ……………………………………………

32

2.1- Mục đích, phương pháp nghiên cứu ………………..…………..

32

2.1.1- Mục đích nghiên cứu……………………………..…………...

32

2.1.2- Phương pháp nghiên cứu ……………………………………..

32

2.2- Phân tích, tổng hợp, phân loại và ứng dụng ĐGH …………….

33

2.2.1- Phân tích, tổng hợp, phân loại và ứng dụng……..…………….

33

2.2.2- Phân loại đồ gá hàn ………………………………………..….

51

2.3- Mã hoá đồ gá hàn ………………………………………….…….

57

2.3.1- Nguyên tắc và quy ước mã hoá ………….………….….…..…

57

2.3.2- Mã hoá đồ gá hàn theo sơ đồ phân loại ………..……………..

57

3


KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ..……………………………………………

69

CHƯƠNG 3- NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THUẬT TOÁN VÀ
CHƯƠNG TRÌNH TRUY CẬP ĐỒ GÁ HÀN PHỤC
VỤ CHO THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SẢN XUẤT ….

71

3.1- Mục đích, phương pháp nghiên cứu ……………………............

71

3.1.1- Mục đích nghiên cứu…………….……………………………

71

3.1.2- Phương pháp nghiên cứu …………………..…………………

71

3.2- Xây dựng cơ sở dữ liệu, thuật toán và chương trình truy cập

thư viện đồ gá hàn ………………….…………………………...

71

3.2.1- Cơ sở dữ liệu ……………………………...………………….

72

3.2.2- Xây dựng thuật toán và chương trình truy cập đồ gá hàn …….

78

3.2.3- Ví dụ áp dụng …………………………………………………

86

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ……………………………………………..

90

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT
TRIỂN …………………………………………………........................

91

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………

93

4

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
ĐGH - Đồ gá hàn.
VN - Vạn năng.
CD - Chuyên dùng.
TĐ - Tự động.
BTĐ - Bán tự động.
MĐRP - Hệ thống: Máy hàn - Đồ gá - Rô bốt - Phôi.

5


LỜI NÓI ĐẦU
Trong sản xuất cơ khí, đồ gá là một loại trang thiết bị cơ bản và quan trọng
không thể thiếu được. Nhờ có đồ gá mà hiệu quả khai thác, sử dụng các máy gia
công được tận dụng tối đa; đồ gá sẽ làm tăng khả năng công nghệ trên các thiết bị,
máy gia công lên gấp nhiều lần. Ngoài ra, đồ gá còn giúp việc nâng cao và ổn định
chất lượng gia công các sản phẩm cơ khí (độ chính xác, độ nhám bề mặt, .v.v.);
tăng năng suất, cải thiện điều kiện làm việc cho người thợ.
Đồ gá hàn (ĐGH) là một dạng của đồ gá cơ khí, ngoài những đặc điểm cơ bản
và hiệu quả như đồ gá cơ khí, ĐGH còn có những đặc điểm riêng do đặc thù của
công nghệ hàn quyết định.
Với sự phát triển ngày càng phong phú, đa dạng về chủng loại, mẫu mã, kiểu
dáng, .v.v của các sản phẩm hàn (các kết cấu hàn), do đó các dạng ĐGH cũng
được thiết kế, chế tạo và phát triển theo. Tuy nhiên, do số lượng và chủng loại
ĐGH ngày càng nhiều, tới mức làm cho các nhà thiết kế, chế tạo, các nhà sản
xuất, nhà quản lý khó có thể kiểm soát được trong việc tìm kiếm, khai thác, bảo
trì, sử dụng, các ĐGH sao cho phù hợp, hiệu quả; điều này dẫn đến sự lãng phí
tiền của và công sức đầu tư ban đầu cho các nhà thiết kế, chế tạo, các doanh

nghiệp.
Một vấn đề nữa cũng rất cơ bản và quan trọng cần phải đề cập đến, đó là các
cơ sở đào tạo (ở các mức độ khác nhau) và nội dung đào tạo liên quan đến mảng
đề tài này còn hạn chế ở mức độ nhất định, chưa có tính hệ thống và chưa định
hướng phù hợp cho người học. Cũng do sự phát triển quá nhanh của các loại đồ gá
cơ khí nói chung và ĐGH nói riêng, đã làm cho họ, những người học, nhiều khi
cảm thấy choáng ngợp, thậm chí lạc phương hướng trong quá trình học tập,
nghiên cứu chuyên sâu về mảng đồ gá (không phân biệt được đồ gá - đó là loại
gì? được thiết kế trên cơ sở kỹ thuật và công nghệ hàn nào? .v.v.).
6


Trước thực tế đó, tôi đã được giao nhiệm vụ:
“Nghiên cứu, khảo sát, phân tích, tổng hợp, phân loại và ứng dụng của các
loại đồ gá bán tự động, tự động dùng trong hàn hồ quang “
để giải quyết và đáp ứng phần nào các nhu cầu trên.
Để có thể hoàn thiện được đề tài này, ngoài nỗ lực, cố gắng của bản thân, tác
giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo và các cán bộ trong Bộ môn Hàn CNKL, Viện Cơ Khí, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện và
trang bị những kiến thức cho tác giả trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại
Bộ môn. Tác giả đặc biệt cảm ơn thầy giáo GVC, TS Nguyễn Ngọc Thành là
người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình tác giả để hoàn thiện đề tài luận văn này.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tác giả đã vận dụng những kiến thức đã học
và tìm hiểu qua các tài liệu chuyên ngành liên quan. Do những hạn chế về kiến
thức, kinh nghiệm và thời gian nên quá trình hoàn thiện không tránh khỏi những
sai xót. Tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô và mọi
người để đề tài được hoàn chỉnh hơn.
Hà Nội ngày 25 tháng 9 năm 2011
Học viên

Phạm Quang Cầu

7


CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN
1.1- Tổng quan về đồ gá hàn
1.1.1- Một số khái niệm cơ bản về đồ gá hàn
Đồ gá trong sản xuất cơ khí là những trang thiết bị công nghệ dùng để gá lắp
(định vị và kẹp chặt) phôi, bán thành phẩm hay cụm phôi, cụm bán thành phẩm
trên các máy móc, thiết bị gia công cơ khí (các máy công cụ, các máy gia công áp
lực, các máy và thiết bị hàn, .v.v.); phục vụ cho việc gia công các chi tiết máy hay
cụm chi tiết. Đồng thời tạo điều kiện để mở rộng khả năng công nghệ cho các máy
gia công, tăng năng suất, tăng và ổn định độ chính xác gia công chi tiết.
Đồ gá hàn là một loại đồ gá cơ khí dùng để gá đặt phôi, cụm phôi khi hàn.
Dưới đây là một số ví dụ về ĐGH.
Hình 1.1 là một dạng ĐGH tự động
mềm (vạn năng) trong hệ thống: Máy
hàn - Đồ gá - Rô bốt - Phôi (hệ thống
MĐRP), đang hàn cụm phôi có kết cấu
khung từ các ống thép. Các chuyển
động của cụm phôi do đồ gá thực hiện
được điều khiển phối hợp với các thao
tác hàn của rô bốt và phối hợp với quá
trình điều khiển tự động các thông số
chế độ hàn. Tất cả các hoạt động của
hệ thống này (quy trình công nghệ hàn
Hình 1.1- Đồ gá hàn tự động mềm.
kết cấu khung) đã được điều khiển tự động bởi chương trình được lập từ trước.
Hình 1.2 mô tả loại ĐGH tự động cứng (chuyên dùng) - dùng cơ cấu định vị và
kẹp động bằng hệ thống các con lăn kết hợp với truyền động điện (để dẫn động),

8


thuỷ lực (để kẹp), đang hàn cụm phôi kết cấu dầm chữ I. Chuyển động của cụm
phôi do đồ gá thực hiện bằng việc điều khiển động cơ điện dẫn động các con lăn
dài nằm ngang. Các thông số
chế độ hàn được đặt trước và
điều khiển tự động.

Hình 1.2- Đồ gá hàn tự động cứng.
Hình 1.3 mô tả loại ĐGH tự động (chuyên dùng) hàn kết cấu nối dài các ống dùng cơ cấu định vị bằng hệ thống các con lăn. Chuyển động của vật hàn do đồ gá

Hình 1.3- Đồ gá hàn tự động.
9


thực hiện bằng việc điều khiển động cơ điện dẫn động các con lăn. Các thông số
chế độ hàn được đặt trước và điều khiển tự động. Khi độ dài các đoạn ống tăng lên,
người ta nối ghép liên tiếp từng đồ gá này lại. Các con lăn có thể tự lựa (khi đường
kính ống thay đổi) để tỳ sát vào bề mặt ống khi hàn. Với khối lượng lớn, đồ gá này
không cần cơ cấu kẹp ống mà do trọng lượng bản thân lớn, đủ để giữ ổn định các
ống khi hàn.
Hình 1.4 là ĐGH tự động (chuyên dùng) hàn kết cấu dầm chữ I, chữ V có khối
lượng, kích thước lớn - dùng cơ cấu định vị bằng hệ thống các “khối V”. Vật hàn
được cố định cùng đồ gá. Khi hàn, đầu hàn thực hiện chuyển động hàn hay chuyển
động chính khi hàn (là chuyển động “tạo hồ quang” để hình thành mối hàn) nhờ

Hình 1.4- Đồ gá hàn tự động chuyên dùng.
điều khiển động cơ điện dẫn động hệ thống khung giàn mang các thiết bị hàn trong

đó có đầu hàn. Các thông số chế độ hàn được đặt trước và được điều khiển tự
động. Vật hàn được “tự kẹp” bởi chính trọng lượng bản thân.
10


Hình 1.5 là ĐGH tự động linh hoạt sử dụng hệ thống hai rô bốt, trong đó một rô
bốt làm nhiệm vụ gá lắp phôi (định vị và kẹp chặt), rô bốt còn lại thực hiện các
thao tác hàn. Các sản phẩm khi hàn bằng hệ thống này có hình dáng, kết cấu rất
phức tạp và đa dạng; khối lượng, kích
thước cỡ trung bình và nhỏ trở xuống.
Mỗi khi thay đổi sản phẩm, hệ thống
hàn này đáp ứng rất nhanh, bằng việc
lập lại chương trình hàn (điều khiển các
thông số chế độ hàn và điều khiển hai
rô bốt phối hợp với nhau thực hiện các
thao tác chuyển động và đổi hướng trục

Hình 1.5- Đồ gá hàn TĐ linh hoạt.

mỏ hàn khi hàn) trên máy tính.
Hình 1.6 là ĐGH bán tự động,
truyền động điện - cơ khí, để hàn các
sản phẩm có khối lượng, kích thước
lớn (theo chiều ngang); đường hàn có
dạng đường tròn, e líp, các đoạn
thẳng, .v.v.

Việc gá lắp phôi thực

hiện trên bàn gá quay (mâm cặp). Đồ

gá này thường làm việc phối hợp với
Hình 1.6- Đồ gá hàn bán tự động.

rô bốt hàn hay các tay hàn chuyên

dùng, khi đó chúng hợp thành một hệ thống MĐRP. Hoặc cũng có thể làm việc ở
chế độ hàn tay.
Hình 1.7 và 1.8 cũng là các loại ĐGH bán tự động có chức năng tương tự như
đồ gá hàn trên hình 1.6, nhưng kích thước, khối lượng vật hàn nhỏ hơn. Các loại đồ
gá trên các hình 1.6, 1.7 và 1.8 cũng có thể gọi là đồ gá hàn vạn năng.

11


Hình 1.8- Đồ gá hàn bán tự động.

Hình 1.7- Đồ gá hàn bán tự động.
Hình 1.9 là ĐGH cơ khí
chuyên dùng, được thiết kế,
chế tạo dựa trên các đặc
điểm về hình dáng, kết cấu
của sản phẩm hàn. Quá
trình hàn trên đồ gá này
thực hiện bằng tay.

Hình 1.9- Đồ gá hàn cơ khí chuyên dùng.

12

Hình 1.10 cũng là một dạng
ĐGH chuyên dùng, được thiết kế,
chế tạo dựa trên các đặc điểm về
hình dáng, kết cấu của sản phẩm
hàn. Kết cấu hàn lắp trên đồ gá có
dạng khung, tạo thành từ các ống
thép (khung xe đạp).
Các loại đồ gá trên hình 1.9 và
1.10, .v.v. chỉ dùng cho một loại sản

Hình 1.10- Đồ gá hàn chuyên dùng.

phẩm, khi thay đổi hình dáng, kết cấu và kích thước, phải thiết kế lại đồ gá khác.
Ngoài ra, khi hàn, phải thường xuyên kiểm tra, vì các loại đồ gá này dễ bị sai lệch
kích thước do bị biến dạng nhiệt và do va đập khi gá lắp.
Hình 1.11a, b giới thiệu các ĐGH chuyên dùng của hãng SAF, nhưng khác với

Hình 1.11a- Đồ gá hàn bán tự động.
13


các đồ gá trên hình 1.9 và 1.10 ở chỗ: hàn được các sản phẩm có hình dạng, kết cấu
hình trụ, hơn nữa kích thước, khối lượng lại thay đổi được trong phạm vi rộng.
Ngoài ra các đồ gá này có thể làm việc được với các thiết bị hàn tự động và cả chế
độ hàn tay.

Hình 1.11b- Đồ gá hàn bán tự động.
Hình 1.12a, b trình bày một loạt các ĐGH bán tự động chuyên dùng khác và các
ứng dụng của chúng; do hãng SAF thiết kế, chế tạo. Các đồ gá này chỉ làm việc với
các thiết bị hàn tự động chuyên dùng và làm việc ở chế độ tự động hoàn toàn với

chương trình thiết lập từ trước.

Hình 1.12a- Đồ gá hàn tự động chuyên dùng.
14


Hình 1.12b- Đồ gá hàn tự động chuyên dùng.
Hình 1.13 giới thiệu thêm một số ĐGH bán tự động (tương tự như các đồ gá trên
hình 1.6, 1.7 và 1.8), truyền động điện - cơ khí, để hàn các sản phẩm có khối
lượng, kích thước từ trung bình đến lớn; đường hàn có dạng đường tròn, e líp, các
đoạn thẳng, .v.v. Việc gá lắp phôi thực hiện trên bàn gá quay (mâm cặp). Đồ gá
này thường làm việc phối hợp với rô bốt hàn hay các thiết bị hàn chuyên dùng, khi
đó chúng hợp thành một hệ thống MĐRP. Hoặc cũng có thể làm việc ở chế độ hàn
tay.
15


Hình 1.13- Đồ gá hàn tự động vạn năng.
Hình 1.14 đưa ra một số đồ gá xoay “thông minh”, làm việc được ở các chế độ
bán tự động hoặc tự động. Các loại đồ gá này có hệ truyền động điện - cơ khí, để
hàn các sản phẩm có khối lượng, kích thước từ trung bình đến lớn; đường hàn có
dạng đường tròn, e líp, các đoạn thẳng, .v.v. Chương trình điều khiển được cài đặt
sẵn trong bộ điều khiển của máy. Việc gá lắp phôi thực hiện trên bàn gá quay
16


(mâm cặp). Đồ gá này được điều khiển tự động định hướng trục mỏ hàn khi hàn,
trong khi tay hàn đứng yên, vì thế gọi là “ĐGH xoay thông minh” . Khi kết hợp với
rô bốt, đồ gá này có thể hàn được các kết cấu phức tạp, chẳng hạn: vỏ các hộp
giảm tốc, vỏ các động cơ, .v.v.

Hình 1.14- Đồ gá hàn tự động.
Hình 1.15a, b mô tả loại ĐGH tự động (chuyên dùng) hàn kết cấu chữ I, chữ U,
.v.v., dùng cơ cấu định vị và kẹp chặt bằng hệ thống các con lăn. Chuyển động
của vật hàn do đồ gá thực hiện bằng việc điều khiển động cơ điện dẫn động các
con lăn. Kẹp chặt được kết hợp bằng cơ cấu cơ khí (con lăn) - thuỷ lực. Các thông
17


số chế độ hàn được thiết lập trước và được điều khiển tự động. Khác với các đồ gá
đã trình bày trên các hình 1.2 và 1.4, các đồ gá này được dùng trong phòng thí
nghiệm.

Hình 1.15- Đồ gá hàn tự động trong phòng thí nghiệm.
Từ những ví dụ trên, so sánh với các đồ gá dùng trong cơ khí, chúng ta thấy
ĐGH có những đặc điểm sau:
- Về nguyên tắc gá lắp phôi, ĐGH cũng tuân theo nguyên tắc định vị - kẹp chặt
như đồ gá cơ khí.
- Lực tác động trực tiếp lên phôi từ ngọn lửa hồ quang không đáng kể so với lực
tác động của dụng cụ gia công trên các máy cơ khí nói chung và trên các máy cắt
gọt nói riêng, vì thế việc kẹp chặt phôi khi hàn nhiều khi được sử dụng bằng các cữ
chặn hoặc hàn đính hoặc “tự kẹp” (do chính trọng lượng bản thân vật hàn tạo ra).
Những trường hợp hàn các kết cấu quan trọng, cần độ chính xác cao và để chống
lại biến dạng do nhiệt (hình 1.2 và 1.15), khi đó cần phải sử dụng các cơ cấu kẹp
cơ khí hoặc kết hợp kẹp cơ khí - thuỷ lực.
- Quá trình kẹp phôi có thể diễn ra ở trạng thái “kẹp tĩnh” (giữa bộ phận kẹp
của đồ gá và phôi không có chuyển động tương đối) như trên các hình 1.9, 1.10;

18

hay ở trạng thái “kẹp động” (giữa bộ phận kẹp của đồ gá và phôi có chuyển động
tương đối) như trên các hình 1.1, 1.2, 1.15.
- Hình dạng, kết cấu, kích thước ĐGH cũng rất đa dạng, phong phú, phụ thuộc
vào hình dạng, kết cấu, kích thước và khối lượng sản phẩm (hình 1.16). Để hàn nối
được các đoạn ống có đường tâm thay đổi, người ta đã thiết kế các giá gá lắp để gá
lắp treo từng đoạn ống nối tiếp nhau.
- Các cơ cấu và hệ truyền dẫn (điện - cơ khí, cơ khí - thuỷ lực, cơ khí - khí nén,
.v.v.), các dạng điều khiển (bằng
tay, bán tự động, tự động (tự
động cứng, tự động mềm, tự
động linh hoạt, .v.v.)), khi
được thiết kế áp dụng, cũng
tương tự như trong các đồ gá
cơ khí.
- Trong nhiều trường hợp,
ĐGH có hình dáng, kết cấu hết
sức đơn giản. Ví dụ đồ gá hàn
như trên hình 1.17. Trường
hợp này, đồ gá chỉ là một khối
V, việc kẹp thực hiện bằng
trọng lượng bản thân phôi hàn.
Hay hình 1.18, để hàn nối hai

Hình 1.16- Đồ gá hàn dạng treo.

ống, ngoài khối V, đồ gá còn
thêm cụm giá gá để gá treo ống.

19

Hình 1.17- Đồ gá hàn đơn giản.
Hình 1.18- Đồ gá hàn đơn giản.
Như vậy, việc sử dụng ĐGH trong sản xuất hàn và sản xuất cơ khí có những ưu
điểm sau:
- Nâng cao độ chính xác, độ ổn định khi chế tạo các sản phẩm, kết cấu hàn.
- Tăng năng suất, giảm cường độ lao động, cải thiện điều kiện lao động cho
người thợ.
- Giảm bớt sự căng thẳng và không quá phụ thuộc vào trình độ tay nghề người
thợ.
- Mở rộng khả năng công nghệ của thiết bị.
- Bảo đảm an toàn cho thợ và trang thiết bị, máy móc.
Đến đây chúng ta có thể đưa ra thêm một số khái niệm về mức độ cơ khí hoá, tự
động hoá của ĐGH như sau:
Đồ gá hàn cơ khí đơn giản (thường ở trạng thái tĩnh) là những đồ gá được thiết
kế bởi các kết cấu cơ khí đơn giản, chỉ dùng cho các phương pháp hàn dùng tay để
điều khiển mỏ hàn, nghĩa là người thợ trực tiếp thực hiện các thao tác hàn trên đồ
gá. Việc gá lắp phôi trên đồ gá không quá phức tạp (xem các hình 1.9, 1.10,
20


1.16, 1.17 và 1.18).
Đồ gá hàn cơ khí phức tạp (thường ở trạng thái tĩnh hay động) là những đồ gá
được thiết kế bởi các kết cấu cơ khí sử dụng các bộ truyền động cơ khí, cơ khí - khí
nén, cơ khí - thuỷ lực, .v.v., dùng cho các phương pháp hàn dùng tay hoặc bán tự
động hoặc tự động. Việc gá lắp phôi trên đồ gá cần nhiều thao tác hơn ĐGH cơ khí
đơn giản (xem các hình 1.7, 1.8, .v.v.).
Đồ gá hàn bán tự động là những đồ gá được thiết kế bởi các kết cấu cơ khí phức
tạp hơn (các cơ cấu cơ khí, thuỷ lực, hoặc kết hợp, .v.v.). Ngoài việc người thợ có

thể trực tiếp thực hiện các thao tác hàn trên đồ gá (như đồ gá cơ khí), người ta có
thể dùng đồ gá đó làm việc phối hợp với các thiết bị hàn (máy hàn, rô bốt hàn)
thành một hệ thống hàn tự động; hoặc bản thân đồ gá đó có một số chế độ chuyển
động được điều khiển tự động (ví dụ trên các hình 1.3, 1.6, 1.7, 1.8, 1.11, 1.13,
.v.v.).
Như vậy, so với đồ gá hàn cơ khí - đồ gá hàn bán tự động đã được nâng cao
mức độ cơ khí hoá và tự động hoá. Nguyên lý và cơ cấu đồ gá được hoàn thiện;
thao tác hàn, vận hành máy và điều chỉnh các thông số chế độ hàn được thực bằng
tay (người thợ phải can thiệp trực tiếp vào quá trình hàn); còn đồ gá hàn bán tự
động - một số thao tác hàn và điều chỉnh các thông số chế độ hàn được thực hiện
tự động (không có sự can thiệp trực tiếp người thợ) khi hàn.
Đồ gá hàn tự động là những đồ gá được thiết kế làm việc phối hợp với các thiết
bị hàn tự động (máy hàn, rô bốt hàn hay các tay hàn tự động) thành một hệ thống
hàn tự động. Các chuyển động của đồ gá có thể làm việc ở hai chế độ: bằng tay
hoặc tự động. Phôi dùng cho các đồ gá này được chuẩn bị phải đạt độ chính xác
nhất định để bảo đảm độ chính xác khi gá lắp trên đồ gá, đồng thời bảo đảm điều
khiển các thao tác chuyển động quỹ đạo, chuyển định hướng (các thông số động
hình học) của mỏ hàn theo đúng quỹ đạo đường hàn. Trên các hình 1.1, 1.2, 1.4,
1.5, 1.14 và 1.15, .v.v. là các đồ gá hàn tự động.
21


Đồ gá hàn tự động linh hoạt là đồ gá hàn tự động ở mức độ cao; loại đồ gá này,
phôi được gá lắp trên một đồ gá đặc biệt, đó là rô bốt hoặc bằng cách ghép nối tổ
hợp từ một số ĐGH vạn năng lại. Bằng loại đồ gá này, có thể hàn được các kết cấu
phức tạp, hướng hàn luôn thay đổi, đường hàn có dạng phức tạp, điểm hàn ở các vị
trí khó hàn (xem hình 1.5, 1.30, .v.v.).
1.1.2- Ứng dụng ĐGH để chế tạo các sản phẩm và kết cấu hàn
Qua nhiều ví dụ trình bày ở mục trên và các ví dụ tiếp theo dưới đây, sẽ cho thấy
ĐGH đã và đang được ứng dụng rất phổ biến trong sản xuất hàn và sản xuất cơ

khí. Hình 1.19 là ứng dụng của đồ gá để hàn nối các đoạn ống trong công nghiệp
giao thông, xây dựng.

Hình 1.19- Ứng dụng ĐGH trong công nghiệp giao thông, xây dựng.
Hình 1.20, 1.21 là những ứng dụng của ĐGH để hàn vỏ thùng ô tô trong sản xuất
đơn chiếc, sửa chữa ô tô. Ở hai ví dụ này cho thấy đồ gá được ứng dụng nhiều khi
22


trông rất “thô sơ, đơn giản”, chỉ là những khung, giàn “phẳng” làm “mặt định vị”
mặt phẳng đáy vỏ thùng ô tô; nhưng cho thấy một điều là - tuỳ thuộc vào hình
dáng, kết cấu hàn cụ thể, vào quy mô và điều kiện sản xuất mà thiết kế, lựa chọn
được đồ gá phù hợp.

Hình 1.20- Ứng dụng ĐGH vỏ thùng ô tô.

Hình 1.21- Ứng dụng ĐGH vỏ thùng ô tô.
23


Hình 1.22, 1 là những ứng dụng của ĐGH để hàn mặt bích với ống.

Hình 1.22- Ứng dụng ĐGH bán tự động hàn mặt bích với ống.

Hình 1.23- ĐGH bán TĐ hàn bồn, bể.
Hình 1.23 là ứng dụng ĐGH bán tự động hàn
bồn, bể trong công nhiệp hoá chất, thực phẩm,

Hình 1.24- ĐGH tự động hàn
đắp bánh nghiền.

.v.v. Hình 1.24 là là ứng dụng ĐGH tự động hàn
đắp phục hồi bánh nghiền, phục vụ cho các nhà máy sản xuất xi măng, .v.v.
24