Giáo trình Robot hàn - Nghề: Hàn - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ

GIÁO TRÌNH
MÔ  ĐUN ROBOT HÀN
NGHỀ : HÀN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHÊ VÀ TRUNG C
̀
ẤP NGHỀ
Ban hành kèm theo Quyết định số:  04  /QĐ­CĐN…   ngày 4 tháng1 năm  
2016 …………........... của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR ­ VT

1


Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016

Mã modun : 18

MÔ ĐUN
 ROBOT HÀN

Thời gian mô đun: 60giờ; (Lý thuyết : 22giờ ; Thực hành 38 giờ )
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:
­ Vị  trí: Là môn đun được bố  trí cho sinh viên sau khi đã học xong các 
môn học chung theo quy định của Bộ LĐTB­XH và học xong các môn học bắt 
buộc của đào tạo chuyên môn nghề. 
­ Tính chất: Là mô đun chuyên ngành tự chọn.
II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
­ Trình bày đúng cấu tạo và chức năng của các bộ  phận  trên hệ  thống  

robot hàn AII­V6 
­ Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và nguyên vật liệu đầy đủ an toàn.
­ Vận hành thiết bị robot hàn thành thạo.
­ Tạo và mở các file dự liệu thành thạo.
­ Tạo chương trình hàn các liên kết hàn cơ bản có biên dạng khác nhau  
chính xác.
­ Chọn chế  độ  hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu và kiểu  
liên kết hàn.
­  Quản lý tốt các tệp dự liệu, khắc phục các lỗi chương trình.
­ Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng.  
­ Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực  

của sinh viên.   
 III. NỘI DUNG MÔ ĐUN:
1.Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
2


TT Tên các bài trong mô đun

Tổng 
số

Hình thức 
giảng dạy

1

Cấu  hình  và  chức  năng  của  hệ   thống  robot 
hàn AII­V6

10

Tích hợp

2

Vận hành hệ thống robot hàn AII­V6

5

Tích hợp

 

kiểm tra bài 1,2

5

 

3

 Kỹ thuật lập trình cơ bản

10

Tích hợp

4

Hàn đường thẳng (bằng các câu lệnh Move L, 
lệnh Are L\on và A reL\off).

10

Tích hợp

 

kiểm tra bài 3,4

5

 

5

Hàn đường cong(bằng câu lệnh Move C, lệnh 
AreC\on và lệnh\off

10

Tích hợp

6

kiểm tra bài 5

5

 

60

 

7

Cộng

3


4


BÀI 1
CẤU HÌNH VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG ROBOT HÀN AII­V6
Giới thiệu
Robot hàn AIIV6 là loại robot hàn công nghiệp được sản xuất  ở  nhật  
bản với nhiều tính năng vượt trội.Việc nguyên cứu về  cấu hình , chức năng  
của nó giúp người học dễ dàng trong vận hành
Mục tiêu:
­ Trình bày đấy đủ các bộ phận của hệ thống robot hàn AII­V6
­   Nhận biết chính xác các cơ cấu của hệ thống robot hàn AII­V6
­ Giải thích đúng chức năng và quy trình sử dụng cơ cấu hệ thống .
­ Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng.
­ Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác
Nội dung

1. Lịch sử ra đời và phát triển của rôbốt công nghiệp  
1.1 Lịch sử ra đời
Từ  giữa thế  kỷ  XX, các ý tưởng thiết kế  kết hợp giữa hệ  điều khiển  
CNC   (Computer   Number   Control)   với   các   cơ   cấu   điều   khiển   từ   xa   được 
nghiên cứu. Sự  phối hợp khéo léo giữa khả  năng linh hoạt của thiết bị  điều 
khiển từ xa Telcoperator với sự thông minh của hệ điều khiển CNC đã đưa ra  
kết   quả   là   một   thế   hệ   máy   móc   tự   động   cao   cấp   ra   đời   với   tên   gọi   là  
“Rôbốt”.
Năm 1961, rôbốt công nghiệp (Industrial Robot = IR) đầu tiên được đưa 
ra thị  trường. Rôbốt UNIMAT – USA với lời quảng cáo hấp dẫn “Từ  nay,  
công nghiệp chế tạo cơ khí của Hoa Kỳ đã có thêm một loại công nhân mới. 
Nó không gia nhập công đoàn, không uống càfê trong giờ nghỉ. Nó có thể làm 
việc  24 giờ  liên  tục  trong  ngày  mà không  quan tâm  đến  tiền  lương,  tiền 
thưởng. Nó nắm vững công việc phải làm trong vài phút và luôn hoàn thành 
5


tốt nhiệm vụ được giao. Nó không bao giờ than phiền về điều kiện làm việc 
nóng bức, khó chịu, nguy hiểm, độc hại, cũng không kêu ca với những công  
việc buồn chán, tẻ nhạt, đơn điệu. Nó là rôbốt công nghiệp”
Sau đó lần lượt  các nước Anh (1967), Thuỵ  Điển và Nhật Bản (1968), 
Đức (1971), Pháp (1972), Italia (1973) lần lượt đưa ra các mẫu rôbốt công 
nghiệp của họ. Chính phủ  các nước này đã có các biện pháp hộ  trợ,  ưu tiên  
thuế  để  xây dựng chương trình quốc gia nhằm khuyến khích các công ty,  
doanh nghiệp chế  tạo rôbốt và  ứng dụng chúng vào quá trình sản xuất. Nhờ 
vậy chỉ  sau một khoảng thời gian ngắn, việc chế tạo và  ứng dụng rôbốt đã  
trở thành phổ biến trong quá trình sản xuất làm tăng năng suất lao động đáng  
kể. Đến nay, thế  giới công nghiệp có trên 200 công ty với hàng ngàn mẫu  
rôbốt công nghiệp được ứng dụng trong sản xuất. 
Rôbốt công nghiệp đặc biệt là rôbốt hàn được  ứng dụng khá phổ  biến 

trong quá trình sản xuất. Các lĩnh vực sử  dụng nhiều rôbốt hàn đó là công 
nghiệp sản xuất ôtô, đóng tàu, hàng không,… đã đem lại hiệu quả kinh tế rõ 
rệt.
Lĩnh vực sản xuất

Năm 1985
Năm 1990
    Hàn
35%
5%
Hệ thống điều khiển tự động
20%
25%
Đúc
10%
5%
Lắp ráp
10%
35%
Phun phủ
10%
5%
Sơn
5%
15%
Các ứng dụng khác
10%
10%
Bảng 1.1: Rôbốt được ứng dụng vào các lĩnh vực sản xuất ở Mỹ [Máy công 
cụ CNC và rôbốt công nghiệp]

1.2. Khái niệm về rôbốt 
Rôbốt hàn là một thiết tự  động linh hoạt có thể  thay thế  từng phần  
hoặc toàn bộ các hoạt động cơ bắp và hoạt động trí tuệ của con người. Đó là  
sản phẩm của sự kết hợp hài hoà giữa kỹ thuật cơ khí, điện tử và tin học. 

6


Các thiết bị  như  máy biến áp hàn, mỏ  hàn, bộ  phận đẩy dây hàn, bộ 
phận cấp khí bảo vệ  quá trình hàn…được liên kết hữu cơ  với cơ  cấu chấp  
hành sẽ nhận được sản phẩm là rôbốt hàn để thực hiện những nhiệm vụ theo  
yêu cầu của quá trình hàn. Cơ  cấu chấp hành thường là rôbốt công nghiệp. 
Tùy theo yêu cầu của quá trình sản xuất và mức độ  phức tạp của công việc, 
có thể kết hợp cơ cấu chấp hành với các thiết bị  hàn khác nhau. Như sự  kết  
hợp giữa rôbốt công nghiệp với thiết bị hàn trong môi trường khí bảo vệ  sẽ 
được rôbốt hàn tự  động trong môi trường khí bảo vệ. Hoặc kết hợp giữa 
rôbốt công nghiệp với thiết bị hàn điểm sẽ được rôbốt hàn điểm…      
1.3. Tổ chức kỹ thuật của rôbốt 
Nhìn một cách tổng quan, rôbốt hàn có sơ đồ cấu trúc gồm bốn khối cơ 
bản. Mỗi khối có chức năng, nhiệm vụ  riêng. Chúng được liên kết với nhau 
một cách hữu cơ trong quá trình điều khiển và hoạt động.
Khối B
Khối A

Máy tính

Bảng nhập 
dữ liệu 
điều khiển

Thiết lập & 
giải bài toán 
động học

Lưu nhớ kết 
quả giải bài 
toán động học 
thuận

Giải bài toán 
động học 
ngược

Xây dựng quỹ 
đạo chuyển 
động cơ cấu 
chấp hành

Lưu trữ

Điểm báo lỗi

Σ

Trung tâm 
điều khiển

Nguồn 
động lực

Động cơ
 servo

Khối C

Khối D

Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức kỹ thuật của rôbốt hàn
[Máy công cụ CNC và rôbốt công nghiệp]

Cơ cấu 
chấp hành 
(Rôbốt)
Các thông số 
vật lý

7


Khối A ­ Khối thu thập và chuyển giao dữ liệu đầu vào
Cụm Teach pendant: Thực hiện quá trình dạy học cho rôbốt
Cụm Record button: Thực hiện lưu trữ và chuyển giao các dữ  liệu cảm 
nhận vật lý trong quá trình học. Nó còn được gọi là bộ dữ liệu cảm nhận vật  
lý, bao gồm các toạ độ dịch chuyển và toạ độ  góc ở vị trí ban đầu, vị trí cuối 
cùng cũng như các vị trí trung gian trên một động trình [( o ,ho):(

f

,hf)]

Khối B ­ Bộ não của rôbốt với trung tâm là bộ vi xử lý.
Cụm Forward kinematic: Có nhiệm vụ thiết lập và giải các bài toán động 
học trên cơ sở bộ thông số đầu vào ( s ,hs).
Cụm Cartesian point storage: Có nhiệm vụ  lưu, nhớ  và chuyển giao các 
toạ độ vị trí trên từng điểm. Nó thực hiện quá trình giải các bài toán động học  
thuận. Cụm này còn được gọi là bộ dữ liệu hình học [(Xo, Yo); (Xf,Yf)]
 Cụm Trajectory planer: Có nhiệm vụ lập trình quỹ đạo đường đi của các 
điểm hình học đã hoặc chưa dạy để hình thành toàn bộ quỹ đạo chuyển động 
cần có [Xđ(t),Yđ(t)]  của cơ cấu chấp hành cuối (Tool – Center – Point)
Cụm Invers kinematic: Có nhiệm vụ  giải quyết các bài toán động học 
ngược để  tìm ra các thông số. Nó còn được gọi là bộ  dữ  liệu điều khiển 

d 

(t), hd (t) .
Khối C ­ Khối điều khiển gồm bộ  so sánh cặp giá trị  “Cần” – “Thực”,  
các bộ  biến đổi D/A, bộ  khuyếch đại công suất và phát tín hiệu điều khiển 
(theo nguyên tắc điều khiển CNC)
Khối   D  ­   Khối  cơ  cấu  chấp  hành,  bao  gồm  nguồn  động  lực  (Motor  
dynamic), các cơ  cấu chấp hành (Robot dynamic), các bộ  cảm nhận vật lý 
được cài đặt trên chúng (Physical position).
8


Qua phân tích, mô phỏng tổ  chức kỹ  thuật của rôbốt có thể  nhận thấy 
các bộ thông số kỹ thuật chủ yếu của chúng gồm:
  ­ Bộ thông số cảm nhận vật lý
  ­ Bộ thông số vị trí hình học
  ­ Bộ thông số điều khiển  
Để  dễ  tiếp cận hơn với tổ  chức kỹ  thuật của rôbốt thực tế  hãy cùng 

điểm qua ví dụ  cụ  thể  về  rôbốt hàn như  sau “Một rôbốt hàn có nhiệm vụ 
thực hiện một đường hàn bất kỳ   ở  góc của một tấm thép. Vận tốc hàn V = 
const được xác định từ chế độ công nghệ tối ưu”. Khi đó, trường công tác của  
rôbốt được giới hạn bởi các yếu tố sau: 
                          
         
     

Y

Y

A

T o o ls

( x 0, y 0)

B

0

( x r, y r)

X

X
0

Hình 1.2. Sơ đồ biểu diện rôbốt thực hiện hàn tự động đoạn AB

Các biến số được chia thành hai nhóm:
Nhóm dữ liệu hình học có thể quan sát được bao gồm đoạn [x0,y0);(xr,yr]
Nhóm giữ liệu cảm nhận vật lý gồm các giá trị trong giải [

o

, ho ;

f

, hf

]
Ban đầu thông qua việc dạy học điều khiển bằng tay đưa cơ  cấu chấp 
hành cuối (Tool – Center – Point) đến các điểm A(x0,y0) và B(xr,yr). Các bộ 
phận cảm nhận vật lý sẽ thu thập dữ liệu thông qua hoạt động cảm biến và  
đo lường lưu trữ  các giá trị  của nhóm dữ  liệu tương  ứng 

o

, ho ;

f

, h f . Bộ 

thông số  này thông qua các phương trình động học thuận trở  thành bộ  thông  
số hình học, lúc đó ngay cả các giá trị 

o

, ho ;

f

, h f  cũng được tính lại.

Phương trình động học thuận được suy ra từ nguyên lý kết cấu [Máy 
công cụ CNC và rôbốt công nghiệp] 
9


                             x

d cos

h sin

                             y

d sin

h cos                                                   (1.2) 

                                                 (1.1)

Giải hệ phương trình (1.1), (1.2) để tính toán các giá trị bằng số đối với 
o

, ho ;

f

, h f  và cả các giá trị tức thời liên tục trên quỹ đạo xđ(t), yđ(t).

          Chẳng hạn:
xf

           Thời gian hàn:        Th = 

2

xo

yú

V*

yo

2

                     (1.3)

           Với 0 < t < T, khi đó:
                                             xđ(t) = x0+
                                             yđ(t) = y0+

xf

xo
Tc

yf

yo
Tc

.t

.t

        Thay Th  bởi (1.3) được:
                      xđ(t) = x0+ 

                       yđ(t) = y0+

x o .V *

xf
xf

xo

2

xo

yo ) 2

y o .V *

yf
xf

(y f

2

yf

yo

2

.t                                   (1.4) 

.t                                    (1.5)

Các giá trị của bộ dữ liệu hình học được lưu trữ ở cụm Cartesiar point  
storage.  Các bài toán động học chỉ  giải quyết mối quan hệ  về  các thông số 
hình học phụ  thuộc vào thời gian thực, không tính đến  ảnh hưởng của lực, 
mômen và các hiệu  ứng năng lượng khác. Trong đó, phương trình động học  
thuận mô tả  mối quan hệ  thuận về  hình học giữa các khâu chấp hành của  
rôbốt. Còn các phương trình động học ngược nhằm tìm ra bộ  thông số  điều 
khiển như  mong muốn.  
Đặc tính phi tuyến thể hiện  ở phương trình (1.1) và (1.2) do sự tồn tại  
của môđun khớp quay, đặt ra những yêu cầu trong quá trình điều khiển rôbốt.  
Mặc dù đoàn AB là đoạn thẳng nhưng trong quá trình làm việc khâu chấp 

hành cuối không chỉ có dịch chuyển vị trí thuần tuý mà còn phải có quá trình 
10


định hướng để  đảm bảo thực hiện các nhiệm vụ  công nghệ  một cách chính  
xác.
1.4. Ứng dụng của rôbốt  trong sản xuất cơ khí
Từ  khi mới ra đời, rôbốt hàn đã được  ứng dụng để  dần thay thế  con 
người làm việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Do đó nhiều dây truyền sản  
xuất được tổ  chức và cơ  cấu lại lao động. Năng suất và hiệu quả  sản xuất  
tăng lên rõ rệt, giá thành của sản phẩm ngày càng giảm, chất lượng và tính 
thẩm mỹ của sản phẩm ngày càng cao…Phạm vi và mức độ ứng dụng rôbốt  
hàn vào các lĩnh vực của quá trình ngày càng được phổ  biến, đa dạng. Việc 
ứng dụng rôbốt vào sản xuất thực sự trở thành cuộc cạnh tranh và chạy đua 
về khoa học kỹ thuật thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau. 
Trong sản xuất và chế  tạo các sản phẩm cơ  khí, rôbốt được sử  dụng 
khá phổ  biến như  hàn, cắt, sơn, phun phủ  kim loại, lắp ráp, vận chuyển  
phôi…Các lĩnh vực này thường có công việc nặng nhọc, đòi hỏi độ chính xác 
cao, môi trường làm việc độc hại, nguy hiểm…Các rôbốt sử dụng thường là 
rôbốt chuyên dùng có tính linh hoạt cao, được tích hợp nhiều chức năng để 
kết nối với các thiết bị ngoại vi khác để đáp ứng yêu cầu thực tế sản xuất.

 

Hình 1.3. Hàn kết cấu thép dạng tấm bằng rôbốt AII –V6

11


Đối với chuyên ngành hàn, việc  ứng dụng rôbốt vào quá trình sản xuất 

có một số ưu điểm nổi bật như:
­ Khả năng tự động hoá cao.
­ Tăng năng suất và hiệu quả kinh tế.
­ Hình dáng kích thước và chất lượng 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 không thuận lợi thay thế con người.

               

Hình 1.4. Rôbốt hàn AII  – V6 thực hiện hàn khung xe máy 

Bài Tập
Câu 1:Vẽ sơ đồ khối hệ thống robot hàn AIIV6?
Câu 2: Ứng dụng của Robot trong sản xuất cơ khí
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập
Tiêu chí đánh giá

Nội dung

Hệ số
12


Kiến thức
Kỹ năng
Thái độ
Cộng

Đánh giá theo mục tiêu về kiến thức của bài đề  0.3

ra
Đánh giá theo mục tiêu về kỹ năng của bài đề ra 0.5
Tác phong công nghiệp ,Thời gian thực hiện bài  0.2
tập , an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

13


BÀI 2
VẬN HÀNH HỆ THỐNG ROBOT HÀN AII­V6
Giới thiệu
Vận hành robot hàn AIIV6 một cách thành thạo giúp người học nắm  
vững quy tắc vận hành robot an toàn và tự tin khi đi làm
Mục tiêu:
­ Chuẩn bị thiết, bị dụng cụ, vật liệu hàn đầy đủ an toàn 
­ Kết nối đúng thiết bị hàn với hệ thống robot
­ Trình bày đúng quy trình vận hành hệ thống robot hàn AII­V6  
­ Trình bày đầy đủ các bước điều khiển, di chuyển robot bằng tay.
­ Điều khiển thành thạo các chuyển động của robot theo các trục độc 
lập.
­ Điều khiển thành thạo các chuyển động  robot theo hệ toạ độ Đề các.
­ Thiết lập chích xác gốc toạ độ tay robot (xác định điểm 0).
­ Vận   hành   thành   thạo   hệ   thống   điều   khiển   robot­   nguồn   hàn 
MIG/MAG.
­ Khắc phục các lỗi chương trình thường gặp.
Nội dung
 1. Cấu trúc động học và vùng hoạt động của rôbốt hàn AII ­V6
1.1. Cấu trúc động học của rôbốt hàn AII ­V6
Rôbốt hàn AII ­V6 có 6 khâu, các khâu liên kết với nhau và được dẫn 
động bởi các động cơ servo. Một số đặc tính kỹ thuật của rôbốt hàn AII ­V6:

­ Số trục quay của rôbốt: 06
­ Số bậc tự do: 06
­ Vị trí giữa hai điểm hàn liên liếp: ± 0,08mm. 
­ Dẫn động điều khiển: Động cơ điện servo. 
­ Vùng hoạt động: 3,14m2 x 3400
14


­ Khối lượng của rôbốt: 160 kg.

Hình 2.5. Sơ đồ động học của rôbốt hàn AII ­V6 

Trong hệ trục tọa độ  cố định Oxyz, góc quay giới hạn của các khâu như 
sau:   
­ Khâu 1 quay quanh trục Oz với góc quay giới hạn φ1 = ±1700.
­ Khâu 2 quay quanh trục Ox với góc quay giới hạn φ2 = (+1550; ­900)
­ Khâu 3 quay quanh trục Ox với góc quay giới hạn φ3 = (+1900 ; ­1700)
­ Khâu 4 quay quanh trục Oy với góc quay giới hạn φ4 = ±1800
     ­ Khâu 5 quay quanh trục Ox với góc quay giới hạn φ5 = (+2300; ­500) 
­ Khâu 6 quay quanh trục Oz với góc quay giới hạn φ6 = ±3600       
1.2. Vùng hoạt động của rôbốt hàn AII ­V6
Vùng hoạt động của rôbốt là vùng không gian giới hạn của rôbốt khi vận 
hành. Vùng hoạt động của rôbốt thể hiện được tính khoa học trong quá trình 
thiết kế cũng như tính linh hoạt của rôbốt trong quá trình vận hành.

15


Vùng hoạt động cực đại ứng với các thông số  hình động học và số  bậc  
tự do của rôbốt được giới hạn bằng đường màu xanh  trên hình 2.6 

 

Hình 2.6. Vùng hoạt động của rôbốt hàn AII ­V6

2. Cấu tạo của rôbốt hàn AII – V6
2.1 Cấu tạo
Rôbốt hàn AII  – V6 là một loại rôbốt công nghiệp thuộc dòng Almega 
AII – C của hãng Daihen Corporation sản xuất năm 2009. Rôbốt hàn AII  – V6 
được trang bị những tính năng vượt trội so với các dòng rôbốt khác được sản 
xuất ở cùng thời điểm. Trong đó đặc biệt phải kể đến như tính linh hoạt cao  
khi vận hành, khả năng ứng dụng rộng rãi vào quá trình dạy học và sản xuất 
công nghiệp, có độ ổn định và chính xác cao trong quá trình làm việc, kết nối  
được với nhiều thiết bị ngoại vi khác, lưu trữ dữ liệu bằng thẻ nhớ trong và 
ngoài, thiết kế các cơ cấu khoa học và có tính thẩm mỹ cao. 

16


    

1

4

2

5
6

3

7
8
Hình 2.7. Các bộ phận chính của rôbốt hàn AII  – V6
1 ­ Cơ cấu đẩy dây hàn; 2 – Rôbốt hàn; 3 – Cuộn dây hàn; 4 – Bình khí CO2
5 – Hộp thao tác; 6 – Trung tâm điều khiển; 7 – Ổn áp nguồn; 8 – Nguồn hàn

 2.1. Trung tâm điều khiển 

Hình 2.8. Trung tâm điều khiển 

17


Trung tâm điều khiển là bộ  phận rất quan trọng của rôbốt hàn AII  –  
V6. Chúng có các chức năng điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của rôbốt 
hàn. Từ các dữ liệu và thông số đầu vào, tiến hành xử lý và phân tích thông tin  
sau đó đưa ra tín hiệu điều khiển cho cơ  cấu chấp hành thực hiện các lệnh 
chức năng.  2.2. Bảng điều khiển (Teach Pedant)
Bảng điều khiển là bộ  phận dùng 
để  nhập các dữ  liệu đầu vào cho rôbốt 
hàn như  lập trình, lựa chọn các thông số 
dữ liệu đã được trang bị và thực hiện các 
lệnh điều khiển cho rôbốt hàn.
Bảng   điều   khiển   được   thiết   kế 
nhỏ gọn, nhẹ, dễ quan sát, thuận tiện khi  
thao   tác   và   vận   hành   rôbốt   hàn.   Bảng 
điều   khiển   có   các   chức   năng   như   một 
máy tính xách tay tạo điều kiện thuận lợi 

cho người vận hành rôbốt. Màn hình tinh 
thể lỏng 12 inch có độ phân giải cao giúp 
người vận hành quan sát một cách thuận  to Controller
Hình 2.9. B
lợi nhất. Các phím thao tác với sự
 bố  trí  ảng điều khiển cầm tay

vị  trí và màu sắc hợp lý, khoa học giúp 
quá trình lập trình và vận hành được rễ 
ràng hơn. Công
tắc Deadman phía sau  bảng  điều khiển 
18


vừa thuận lợi trong quá trình diều khiển 
đồng thời vừa đảm bảo độ  an toàn khi 
vận hành.
2.3. Hộp thao tác (Operation Panel)
Hộp thao tác là bộ  phận dùng để  thực hiện các chức năng điều khiển 
hoạt động cho rôbốt hàn. Hộp thao tác được thiết kế nhỏ gọn, các phím được  
bố trí khoa học thuận tiện cho quá trình quan sát, điều khiển và vận hành.
Hộp thao tác được cấu tạo bao gồm các phím chức năng có nhiệm vụ 
cơ bản như cấp nguồn cho rôbốt, thực hiện quá trình chạy tự động, tạm dừng  
hoạt động, lựa chọn phương thức vận hành bằng tay và tự  động, dừng khẩn  
cấp nếu quá trình làm việc rôbốt gặp sự cố.

Emergency 
Stop
Teach / Playback

Motor on

Stop

Start

to Controller

Hình 2.10. Hộp thao tác

Bảng 2.2. Các phím chức năng của hộp thao tác
Công tắc/nút ấn
Chức năng
   Khi ấn công tắc này, các động cơ sẽ được cấp 
MOTOR ON
điện, rôbốt sẵn sàng làm việc.
     Khi cần chạy tự  động một chương trình đã 
START 

được lập trình,  ấn nút START rôbốt sẽ  chạy tự 

STOP 

động chương trình đó.
   Khi chương trình đang chạy tự  động,  ấn nút  
19


TEACH / 
PLAYBACK

STOP thì rôbốt sẽ dừng lại.
   Công tắc này dùng để  lựa chọn phương thức  
chạy tự động hay điều khiển bằng tay cho rôbốt.
   Trong quá trình làm việc nếu gặp sự  cố  muốn  
ngừng khẩn cấp thì ấn công tắc EMERGENCY – 

EMERGENCY STOP STOP, khi đó rôbốt sẽ dừng lại ngay tức thì. Nếu 
muốn tiếp tục làm việc cần xoay nút này theo 
chiều kim đồng hồ để rôbốt hoạt động trở lại.
  2.4. Cơ cấu chấp hành (Tay máy)
Tay máy (cơ cấu chấp hành) là bộ phận thực hiện các lệnh điều khiển. 
Nó nhận tín hiệu điều khiển từ  trung tâm điều khiển (Controller) và hoạt 
động để thực hiện các công việc đã được lập trình.
Tay máy được thiết kế khá hoàn hảo nhằm nâng cao khả năng linh hoạt 
và mở  rộng vùng hoạt động của rôbốt. Các khớp được liên kết với nhau và 
dẫn động điều khiển bởi các động cơ điện servo. Vì vậy, tay máy có thể thực 
hiện được nhiều thao tác có độ  phức tạp cao, hàn được hầu hết các vị  trí 
trong không gian.

20


                     Hình 2.11: Ro bot thực hiện các vị trí hàn trong không gian 
 2.5. Hệ thống cung cấp khí 
Hệ thống cung cấp khí có nhiệm vụ  cung cấp khí bảo vệ  vũng hàn và 
mối hàn trong quá trình hàn. Ngoài ra, khí bảo vệ còn có tác dụng làm mát mỏ 
hàn khi làm việc liên tục trong thời gian dài. 
Khí bảo vệ  thường sử  dụng trong quá trình hàn là khí hoạt tính (CO 2) 
hoặc khí trơ  (Argon hoặc Helium). Khi hàn thép các bon (Steel) thường dùng  

khí bảo vệ  là khí hoạt tính CO 2. Còn khi hàn thép không gỉ  (Stainless Steel)  
hoặc hàn nhôm thường sử dụng khí Argon hoặc Helium.
Hệ  thống cung cấp khí bao gồm các bộ  phận như  bình chứa khí (CO2, 
Ar
hoặc He), van điều áp, van điện từ, ống dẫn khí. 
Trong quá trình hàn, khí từ bình chứa với áp suất cao (p ≈ 150bar) được 
giảm xuống đến áp suất làm việc (p ≈ 3bar) thông qua hệ thống van điều áp.  
Sau đó, khí sẽ theo đường ống dẫn đến trung tâm điều khiển. Khi nhận được  
tín hiệu điều khiển mở  van điện từ, khí sẽ  được cung cấp đến đầu mỏ  hàn  
để  bảo vệ  vũng hàn và mối hàn. Để  đảm bảo chất lượng mối hàn, thông 
thường khí bảo vệ  thường được mở  trước khi hồ  quang hình thành và đóng 
lại sau khi hồ  quang đã kết thúc. Khoảng thời gian đóng và mở  khí bảo vệ 
được điều chỉnh phù hợp với từng loại mối hàn, vị  trí hàn, vật liệu hàn, và  
yêu cầu kinh nghiệm của người thợ hàn 

Hình 2.12. Bình khí CO2 

21


2.6. Hệ thống cung cấp dây hàn
Hệ thống cung cấp dây hàn có nhiệm vụ cung cấp dây hàn để bổ  sung 
kim loại tạo thành mối hàn trong quá trình hàn. Nó được cấu tạo bởi các bộ 
phận như  tang dây (cuộn dây hàn) có đường kính và khối lượng theo tiêu 
chuẩn, ống dẫn dây, cơ cấu đẩy dây hàn.
Cuộn dây thường được đặt cố  định trên giá đỡ, cơ  cấu đẩy dây được 
gắn trên rôbốt hàn, còn đường  ống dẫn dây hàn thường là  ống mềm nhằm  
tăng tính linh hoạt cho rôbốt khi hoạt động để thực hiện quá trình hàn. 
Cơ cấu đẩy dây hàn thường có hai loại đó là loại 2 bánh đẩy và loại 4  
bánh đẩy. Loại 2 bánh đẩy dây thường gặp khi hàn dây hàn thép đặc (Solid 

Steel). Loại 4 bánh đẩy thường dùng khi hàn dây mềm (dây hàn nhôm) hoặc 
dây hàn có lõi thuốc. Tuy nhiên trong những trường hợp đặc biệt để tăng hiệu 
quả và năng suất đẩy dây hàn cho rôbốt nên dùng loại 4 bánh để đẩy dây hàn  
thép.

1

2

3

4

5

6

7
Hình 2.13. Cơ cấu đẩy dây hàn 4 bánh:
1 – Van khí điện từ; 2 – Động cơ đẩy dây hàn;
3 – Núm điều chỉnh lực ép; 4 – Bánh tỳ;
5 – Ty dẫn dây hàn; 6 – Bánh răng trung gian; 7 – Bánh răng chủ động

22


3. Các chuyển động cơ bản của rôbốt hàn AII  – V6
Rôbốt hàn AII ­V6 được thiết kế  chuyển động theo nhiều hệ  trục toạ 
độ khác nhau. Các chuyển động được chia thành hai nhóm đó là chuyển động 
tịnh tiến và chuyển động quay quanh trục toạ độ. Với số bậc tự do là 6, rôbốt 

hàn AII  – V6 có thể chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay theo các trục  
toạ  độ  rất thuận lợi. Trong quá trình hoạt động, rôbốt hàn AII  – V6 có thể 
dịch chuyển tịnh tiến hoặc quay theo từng trục độc lập hoặc có thể  kết hợp 
chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay cùng một thời điểm. 
Tốc độ dịch chuyển của rôbốt hàn AII  – V6 được điều chỉnh phù hợp 
với
từng trường hợp cụ thể để vừa đảm bảo tính chính xác, vừa đảm bảo năng 
suất và hiệu quả hoạt động. 
Tốc độ chuyển động của các trục như sau: 
Trục 1: 150 0/s = 2.62 rad/s 
Trục 2: 150 0/s = 2.62 rad/s 
Trục 3: 150 0/s = 2.62 rad/s 
Trục 4: 340 0/s = 5.93 rad/s 
Trục 5: 340 0/s = 5.93 rad/s 
Trục 6: 520 0/s = 9.08 rad/s
  
 

    

 Rôbốt chuyển động tịnh tiến theo 
trục X

Rôbốt chuyển động quay theo trục 
X

23


   

  

Rôbốt chuyển động quay theo trục 
Y

Rôbốt chuyển động tịnh tiến theo 
trục Y

           

Rôbốt chuyển động quay theo trục 
Z

Rôbốt chuyển động tịnh tiến theo 
trục Z 

Hình 2.14. Các chuyển động cơ bản của rôbốt hàn AII  – V6

Bài Tập
Câu 1:Các chuyển động cơ bản của robot hàn AIIV6?
Câu 2: Cấu tạo của robot hàn AIIV6?
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập
Tiêu chí đánh giá
Kiến thức
Kỹ năng
Thái độ
Cộng

Nội dung

Hệ số

Đánh giá theo mục tiêu về kiến thức của bài đề  0.3
ra
Đánh giá theo mục tiêu về kỹ năng của bài đề ra 0.5
Tác phong công nghiệp ,Thời gian thực hiện bài  0.2
tập , an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

24


BÀI 3
KỸ THUẬT LẬP TRÌNH CƠ BẢN
Giới thiệu
Lập trình cơ bản trong vận hành robot hàn giúp người học lập trình một 
số quỹ đạo đơn giản, từ đó lập trình nên các quỹ đạo theo nhu cầu
Mục tiêu:
­ Trình bày đúng các bước dể  tạo ra một file mới hoặc mở một file cũ  
và cách quản lý dự liệu file.
­ Trình bày đúng các bước để viết một chương trình cơ bản
­ Ứng dụng để mở một file cũ hoặc tạo một file mới.
­ Xem thông tin của file, sao chép file, xoá file, sửa đổi tên file.
­ Nhận các câu lệnh cơ bản và chức năng của chúng.
­  Ứng dụng câu lệnh để viết chương trình
Nội dung
1.Đặt tên chương trình
Trước khi lập trình một chương trình cho rôbốt hàn hoạt động cần phải 
chuyển phương thức lập trình về  trạng thái chuẩn để  quá trình thực hiện 
chương trình không bị lỗi. 

Chọn phương thức lập trình bằng tay (Teach mode) 

Hình 3.1. Công tắc xoay lựa chọn phương pháp lập trình

Tốc độ dịch chuyển (Speed) của rôbốt được điều chỉnh trong hộp thoại 
Modify speed. Chọn tốc độ dịch chuyển của rôbốt đạt hiệu suất 100%
25