CHƯƠNG 1: TỔNG THỂ VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Nguyên do chọn đề tài Khoảng thời gian thực tập tại Công ty TNHH Một Thành Viên Động Cơ và Máy Nông Nghiệp Miền Nam (VIKYNO và VINAPPRO) đã mang đến cho chúng em cơ hội tiếp cận và trải nghiệm thực tế việc ứng dụng robot hàn trong quá trình hàn các CT đơn giản. Việc sử dụng robot hàn mang lại nhiều ưu điểm cho công ty như: Thời gian gia công giảm khoảng 50% so với hàn thủ công: Robot hàn có khả năng hoạt động liên tục với V cao, giúp giảm được chi phí trong quy trình sản suất từ đó tăng lợi nhận cho công ty. Robot hàn mang đến độ chính xác và tính đồng nhất vượt trội, góp phần nâng cao chất lượng chế tác. Tuy nhiên, hiện nay công ty vẫn chưa thể ứng dụng robot cho 100% sản phẩm do một số nguyên nhân chính sau: Hình dáng phức tạp của CT: Một số CT có cấu tạo phức tạp, khiến robot khó di chuyển và thao tác hàn chính xác.
Năng xuất hàn sản phẩm: Hiện tại “khung đế máy làm trắng gạo D-RP1000L- 01 chỉ có hàn thủ công, chưa tối ưu hóa quá trình sản xuất nên chưa làm trùng được thời gian phụ và thời gian cơ bản thế nên tốn rất nhiều thời gian cho thời gian phụ, vì vậy năng suất không cao, hao phí về nhân lực. Kết cấu robot chưa đáp ứng yêu cầu: bàn gá Robot hiện tại của công ty chưa đảm bảo độ chính xác sau khi tháo lắp, dẫn đến việc tốn thời gian cho công đoạn căng chỉnh khi thay đổi đồ gá cho các sản phẩm khác nhau. Nhận thấy đây là các lý do cốt lõi để có thể để cải thiện năng suất đáng kể cho công ty mà trong đó sản phẩm khung máy đánh bóng gạo D-RP1000L-01 sẽ cho ta thấy rõ nhất các đặc điểm nói trên. Vì vậy chúng em chọn đề tài: CKM-04.2 Đích đến của đề tài Tăng cường hiệu quả của robot hàn tại công ty VIKYNO, đặc biệt cho sản phẩm khung đế máy làm trắng gạo D-RP1000L-01.
Xây dựng quy trình hàn: xác định các bước hàn hợp lý, đảm bảo kết cấu mối hàn và an toàn trong ngành hàn, tối ưu hóa quỹ đạo chuyển động của robot để nâng cao năng suất hàn. Thiết kế chế tạo hệ thống đồ gá: + Thiết kế hệ thống đồ gá phù hợp với hình dạng phức tạp khung đế máy D- RP1000L-01. + Đảm bảo độ chính xác cao khi định vị và kẹp giữ CT trong quá trình hàn. 1 Cải tiến thêm hệ thống gá lắp nhanh:Thiết kế, chế tạo và đảm bảo duy trì chính xác vị trí trong quá trình tháo lắp nhanh.
Lập trình và vận hành robot hàn: Robot hàn Yaskawa có khả năng tăng hiệu xuất làm việc, giảm thiểu thời gian chu kỳ, đảm bảo độ chính xác cao, tăng tính đồng nhất, giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động. Việc lập trình và vận hành robot hàn Yaskawa không chỉ nhằm vào việc hoàn thành nhiệm vụ hàn mà còn hướng đến việc tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất.3 Giới hạn của đề tài. Phạm vi áp dụng: Đề tài được triển khai tại công ty VIKYNO, được nhóm em thực hiện từ ngày 24/01/2024 đến 15/07/2024. Mục tiêu của đề tài là chú trọng vào nghiên cứu, đánh giá lên kế hoạch và chế tạo hệ thống đồ gá, phân tích sản phẩm và cải tiến chương trình điều khiển hàn từ đó lập trình và vận hành robot hàn Yaskawa và chỉ áp dụng cho khung đế máy D-RP1000L-01.
Khung thời gian: Đề tài kéo dài trong 6 tháng, bắt đầu từ ngày 24/01/2024 đến 01/07/2024. Nhóm nghiên cứu bao gồm Đoàn Văn Hưng, Nguyễn Trí Đạt, Nguyễn Phúc Hoàng Vinh, được hướng dẫn bởi GVC. Đặng Minh Phụng và được sự hỗ trợ từ các chuyên gia kỹ thuật tại công ty VIKYNO. Tính ứng dụng: Kết quả nghiên cứu chỉ áp dụng cho khung đế máy làm trắng gạo D-RP1000L- 01 bằng robot hàn Yaskawa hiện có tại VIKYNO.
Việc áp dụng cho các sản phẩm khác hoặc robot hàn khác cần được nghiên cứu và điều chỉnh phù hợp d. Đóng góp: Đề tài dự kiến đóng góp những giá trị sau: Cung cấp quy trình hàn tối ưu cho D-RP1000L-01 sử dụng robot hàn Yaskawa Thiết kế, chế tạo hệ thống đồ gá chuyên biệt phục vụ cho D-RP1000L-01 Cải tiến chương trình điều khiển hàn để nâng cao hiệu quả và độ chính xác Tối ưu hóa thời gian và chi phí sản xuất, đóng góp vào lợi ích kinh tế cho công ty VIKYNO Với việc định rõ giới hạn cụ thể và mục tiêu rõ ràng, nhóm nghiên cứu sẽ tập trung nguồn lực và nỗ lực để đạt được các kết qua trong thời gian dự kiến. Việc xác định rõ ràng phạm vi áp dụng và tính ứng dụng của đề tài sẽ đảm bảo tính thực tiễn.4 Đối tượng và phạm vi cần nghiên cứu. Quy trình hàn: Đánh giá, phân tích các hạn chế và đề xuất quy trình hàn tối ưu dựa trên robot hàn Yaskawa.
Hệ thống đồ gá hàn: Phân tích và lựa chọn giải pháp thiết kế phù hợp, sau đó tiến hành phát triển và sản xuất hệ thống đồ gá cho khung đế D-RP1000L-01. Lập trình điều khiển robot hàn: Phát triển chương trình điều khiển robot hàn dựa trên quy trình hàn đề xuất và tối ưu hóa để đạt hiệu quả và độ chính xác mong muốn. Thử nghiệm và đánh giá: Tiến hành hàn thử nghiệm khung đế D-RP1000L- 01, đánh giá chất lượng mối hàn, hiệu quả và độ chính xác của hệ thống. Kết quả đề tài bao gồm quy trình hàn tối ưu, hệ thống đồ gá hàn và chương trình điều khiển robot hàn cho D-RP1000L-01, góp phần cải thiện đáng kể hiệu suất và sản phẩm được cải thiện về chất lượng cho công ty VIKYNO.5 Phương pháp cho việc tra cứu, đánh giá và tiếp cận đề tài.
Tìm kiếm tài liệu và hiểu rõ về hệ thống cần nghiên cứu: + Thu thập dữ liệu kỹ thuật về máy làm trắng gạo D-RP1000L-01 và cánh tay robot hàn Yaskawa + Nghiên cứu những yếu tố và hiệu suất của hệ thống + Thu thập và tra cứu, sách báo, nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước, về: + Quy trình hàn cho các cấu kiện tương tự. + Thiết kế hệ thống đồ gá hàn. + Lập trình cho robot hàn Yaskawa. + Tài liệu hướng dẫn sử dụng robot hàn Yaskawa.
+ Bản vẽ kỹ thuật của khung đế D-RP1000L-01. Thí nghiệm và đánh giá: + Phát triển và sản xuất thống đồ gá hàn. + Lập trình robot hàn Yaskawa để thực hiện các đường hàn theo yêu cầu. + Tiến hành thí nghiệm hàn và đánh giá chất lượng mối hàn, năng suất làm việc.6 Khảo sát thực tế: Thực hiện thăm dò và điều tra trực tiếp quá trình hàn hiện tại cho khung đế D-RP1000L-01 tại công ty VIKYNO.
Xác định các vấn đề và giới hạn hiện tại trong quá trình hàn. Phân tích các phương pháp hàn tiên tiến và hiện đại để đề xuất áp dụng vào hệ thống. Giao tiếp với các kỹ sư hàn và nhân viên kỹ thuật tại VIKYNO.1 Phân tích và đề xuất: Phân tích các lựa chọn thiết kế hệ thống đồ gá hàn. Chọn một phương pháp thiết kế hợp lý nhất dựa trên các chỉ tiêu: hiệu suất, độ chính xác, tính dễ sử dụng và chi phí.
Đề xuất quy trình hàn tối ưu cho khung đế D-RP1000L-01 sử dụng robot hàn Yaskawa.2 Thiết kế và chế tạo: Hoàn thiện bản vẽ kỹ thuật CT cho hệ thống đồ gá hàn. Thiết kế các bộ phận, linh kiện cần thiết để hỗ trợ quy trình hàn mới.(Lựa chọn vật liệu phù hợp cho chế tạo đồ gá.) Chế tạo hệ thống đồ gá hàn theo bản vẽ kỹ thuật. Lắp đặt hệ thống đồ gá vào robot hàn Yaskawa.3 Lập trình và thử nghiệm: Tạo chương trình điều khiển cho robot hàn dựa trên quy trình hàn đã đề xuất. Phát triển và cải tiến chương trình điều khiển hàn để tối nâng cao hiệu quá trình thực hiện hàn.
Đánh giá và kiểm tra hiệu suất của chương trình điều khiển sau khi được cải tiến. Đánh giá chất lượng của kết quả hàn, hiệu năng và độ tin cậy của hệ thống.4 Hoàn thiện và nghiệm thu: Dựa trên kết quả thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện hệ thống đồ gá và chương trình điều khiển. Đưa ra các mục tiêu phát triển và cải tiến tiếp theo dựa trên đầu ra thử nghiệm. Tạo báo cáo khoa học CT về quá trình nghiên cứu, kết quả thử nghiệm và đánh giá.7 Bố cục của đồ án Chương 1: Tổng quan về đề tài.
Lý do, mục tiêu và phạm vi nghiên cứu đề tài được làm rõ để tìm hiểu sâu về các phương pháp hàn và áp dụng robot hàn. Phân tích ưu khuyết điểm của các phương pháp hàn và sự áp dụng của robot hàn được thực hiện để đánh giá khả năng của từng phương pháp. Chương 2: Khái quát robot trong ngành hàn. Giới thiệu, ứng dụng, nhu cầu và xu hướng phát triển về robot hàn So sánh áp dụng robot hàn trong nước và quốc tế.
4 Chương 3: Phân tích kết cấu khung máy làm trắng gạo D-RP1000L-01. Phân tích CT, vật liệu, kích thước khung máy. Xác định vị trí hàn và yêu cầu kỹ thuật cho mối hàn. Chương 4: Tính toán thiết kế thông số, kỹ thuật và quy trình công nghệ hàn.
Tính toán thông số hàn, kỹ thuật hàn Mục đích, lập bảng quy trình và xác định chế độ hàn. Chương 5: Tính toán, thiết kế quy trình công nghệ và chế tạo hệ thống đồ gá hàn. Nhiệm vụ thiết kế và thiết kế quy trình công nghệ. Tính toán Lực kẹp cần thiết và đồ gá.
Chương 6: Thiết kế và tối ưu hóa chương trình điều khiển robot hàn. Hướng dẫn cách lập trình robot hàn Chương trình điều khiển robot hàn. Chương 7: Những khuyết tật hàn, phương pháp kiểm tra và an toàn lao đông trong ngành hàn Phân tích khuyết tật hàn và biến dạng sau hàn: nguyên nhân, hiện tượng, biện pháp khắc phục. Xây dựng phương pháp kiểm tra: phôi hàn, vật liệu hàn, kiểm tra quy trình, kích thước, phương pháp kiểm tra hàn.
An toàn lao động và biện pháp đảm bảo an toàn: an toàn trong hàn, tai nạn có thể xảy ra, biện pháp phòng ngừa. Chương 8: Kết luận và kiến nghị 5 CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT ROBOT YASKAWA TRONG NGÀNH HÀN. Tổng quan về Robot Yaskawa Motoman Yaskawa Motoman là một trong những nhà sản xuất robot hàng đầu toàn cầu, cung cấp nhiều dòng robot hàn để đảm bảo mọi nhu cầu sản xuất.