Giờ đây, bạn có thể tìm thấy rô-bốt công nghiệp cho hầu hết mọi quy trình sản xuất mà bạn tham gia. Tuy nhiên, mẹo nằm ở chỗ bạn phải hiểu loại rô-bốt nào phù hợp nhất để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau. Thật không may, đây là điều mà hầu hết các nhà sản xuất phải vật lộn vì khái niệm robot có thể hơi phức tạp.
Tóm lại, robot công nghiệp được phân biệt bởi các yếu tố như tính linh hoạt, phạm vi tiếp cận và khả năng tải trọng. Khi đưa ra lựa chọn, đây có thể là những yếu tố thiết kế bạn cần cân nhắc so với hoạt động của nhà máy. Để giúp bạn đưa ra lựa chọn đúng đắn cho nhà máy của mình, đây là danh sách không thể bỏ lỡ các loại robot và cách áp dụng chúng.
Robot có khớp nối
Robot có khớp nối là những robot có tính linh hoạt cao được tạo thành từ nhiều khớp quay. Các khớp này cho phép chúng di chuyển dọc theo nhiều mặt phẳng và do đó, tùy thuộc vào số lượng khớp, chúng có thể có tới mười trục. Robot 6 trục hiện là những robot có khớp nối phổ biến nhất nhưng các thiết kế mới hơn đã nâng cao lên 7 trục. Cánh tay robot của họ được cung cấp năng lượng bởi nhiều động cơ được lắp bên trong chúng.
Mức độ khéo léo cao của robot có khớp nối khiến chúng trở thành ứng cử viên lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp phức tạp. Chúng có thể với tay dưới, trên hoặc nghiêng và ngáp để tiếp cận các vật thể trong máy xử lý và thực hiện các nhiệm vụ khác nhau giống như bàn tay con người. Điều này được nâng cao hơn nữa bằng cách sử dụng các công cụ cuối cánh tay khác nhau tương ứng với nhiệm vụ.
Ngoài ra, robot có khớp nối chất lượng trên thị trường có dây được quản lý tốt, khả năng bảo vệ chống xâm nhập và các khớp nối kín. Do đó, chúng đủ tiêu chuẩn để ứng dụng trong các quy trình công nghiệp có độ ẩm cao, nhiệt độ cao và phòng sạch. Nhờ tính linh hoạt, chúng cũng có thể được gắn theo nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào cách lý tưởng cho không gian nhà máy của bạn
Ưu điểm:
- Tính linh hoạt cao
- Có thể thực hiện các nhiệm vụ phức tạp
- Nhiều kiểu lắp đặt để phù hợp với các quy trình công nghiệp khác nhau
Nhược điểm:
- Chúng có thể chậm hơn do trọng lượng và nhiều khớp nối
- Chúng đắt
Các ứng dụng được đề nghị
Bạn có thể khai thác tính linh hoạt của robot có khớp nối để tự động hóa các hoạt động như:
- Chăm sóc máy móc
- Bao bì sản phẩm
- Kiểm tra sản phẩm
- Lắp ráp sản phẩm
Robot SCARA
Robot SCARA là Cánh tay robot khớp nối tuân thủ có chọn lọc. Từ viết tắt này đề cập đến tính linh hoạt hạn chế của nó, theo đó nó có thể di chuyển dọc theo trục X và Y nhưng cứng ở trục Z. Điều này có nghĩa là cánh tay robot SCARA có thể di chuyển sang trái, phải, qua lại. Độ cứng của nó trên trục Z có nghĩa là nó cũng có thể di chuyển theo chiều dọc nhưng trên một trục cố định. Do phạm vi công việc nhỏ và kích thước nhỏ gọn, robot SCARA có thể hoạt động khá nhanh.
Chính những quy định thiết kế này đã tạo nên Robot SCARA thích hợp cho việc lắp ráp công nghiệp các bộ phận nhỏ. Ví dụ, trong sản xuất bảng mạch, robot SCARA có thể được lập trình để chọn các bộ phận vi mô từ khay và lắp chúng vào bảng. Ngoài việc lắp ráp, chúng còn có thể được áp dụng trong các nhiệm vụ lặp đi lặp lại đòi hỏi phải chuyển các vật thể giữa hai mặt phẳng song song.
Ưu điểm:
- Phong bì làm việc nhỏ gọn
- Họ làm việc nhanh
- Chúng có độ chính xác và độ lặp lại cao
Nhược điểm:
- Chúng thường có khả năng tải trọng thấp
- Tính linh hoạt hạn chế dẫn đến khả năng ứng dụng hạn chế
Các ứng dụng được đề nghị
- Lắp ráp bộ phận sản phẩm
- Kiểm tra sản phẩm
- Chọn và đặt
Robot Delta
Robot delta bao gồm 3 cánh tay robot song song được gắn trên đế cố định. Cánh tay robot có cả khớp lăng trụ và khớp quay và được cung cấp năng lượng bởi 3 động cơ được lắp bên trong đế. Thiết kế này giúp cánh tay của robot delta tăng thêm độ ổn định nhưng chỉ cho phép chúng linh hoạt theo trục X và Y. Tuy nhiên, với việc các động cơ được lắp đặt ở phần đế thay vì ở cánh tay, các cánh tay rất nhẹ và do đó rô-bốt delta hoạt động rất nhanh.
Thiết kế của robot đồng bằng yêu cầu chúng được gắn trên cao sao cho cánh tay robot treo xuống. Điều này khiến chúng trở thành ứng cử viên sáng giá cho các chức năng công nghiệp nội tuyến như phân loại sản phẩm trên băng chuyền. Chúng cũng có thể được tùy chỉnh một cách sáng tạo bằng các tiện ích bổ sung như cảm biến hoặc hệ thống hình ảnh để nâng cao độ chính xác và hiệu suất tổng thể.
Ưu điểm:
- Hoạt động tốc độ cao
- Phong bì làm việc nhỏ gọn
- Độ chính xác cao
Nhược điểm:
- Họ có phạm vi tiếp cận hạn chế
- Linh hoạt hạn chế
- Họ chỉ có thể xử lý tải trọng nhỏ
Robot Descartes
Nguồn: Processsolutions.com
Robot Descartes chiếm một phong bì công việc hình khối. Chúng được lắp ráp tại chỗ và có thể được tùy chỉnh để phù hợp với các ứng dụng cụ thể. Chúng bao gồm 3 bộ truyền động tuyến tính trở lên được đặt vuông góc với nhau. Vì lý do này, robot Descartes chỉ có thể di chuyển dọc theo một trục tại một thời điểm.
Có thể gắn robot Descartes theo chiều dọc, chiều ngang hoặc trên cao. Tuy nhiên, khi được gắn trên cao, nó được gọi là robot giàn mặc dù các chức năng của nó phần lớn vẫn giữ nguyên. Cũng trong giai đoạn cài đặt này, các chi tiết tùy chỉnh như độ dài hành trình và tốc độ thao tác sẽ được thiết lập.
Không giống như robot có khớp nối, robot Descartes chỉ có thể thực hiện được các thao tác hạn chế. Ví dụ, họ không thể với tới các bộ phận và xoay chúng. Việc lập trình của họ có thể phức tạp như nhau nhưng bạn có thể khám phá các mô hình được lập trình sẵn hoặc công cụ lập trình riêng biệt.
Ưu điểm:
- Nhiều khả năng cài đặt
- Độ chính xác cao
- Chúng có thể được tùy chỉnh để phù hợp với các nhiệm vụ cụ thể
Nhược điểm:
- Việc cài đặt và lập trình có thể phức tạp
- Tại một thời điểm chỉ có một trục có thể di chuyển
- Sự phức tạp có thể khiến các công ty quy mô nhỏ không thể tiếp cận được
Các ứng dụng được đề nghị
- 3D in
- Chọn và đặt nhiệm vụ
- Kiểm tra sản phẩm
Robot vùng cực
Nguồn: prezi.com
Robot vùng cực được cấu tạo gồm 4 bộ phận chính; một đế quay, một trục nâng, một cánh tay có thể mở rộng và thu lại như kính thiên văn và cần co rút. Nó được sử dụng cho các nhiệm vụ đơn giản vì nó không chỉ có thể mở rộng đến khu vực xung quanh đế robot. Nó có thể di chuyển dọc theo trục XYZ nhưng những điểm mà cánh tay robot có thể chạm tới được xác định bằng khoảng cách nó có thể kéo dài từ đế robot.
Góc làm việc của robot cực là hình cầu. Nó có thể được lắp đặt trên sàn nhà máy hoặc trên mặt bàn tùy thuộc vào kích thước và nhiệm vụ mà nó đang thực hiện. Do cấu trúc của cánh tay và chuyển động rút lại của nó, robot cực hoạt động tốt hơn trong các hoạt động không yêu cầu nhiều chuyển động hoặc độ lặp lại cao.
Ưu điểm:
- Cánh tay của robot vùng cực có thể di chuyển trên và dưới các vật thể
- Họ có thể bao gồm một phong bì công việc quan trọng
Nhược điểm:
- Độ chính xác và độ lặp lại thấp
- Chúng tương đối chậm
- Phạm vi ứng dụng của chúng bị hạn chế
Các ứng dụng được đề nghị
- Hàn điểm
- Khoan
- đúc Die
Khuôn phun
Robot hình trụ
Nguồn: pishrobot.com
Cấu trúc của robot hình trụ được tạo thành từ một trục quay gắn trên một đế sử dụng khớp quay. Trục quay còn được kết nối vuông góc với cánh tay robot có thể mở rộng, rút lại và di chuyển theo phương thẳng đứng dọc theo trục quay.
Thiết kế nhỏ gọn này khiến robot hình trụ trở thành lựa chọn tốt cho các nhà máy quy mô nhỏ không có nhiều diện tích sàn nhà xưởng. Chúng cũng bao phủ một phạm vi làm việc hình trụ khá lớn nhờ trục quay, từ đó di chuyển cánh tay robot dọc theo mặt phẳng 360°. Điều đó nói lên rằng, chuyển động của robot hình trụ bị hạn chế vì cánh tay của nó có độ linh hoạt kém. Sau đó, chỉ có một số quy trình công nghiệp có thể áp dụng nó.
Ưu điểm:
- Chúng có thể bao phủ một phong bì làm việc 360°
- Thiết kế lớn hơn có thể xử lý tải trọng lớn
- Cấu trúc nhỏ gọn của chúng chiếm ít không gian
Nhược điểm:
- Linh hoạt hạn chế
- Các ứng dụng hạn chế
- Độ chính xác và độ lặp lại thấp
Các ứng dụng được đề nghị
- Máy bốc xếp
- Ứng dụng đúc
- Đúc chết
Robot hợp tác
Nguồn: Pinterest
Robot, mặc dù mang lại lợi ích vô cùng lớn cho ngành công nghiệp sản xuất cũng có thể gây ra nhiều rủi ro khác nhau. Hơn nữa, trong hoạt động của nhà máy, nơi họ phải làm việc trong cùng không gian với con người. Những chuyển động ‘mù quáng’ của chúng thường gây thương tích cho nhân viên và thậm chí gây ra va chạm giữa các robot riêng biệt.
Hơn nữa, thiết kế ban đầu của robot công nghiệp dường như chỉ hình dung ra robot hoạt động mà không cần sự can thiệp của con người. Kết quả là, chúng được chế tạo với các cạnh sắc nét rõ rệt và nhìn chung thiết kế của chúng không đặc biệt thân thiện với con người. Tuy nhiên, nghiên cứu đã chứng minh rằng các quy trình sản xuất có thể được hưởng lợi rất nhiều từ việc kết hợp các thế mạnh khác nhau của cả sức lao động của con người và khả năng của robot.
Khái niệm robot cộng tác tìm cách giải quyết những vấn đề nan giải này. Theo định nghĩa, robot cộng tác là robot được thiết kế thân thiện với con người hơn cả về mặt an toàn và vận hành. Vì những robot cộng tác như vậy không nhất thiết được xác định bởi số lượng trục mà chúng có thể hợp tác tốt như thế nào với con người.
Các đặc điểm chính của robot cộng tác bao gồm:
Các cạnh bo tròn – các cạnh của chúng được làm nhẵn, một số thậm chí được bọc trong nhựa. Điều này làm giảm chấn thương mà công nhân có thể gặp phải do vô tình va vào robot khi làm việc cùng nó.
Cảm biến chuyển động – cánh tay robot của robot cộng tác được trang bị cảm biến chuyển động phát hiện sự hiện diện của con người hoặc chướng ngại vật trong phạm vi làm việc của chúng. Các cảm biến có thể kích hoạt cánh tay để chậm lại hoặc dừng lại tùy thuộc vào khoảng cách của chướng ngại vật.
Ít tiếng ồn hơn – tiếng ồn ở mức decibel cao có thể gây hại cho thính giác của con người. Để nhân viên và robot có thể làm việc cùng nhau một cách an toàn, robot thiết kế cộng tác được chế tạo để giảm thiểu tiếng ồn càng nhiều càng tốt.
Ưu điểm:
- Chúng an toàn hơn các robot khác
- Họ mang lại cho các nhà máy nhiều giá trị hơn bằng cách khai thác cả sức mạnh của con người và robot
- Các tính năng thiết kế ít tiếng ồn thường cải thiện môi trường sàn nhà máy
- Chúng có cấu trúc nhỏ gọn
Nhược điểm:
- Chúng có thể đắt tiền với các tính năng bổ sung
Kết luận
Mỗi loại robot công nghiệp trình bày một bộ giải pháp cho các ứng dụng khác nhau. Khi bạn hiểu rõ hơn về cách chúng hoạt động, việc xác định cái nào trong số chúng sẽ phù hợp với nhu cầu của nhà máy của bạn sẽ dễ dàng hơn nhiều. Điều đó có nghĩa là, chất lượng đầu ra công việc mà bạn nhận được sẽ chỉ tốt bằng chất lượng của robot mà bạn đầu tư vào. Do đó, để đạt được tất cả, hãy hướng tới một nhà sản xuất robot công nghiệp sử dụng đầu vào có chất lượng và đưa ra các giải pháp sáng tạo.