Với sự phát triển của công nghệ kỹ thuật, cánh tay robot công nghiệp trở thành “chìa khóa” giúp doanh nghiệp tối ưu hóa sản xuất. Với khả năng vận hành chính xác, liên tục và đảm bảo an toàn, tay máy robot không chỉ nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng và giảm chi phí vận hành. Bài viết này A.I Tech sẽ chia sẻ đến bạn cấu tạo, ứng dụng, và những lưu ý khi lựa chọn cánh tay robot, giúp doanh nghiệp khai thác hiệu quả tự động hóa.
Cánh tay robot công nghiệp là gì?
Cánh tay robot công nghiệp là một thiết bị tự động hóa được lập trình, với các khớp chuyển động theo trục dọc và có thể xoay theo nhiều hướng, có khả năng mô phỏng các chuyển động của tay người, được sử dụng trong sản xuất công nghiệp để tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Những cánh tay robot này được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất ô tô, điện tử đến thực phẩm và dược phẩm. Nhờ sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT), các cánh tay robot công nghiệp ngày càng trở nên thông minh và linh hoạt hơn trong vận hành.
Cấu tạo cánh tay robot trong công nghiệp
Mỗi cánh tay robot được chế tạo, lắp đặt thừ nhiều thành phần, bộ phận khác nhau. Nhưng nhìn chung chúng được cấu tạo từ 3 phần chính gồm:
Phần tay máy
Phần tay máy của cánh tay robot bao gồm nhiều khớp nối, động cơ và bộ truyền động, giúp robot có thể di chuyển với độ chính xác cao theo nhiều hướng khác nhau. Các khớp nối có thể được thiết kế theo dạng 6 trục, 7 trục hoặc hơn, tùy vào nhu cầu ứng dụng. Đây là nơi thực hiện các chuyển động và thao tác vật lý như cầm nắm, bốc dỡ hoặc hàn.
Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển nơi điều phối các hoạt động của tay máy theo chương trình được cài đặt trước. Các bộ điều khiển PLC và CNC thường được sử dụng để lập trình chuyển động của robot. Hệ thống này giúp đảm bảo mọi thao tác của cánh tay robot diễn ra chính xác, ổn định và đồng bộ với các quy trình khác.
Phần mềm quản lý và vận hành
Giống như những robot công nghiệp khác, ngoài phần cứng, phần mềm quản lý đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hoạt động của cánh tay robot. Các phần mềm được lập trình sẵn để điều khiển các thao tác của robot, cùng với đó hỗ trợ tích hợp hệ thống điều khiển với hệ thống IoT và MES, người dùng có thể điều chỉnh và cập nhật hoạt động của robot từ xa.
Ngoài ra tùy theo ứng dụng cụ thể, cánh tay robot sẽ được lắp thêm các linh kiện khác như mỏ hàn, đầu phun, hệ thống kẹp, hoặc là các cảm biến để hỗ trợ vận hành.
Nguyên lý hoạt động của cánh tay robot
Cánh tay robot hoạt động dựa trên phần mềm lập trình điều khiển và cảm biến tích hợp. Mỗi hành động của robot được xác định trước thông qua các thuật toán và chương trình đã thiết lập. Trong quá trình vận hành, các cảm biến thu thập dữ liệu về môi trường xung quanh và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển, giúp robot điều chỉnh chuyển động để đảm bảo độ chính xác cao.
Lợi ích của cách tay robot trong công nghiệp
Tăng năng suất sản xuất
Một trong những ưu điểm nổi bật của cánh tay robot là khả năng hoạt động liên tục 24/7, giúp tối ưu hóa năng suất. Cánh tay robot có thể thực hiện các nhiệm vụ nhanh hơn con người với độ chính xác tuyệt đối. Nhờ lập trình sẵn, mỗi quy trình đều được thực hiện với tốc độ và chất lượng nhất quán, giúp giảm thiểu thời gian chờ trong sản xuất. Khi cần thay đổi dây chuyền sản xuất, việc tái lập trình robot cũng rất nhanh.
Cải thiện chất lượng
Các quy trình sử dụng cánh tay robot không chỉ nhanh mà còn cực kỳ chính xác, giảm tối đa lỗi sản phẩm. Robot không bị mệt mỏi, không bị ảnh hưởng bởi các tác nhân bên ngoài, từ đó hạn chế lỗi do yếu tố con người gây ra. Nhờ tích hợp cảm biến và camera giống như robot cộng tác, tay máy robot có thể kiểm tra và loại bỏ sản phẩm lỗi ngay trên dây chuyền, giúp đảm bảo các sản phẩm đều đạt chuẩn chất lượng cao.
Tăng sự linh hoạt vận hành
Cánh tay robot trong công nghiệp có thể được lập trình lại để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau, phù hợp với từng giai đoạn sản xuất. Khả năng này giúp doanh nghiệp linh hoạt thích ứng với sự thay đổi của thị trường và sản phẩm.
Với mỗi loại sản phẩm mới, robot chỉ cần cập nhật chương trình mà không cần đầu tư thêm nhiều thiết bị mới. Doanh nghiệp có thể dễ dàng thêm các robot vào dây chuyền mà không ảnh hưởng đến cấu trúc hệ thống hiện có.
Tiết kiệm chi phí vận hành
Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho cánh tay robot có thể cao, nhưng về lâu dài, chúng giúp tiết kiệm chi phí nhân công và giảm thiểu các lỗi sản xuất, từ đó tối ưu hóa chi phí vận hành.
Thay vì tuyển dụng và đào tạo nhân viên mới, robot có thể đảm nhận những công việc lặp đi lặp lại. Nhờ độ chính xác cao, robot giúp hạn chế lãng phí nguyên vật liệu. Quy trình sản xuất được chuẩn hóa giúp giảm hao mòn các thiết bị và linh kiện.
Cải thiện an toàn
Cánh tay robot được ứng dụng rộng nhiều trong các môi trường làm việc nguy hiểm, giúp giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động. Robot có thể thay con người làm việc trong môi trường nhiệt độ cao, hóa chất độc hại, hoặc khu vực nguy hiểm. Các hệ thống cảm biến tích hợp giúp robot phát hiện và dừng ngay khi có dấu hiệu bất thường, bảo vệ an toàn cho người và thiết bị.
Một số ứng dụng chính của cánh tay robot
Cánh tay robot hàn
Tay máy robot công nghiệp thường được sử dụng trong ngành ô tô và cơ khí để thực hiện các mối hàn yêu cầu kỹ thuật phức tạp. Robot có thể thực hiện hàng ngàn mối hàn mỗi ngày với độ chính xác cao. Thay thế con người trong các công đoạn hàn ở nhiệt độ cao và môi trường có khói độc, mỗi ối hàn đều được thực hiện đồng đều, giúp tăng chất lượng sản phẩm.
Cách tay robot bốc xếp hàng hóa
Trong các kho bãi và trung tâm phân phối, cánh tay robot được dùng để bốc xếp, phân loại và đóng gói hàng hóa. Chúng có thể làm việc trong các khu vực chật hẹp và với khối lượng hàng hóa lớn như sắt thép, gỗ,… Quy trình bốc xếp được tự động hóa giúp giảm thời gian chờ giữa các công đoạn.
Cánh tay robot lắp ráp
Robot lắp ráp thường được ứng dụng trong các ngành công nghệ cao như điện tử và tự động hóa. Tay máy robot có thể lắp ráp các linh kiện nhỏ và phức tạp với độ chính xác đến từng micromet. Nhờ tính chính xác cao, robot giảm thiểu tối đa lỗi sản phẩm, đặc biệt trong ngành điện tử. Ngoài ra các cánh tay robot này có thể làm việc đồng bộ với hệ thống MES để giám sát tiến độ lắp ráp.
Cánh tay robot kiểm tra chất lượng
Những cánh tay robot công nghiệp được trang bị cảm biến và camera để kiểm tra chất lượng sản phẩm trên dây chuyền. Có thể phát hiện các khuyết điểm nhỏ nhất mà mắt người không nhận ra được. Robot hỗ trợ kiểm tra nhanh hơn và chính xác hơn, giảm thiểu thời gian dừng máy do lỗi sản phẩm. Các hệ thống kiểm tra bằng robot có thể gửi dữ liệu trực tiếp về trung tâm điều khiển để phân tích và giúp tối ưu hóa sản xuất.
Một số lưu ý khi lựa chọn cánh tay robot cho công nghiệp
Khi đưa cánh tay robot vào hệ thống sản xuất, các doanh nghiệp cần lưu ý những điều sau để có thể lựa chọn được hệ thống tay máy robot phù hợp:
- Trước khi đầu tư robot, doanh nghiệp cần kiểm tra tính tương thích với các hệ thống ERP, MES hoặc dây chuyền sản xuất hiện tại.
- Cánh tay robot cần có khả năng kết nối với các thiết bị IoT để đảm bảo việc giám sát và vận hành từ xa.
- Đảm bảo robot có thể chia sẻ dữ liệu với các hệ thống quản lý sản xuất để tối ưu hóa quy trình.
- Lựa chọn các robot dễ lập trình và bảo trì giúp doanh nghiệp giảm chi phí vận hành, và hỗ trợ nhân viên dễ dàng vận hành và điều chỉnh.
- Nên chọn nhà cung cấp robot có dịch vụ bảo trì nhanh và linh hoạt khi có sự cố.
- Cân nhắc sử dụng robot với kích thước phù hợp với không gian sản xuất để tránh lãng phí diện tích.
- Robot cần được lắp đặt sao cho không gây cản trở hoặc nguy hiểm cho nhân viên.
- Tốc độ và tải trọng của robot cần được chọn theo yêu cầu cụ thể của từng dây chuyền sản xuất.
- Chọn robot có công suất phù hợp và khả năng chịu tải cũng như tốc độ phù hợp với quy trình sản xuất.
- Ưu tiên các loại robot có khả năng nâng cấp để đáp ứng nhu cầu sản xuất trong tương lai.
Lời kết
Cánh tay robot công nghiệp đã và đang trở thành xu hướng tất yếu trong quá trình chuyển đổi số và tự động hóa sản xuất. Việc ứng dụng robot không chỉ giúp doanh nghiệp nâng cao năng suất, tối ưu hóa chi phí mà còn cải thiện chất lượng và đảm bảo an toàn lao động. Hy vọng những thông trên A.I Tech chia sẻ đến bạn bên trên sẽ giúp bạn có thêm kiến thức cần thiết để tối ưu quy trình sản xuất của doanh nghiệp mình.
