Cánh tay robot công nghiệp và xu hướng ứng dụng đa lĩnh vực

Cánh tay robot là thành quả của sự phát triển trí tuệ nhân loại, mang ý nghĩa to lớn không chỉ đối với 1 lĩnh vực mà nhiều lĩnh vực cuộc sống.

Có thể xem cánh tay robot là đại diện điển hình của tự động hóa công nghiệp.

Ý nghĩa của cánh tay robot công nghiệp

Robot chứa hàm lượng trí tuệ, công nghệ cao. Cánh tay robot chỉ là một trong số sản phẩm robot được con người chế tạo thành phục vụ cho mục đích sản xuất. Song chính nó lại chiếm số lượng phần nhiều so với các dòng robot khác bởi tính ứng dụng trong quy trình sản xuất.

Một số ý nghĩa của sự ra đời cánh tay robot công nghiệp:

  • Nâng cao hiệu quả sản xuất: giá trị tính được gấp nhiều lần so với sức lao động của con người
  • Thay thế con người làm những việc nguy hiểm, phức tạp
  • Tránh những sai lầm không đáng có trong sản xuất

Cánh tay robot lý tưởng cho các hoạt động lặp đi lặp lại, nhất quán và yêu cầu độ chính xác rất cao, cũng như cho các ứng dụng mà con người có thể gặp khó khăn để thực hiện một cách an toàn.

Kết cấu của cánh tay robot công nghiệp được mô phỏng như một cách tay của con người. Tuy rằng hình dáng bên ngoài được làm bằng kim loại cứng cáp nhưng khả năng di chuyển của robot lại cực kỳ linh hoạt, tốc độ nhanh chóng và xác định vị trí chính xác.

Với sản phẩm tự động hóa là cánh tay robot, con người không cần phải trực tiếp làm những công việc hao tốn quá nhiều sức lực. Ở đây con người vẫn làm chủ máy móc, điều khiển robot thực hiện các hành động tự động bằng cách lập trình nhiệm vụ cho nó. 

Cấu tạo và phân loại cánh tay robot công nghiệp

Cấu tạo cơ bản của cánh tay robot

Khả năng tự động, tính chắc chắn và sự tinh hoạt của robot là sự kết hợp hoàn hảo giữa 3 phần cơ bản:

  1. Cánh tay (phần cứng): đây là bộ phận cơ khí được gia công tỉ mỉ được làm từ chất liệu kim loại cứng và bền. Chi tiết trong cánh tay nối với nhau bằng khớp trượt và khớp quay để chúng chuyển động vững chắc hơn, linh hoạt.
  2. Hệ thống điều khiển: là bộ phận nhận tín hiệu (lệnh hoạt động) đảm bảo nhiệm nhiệm vụ tiến hành những thao tác. Từng hoạt động mà chức năng của hệ thống điều khiển cánh tay robot phân cấp thành nhiều mức độ khác nhau. Chúng vận hành từ đơn giản, giải quyết phương thức hành động chung đến vị trí thao tác, những điểm đi qua… hoặc các hoạt động phức tạp như tính toán động học, nội suy, xử lý lỗi, thiết lập quỹ đạo…
  3. Phần mềm: được cài đặt trên máy tính, là nơi người vận hành tiến hành lập trình thao tác, hành động của robot. Phần mềm và hệ thống điều khiển tương thông với nhau để truyền và nhận tín hiệu.

Nguyên lý hoạt động của robot rất đơn giản. Đầu tiên, người vận hành cần phải lập trình trên trên phần mềm chuyên dụng tương thích với robot. Ngôn ngữ lập trình mã hóa được trung tâm hệ thống điều khiển tiếp nhận, phân phối những tín hiệu mệnh lệnh đến với cánh tay robot. 

Các loại cánh tay robot công nghiệp

Trong công nghiệp, cánh tay robot được xem là hệ thống nhân sự nhân tạo không "mệt mỏi". Tính hiệu suất công việc, chất lượng và tối ưu chi phí hoạt động sản xuất rất tốt hơn rất rõ ràng. 

Với tính ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực sản xuất thì cánh tay robot cũng có đa dạng các loại để có thể đáp ứng nhu cầu của từng lĩnh vực. 

Có 4 kiểu cánh tay robot ứng dụng trong công nghiệp cơ bản gồm:

  • Cánh tay robot (giàn) Descartes
  • Cánh tay robot hình trụ
  • Cánh tay robot hình cầu
  • Cánh tay robot SCARA

Mỗi kiểu cánh tay có các đặc trưng riêng biệt và ứng dụng thực tế trong ngành công nghiệp sản xuất riêng.

Đặc trưng của cánh tay robot công nghiệp

Các loại cánh tay robot ngày nay được sử dụng ở mọi quy mô sản xuất, từ lắp ráp bảng mạch chi tiết nhỏ đến các ngành công nghiệp nặng khối lượng lớn như dây chuyền sản xuất ô tô. Trong mọi trường hợp, việc lựa chọn loại cánh tay robot có thể lập trình phù hợp cho một vai trò hoặc nhiệm vụ nhất định phải liên quan đến việc xem xét bản chất và yêu cầu chính xác của ứng dụng dự kiến. Những điều này thường sẽ bao gồm:

  • Trọng tải: Tất cả các loại cánh tay robot đều có khả năng chịu tải nhất định và con số do nhà sản xuất chỉ định này luôn cần vượt quá tổng trọng lượng của tải trọng liên quan đến bất kỳ công việc nào bạn mong đợi cánh tay đó thực hiện (bao gồm cả công cụ và phụ kiện).
  • Sự định hướng: Tiêu chí này thường được xác định bởi chân đế (footprint), vị trí lắp đặt của cánh tay robot và mức độ phù hợp của nó với các thiết bị khác trong dây chuyền sản xuất của bạn đối với phạm vi chuyển động và thao tác mà nó dự kiến ​​sẽ thực hiện. 
  • Tốc độ, vận tốc: khi chọn cánh tay robot cho các ứng dụng chọn và đặt, điều quan trọng là phải chú ý đến xếp hạng của nhà sản xuất về tốc độ, và đặc biệt là về khả năng tăng tốc trên khoảng cách xa hơn.
  • Sự di chuyển linh hoạt: Dung sai và độ chính xác trên các nhịp rộng hơn có thể giảm ở một số loại cánh tay robot, do độ lệch của cánh tay và sự khác biệt trong thiết kế khung đỡ. Nếu ứng dụng yêu cầu khoảng cách di chuyển dài hơn giữa các tải trọng hoặc khu vực làm việc, điều này có thể quyết định loại cánh tay robot nào sẽ phù hợp hoặc không phù hợp để thực hiện nhiệm vụ, tùy thuộc vào độ chặt của dung sai yêu cầu.
  • Độ chính xác: Một số loại cánh tay robot có thể lập trình vốn dĩ được thiết kế để có phạm vi chuyển động và khớp nối chính xác hơn những loại khác. Điều này có thể dẫn đến chi phí cao hơn đối với một máy phức tạp hơn và liên quan đến sự thỏa hiệp với các yếu tố khác như chân đế, tốc độ, khoảng cách di chuyển tiềm năng và định hướng.
  • Việc xem xét các điều kiện khí quyển và các nguy cơ tiềm ẩn (bao gồm bụi, bẩn và độ ẩm) trong môi trường làm việc rất quan trọng khi chọn một loại cánh tay robot thích hợp cho một vị trí cụ thể.
  • Chu kỳ nhiệm vụ: Về cơ bản, đây là một đánh giá về mức độ hiệu quả của cánh tay robot và khoảng thời gian giữa các giai đoạn 'nghỉ ngơi' hoặc bảo trì. Sự hao mòn rõ ràng sẽ sớm trở thành vấn đề đối với cánh tay robot được chạy liên tục, trái ngược với cánh tay robot chỉ được vận hành trong các chu kỳ thay đổi tiêu chuẩn.

Xu hướng ứng dụng cánh tay robot đa lĩnh vực

Giá trị lợi ích mà robot mang lại cho nền công việc vô cùng lớn. Chính vì thế, ứng dụng cánh tay robot đa lĩnh vực trở thành xu hướng phát triển tích cực. 

  • Robot sử dụng trong ngành sản xuất chế tạo ô tô, xe máy
  • Robot sử dụng trong gia công cơ khí
  • Robot sử dụng trong ngành ép nhựa
  • Robot sử dụng trong ngành xi mạ
  • Robot sử dụng trong ngành dược phẩm, y tế
  • Robot sử dụng trong ngành hóa chất
  • Robot sử dụng trong ngành công nghiệp gỗ
  • Robot sử dụng trong ngành chế tạo linh kiện điện tử

Ngoài ra còn nhiều ứng dụng lĩnh vực khác mà con người hướng tới sử dụng robot. Robot không ngừng được cải tiến, trang bị công nghệ thông minh để tối ưu hóa các tiện ích cho người sử dụng. Trong tương lai gần, robot có thể hoàn toàn tiến tới một số lĩnh vực như: môi trường, vũ trụ, xây dựng,...

 

banner tin tức