Tin công nghệ

Các loại Robot công nghiệp hiện nay

Lựa chọn Robot trong quy trình của mình cần xem xét các điểm xuất phát cơ bản cho bất kỳ ứng dụng chuyển động nào: tải, định hướng, tốc độ, hành trình, độ chính xác, môi trường và chu kỳ nhiệm vụ.

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến ​​những thay đổi đáng kể trong ngành sản xuất nhờ vào robot công nghiệp. Những robot này không chỉ đơn thuần là máy móc, chúng là những nhân tố chủ chốt trong sản xuất hiện đại. Chúng giúp nâng cao độ chính xác, hiệu quả và năng suất trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Tự động hóa đã trở thành yếu tố thiết yếu trong ngành sản xuất hiện nay, và robot công nghiệp là giải pháp được ưu tiên lựa chọn cho các công việc từ lắp ráp đến kiểm soát chất lượng.
 

Robot công nghiệp là gì?


Robot công nghiệp là một cỗ máy tiên tiến được trang bị cảm biến, bộ điều khiển và bộ truyền động. Các bộ phận này được gắn trên một khung linh hoạt với các khớp nối tạo thành một cánh tay robot. Những robot này có thể lập trình, tự động hóa và có khả năng di chuyển theo ba trục trở lên, đôi khi vượt xa khả năng của con người. 

Khả năng điều khiển và lập trình của robot công nghiệp cho nhiều nhiệm vụ liên tục và lặp đi lặp lại khác nhau thật ấn tượng. Bằng cách tuân theo một chương trình, Robot giảm thiểu và đôi khi loại bỏ hoàn toàn sự cần thiết của sự can thiệp của con người. 
 

Robot công nghiệp có những lợi ích gì?


Dưới đây là một số ưu điểm chính của việc sử dụng robot công nghiệp:
  • Chúng có năng suất cao hơn nhiều: Robot công nghiệp có thể hoạt động 24/7 mà không cần nghỉ ngơi.
  • Chúng chính xác hơn con người rất nhiều: Robot được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác cao, giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi và nâng cao chất lượng sản phẩm.
  • Chúng giúp người lao động được an toàn hơn: Bằng cách đảm nhận các công việc lặp đi lặp lại, nhàm chán, robot giúp giảm đáng kể tai nạn lao động, góp phần tạo ra môi trường làm việc an toàn hơn cho nhân viên.
  • Chúng giúp giảm chi phí (sau một thời gian): Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu thường khá lớn, robot công nghiệp giúp tiết kiệm chi phí đáng kể nhờ cải thiện hiệu quả, giảm chi phí nhân công và giảm thiểu lãng phí.
  • Chúng rất linh hoạt (và không phải vì chúng tập yoga): Robot công nghiệp hiện đại rất đa năng và có thể được lập trình lại để thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau, khiến chúng trở nên xuất sắc trong nhiều ứng dụng.
  • Bạn có thể mua bao nhiêu robot công nghiệp tùy thích: Khi nhu cầu kinh doanh tăng lên, bạn có thể bổ sung thêm robot để đáp ứng nhu cầu gia tăng, tạo ra giải pháp có thể mở rộng cho các thách thức sản xuất.
  • Chúng sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn: Robot có thể tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu và năng lượng, góp phần tạo ra các quy trình sản xuất bền vững hơn.
 

5 bộ phận của robot công nghiệp


Hệ thống robot công nghiệp được thiết kế để mô phỏng các hành động của con người và bao gồm năm bộ phận chính, cụ thể là:
 

1. Bộ điều khiển


Bộ điều khiển về cơ bản là bộ não của robot . Một máy tính chuyên dụng giao tiếp với robot và ra lệnh cho nó. Đây là cầu nối giữa người điều khiển và robot. Bộ điều khiển bao gồm các thành phần phần cứng và phần mềm cho nhiều nhiệm vụ khác nhau, từ điều khiển chuyển động đến xử lý dữ liệu.

2. Cánh tay robot


Cánh tay robot là một bộ phận quan trọng của bất kỳ hệ thống robot công nghiệp nào . Về cơ bản, nó mô phỏng các chuyển động của cánh tay người và bao gồm ba bộ phận chính. Đó là: Cơ sở, Vai, Cánh tay.  Các bộ phận này có khớp nối và động cơ điện để điều khiển chuyển động, mang lại sự linh hoạt và chính xác. Mỗi khớp cung cấp cho robot công nghiệp một mức độ tự do cụ thể. 

3. Bộ phận cuối của cơ cấu tác động


Còn được gọi là các công cụ đầu cánh tay, bộ phận cuối cánh tay robot chính là bàn tay của robot. Các đầu kẹp của robot có nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào ứng dụng. Một số robot có nhiều đầu kẹp có thể thay thế cho nhau tùy thuộc vào nhiệm vụ cần thực hiện. 

Hai bộ phận đầu cuối phổ biến là kẹp và dụng cụ. Các nhà sản xuất cũng có thể tạo ra các bộ phận cuối tùy chỉnh để đáp ứng các nhu cầu cụ thể. Ví dụ, trong ngành công nghiệp ô tô, robot sử dụng các bộ phận cuối được thiết kế để xử lý các bộ phận như cửa, ghế hoặc động cơ trong quá trình lắp ráp.
 

4. Các cảm biến


Về cơ bản, các cảm biến chính là giác quan của robot. Chúng cung cấp thông tin quan trọng về môi trường xung quanh robot, cho phép robot đưa ra quyết định trong thời gian thực. Hiện nay, các loại phổ biến nhất là hệ thống thị giác và micro, đóng vai trò như mắt và tai của robot.

5. Hệ thống truyền động


Hệ thống truyền động cung cấp năng lượng cho các chuyển động của robot, lực và chuyển động cần thiết để di chuyển các bộ phận của robot. Có ba loại hệ thống truyền động chính: thủy lực, điện và khí nén. Việc lựa chọn giữa các hệ thống truyền động này phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của robot và các nhiệm vụ mà nó được thiết kế để thực hiện.
 

Các loại robot công nghiệp phổ biến hiện nay


Có nhiều loại chuyển động robot khác nhau, nhưng một số loại phổ biến nhất bao gồm:
 

1 - Robot tọa độ Descartes


Robot Tọa độ Descartes (còn gọi là robot tuyến tính) là loại robot công nghiệp phổ biến với cấu tạo đơn giản, hiệu quả và linh hoạt. Robot này sở hữu 3 trục điều khiển chính vuông góc với nhau, cho phép di chuyển theo đường thẳng theo ba hướng: lên xuống, vào ra và tới lui.

- Ưu điểm:
  • Thiết kế đơn giản, cấu tạo cơ học dễ hiểu, dễ lắp ráp và bảo trì.
  • Dễ sử dụng và lập trình, hoạt động theo chuyển động tuyến tính trực quan, phù hợp với người mới bắt đầu.
  • Không gian làm việc rộng rãi, di chuyển linh hoạt, đáp ứng đa dạng ứng dụng.
  • Kích thước, tốc độ và độ chính xác có thể điều chỉnh theo nhu cầu.
  • So với các loại robot khác, robot Descartes có chi phí đầu tư thấp hơn.

- Phân loại:
  • Robot tọa độ vuông góc: 3 trục chuyển động tịnh tiến theo ba hướng vuông góc, tạo ra không gian làm việc hình hộp chữ nhật.
  • Robot tọa độ trụ: 1 trục quay và 2 trục chuyển động tịnh tiến, phù hợp cho các ứng dụng xoay.
  • Robot tọa độ cầu: 2 trục quay và 1 trục tuyến tính, tạo ra không gian hoạt động hình cầu.

 

- Ứng dụng:

  • Robot di chuyển bút hoặc bộ định tuyến theo mặt phẳng X-Y, kết hợp với chuyển động nâng hạ của công cụ để tạo ra các thiết kế chính xác.
  • Robot thực hiện các thao tác gia công tự động như phay, tiện, cắt, mài, hàn, sơn.
  • Robot bốc dỡ, di chuyển các bộ phận linh kiện, chi tiết máy móc một cách hiệu quả.
  • Tự động hóa quy trình lắp ráp linh kiện, chi tiết máy móc, thiết bị điện tử.
  • Di chuyển và sắp xếp các vật liệu, sản phẩm một cách chính xác và tự động.
  • Thực hiện các thao tác đo lường, kiểm tra chất lượng sản phẩm tự động.
  • Tự động hóa quy trình đóng gói, dán tem nhãn cho sản phẩm.
  • Ứng dụng phổ biến trong kho bãi, nhà máy sản xuất, logistics.
 

2 - Robot Scara


Robot Scara (viết tắt từ Selective Compliance Assembly Robot Arm) là loại robot được thiết kế dành riêng cho các ứng dụng lắp ráp có độ chính xác cao. Robot Scara có cấu tạo đặc biệt với 3 khớp quay và 1 khớp điều chỉnh độ cao, cho phép thực hiện các chuyển động linh hoạt trong không gian làm việc.

- Ưu điểm:
  • Nhờ cấu tạo khớp xoay, robot Scara có khả năng di chuyển chính xác và linh hoạt, đáp ứng yêu cầu cao trong các thao tác lắp ráp chi tiết.
  • Robot Scara có thể di chuyển nhanh chóng và hiệu quả, giúp tối ưu hóa thời gian chu kỳ trong các ứng dụng sản xuất.
  • Thiết kế nhỏ gọn giúp robot Scara dễ dàng lắp đặt và tích hợp vào hệ thống tự động hóa hiện có.
  • Robot Scara được lập trình và vận hành đơn giản, phù hợp với nhiều đối tượng người dùng.
  • So với các loại robot khác, robot Scara có giá thành hợp lý và tiết kiệm chi phí vận hành.

- Ứng dụng:
  • Được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, thiết bị y tế, đồ chơi, v.v.
  • Có khả năng gắp và đặt các vật liệu, sản phẩm một cách chính xác và hiệu quả, ứng dụng phổ biến trong kho bãi, nhà máy sản xuất.
  • Được sử dụng để thực hiện các thao tác kiểm tra chất lượng sản phẩm tự động, đảm bảo độ chính xác và nhất quán.
  • Có thể tự động hóa quy trình đóng gói, dán tem nhãn cho sản phẩm.
  • Được ứng dụng trong các lĩnh vực y tế sinh học như phẫu thuật, xét nghiệm, nghiên cứu khoa học.
 

3 - Robot 6 trục


Robot 6 trục là loại robot tiên tiến sở hữu khả năng di chuyển và định vị linh hoạt nhất hiện nay, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Robot này có cấu tạo gồm 6 khớp xoay, cho phép thực hiện 6 chuyển động cơ bản:
  • 3 chuyển động tịnh tiến (dọc trục X, Y, Z): Di chuyển robot theo ba hướng: lên xuống, trái phải, trước sau.
  • 3 chuyển động quay (quanh trục X, Y, Z): Xoay robot theo ba hướng: xoay ngang, xoay dọc và xoay nghiêng.

- Ưu điểm:
  • Robot 6 trục có thể di chuyển và định vị chính xác theo 6 hướng, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng phức tạp.
  • Nhờ khả năng di chuyển linh hoạt, robot 6 trục sở hữu không gian làm việc rộng rãi hơn so với các loại robot khác.
  • Có thể thực hiện các thao tác với độ chính xác cao, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sự tỉ mỉ.
  • Có thể di chuyển và thao tác nhanh chóng, giúp tăng năng suất lao động.
  • Được tích hợp với nhiều dụng cụ khác nhau, đáp ứng đa dạng nhu cầu sử dụng.

- Ứng dụng:
  • Robot 6 trục được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, thiết bị y tế, ô tô, v.v.
  • Có thể thực hiện các thao tác hàn tự động với độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng mối hàn.
  • Được sử dụng để sơn phủ bề mặt sản phẩm một cách đồng đều và hiệu quả.
  • Có thể thực hiện các thao tác gia công như phay, tiện, cắt, mài.
  • Có khả năng gắp và đặt các vật liệu, sản phẩm một cách chính xác và hiệu quả.
  • Được sử dụng để thực hiện các thao tác kiểm tra chất lượng sản phẩm tự động.
 

4 - Robot hợp tác hai cánh tay


Robot hợp tác hai cánh tay là hệ thống robot tiên tiến bao gồm hai cánh tay robot có khả năng phối hợp nhịp nhàng để thực hiện các thao tác phức tạp. Hệ thống này mang đến giải pháp hiệu quả cho các ứng dụng tự động hóa đòi hỏi sự linh hoạt và chính xác cao, đặc biệt trong lĩnh vực lắp ráp.

- Ưu điểm:
  • Hai cánh tay robot có thể di chuyển và thao tác độc lập hoặc đồng thời, mô phỏng nhuần nhuyễn sự phối hợp của bàn tay con người.
  • Nhờ khả năng di chuyển linh hoạt của hai cánh tay, robot hợp tác hai cánh tay sở hữu không gian làm việc rộng rãi hơn so với robot truyền thống.
  • Hệ thống robot được trang bị các cảm biến tiên tiến, đảm bảo độ chính xác cao trong thao tác, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sự tỉ mỉ.
  • Robot có thể hoạt động liên tục và hiệu quả, giúp tăng năng suất lao động và giảm thiểu chi phí sản xuất.
  • Hệ thống robot có thể được tích hợp với nhiều dụng cụ và thiết bị khác nhau, đáp ứng đa dạng nhu cầu sử dụng.

- Ứng dụng: Robot hợp tác hai cánh tay được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, thiết bị y tế, ô tô, v.v., đặc biệt là các chi tiết phức tạp đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng.

 

5 - Robot có khớp nối


Robot có khớp nối là loại robot mô phỏng cấu tạo và chuyển động của cánh tay con người, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Robot này sở hữu cấu tạo đặc biệt với các khớp nối linh hoạt, cho phép thực hiện nhiều chuyển động phức tạp.

- Cấu tạo:
  • Gồm nhiều bộ phận được nối với nhau bằng các khớp quay, giúp robot thực hiện các chuyển động như xoay, gập, duỗi.
  • Cố định cánh tay robot và cung cấp điểm tựa cho các chuyển động.
  • Cung cấp năng lượng cho các khớp quay, giúp robot di chuyển và thao tác.
  • Điều khiển hoạt động của robot theo chương trình được lập trình sẵn.

- Ưu điểm:
  • Nhờ các khớp nối, robot có thể thực hiện nhiều chuyển động phức tạp, mô phỏng nhuần nhuyễn các thao tác của bàn tay con người.
  • Robot có thể di chuyển và thao tác với độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
  • Cánh tay robot có thể di chuyển trong phạm vi rộng, giúp robot thực hiện các thao tác ở nhiều vị trí khác nhau.
  • Robot có thể được tích hợp với nhiều dụng cụ và thiết bị khác nhau, đáp ứng đa dạng nhu cầu sử dụng.
  • Việc lập trình và vận hành robot tương đối đơn giản, phù hợp với nhiều đối tượng người dùng.

- Ứng dụng: Được sử dụng phổ biến trong các dây chuyền lắp ráp, gia công cơ khí, hàn, sơn,... trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay.
 

 

Ứng dụng của Robot công nghiệp


Robot công nghiệp đã được sử dụng từ lâu, chủ yếu trong ngành công nghiệp ô tô. Ngày nay, lợi ích của chúng ngày càng được thể hiện rõ ràng trong nhiều ngành công nghiệp khác, bao gồm chăm sóc sức khỏe, thực phẩm và đồ uống, và thám hiểm không gian.

Một số ứng dụng phổ biến nhất của robot công nghiệp bao gồm:
  • Lắp ráp và phân phối
  • Xử lý và chọn hàng
  • Logistics và kho bãi
  • Kiểm tra và kiểm soát chất lượng
  • Gia công và cắt gọt
  • Vệ sinh và làm sạch
  • Sơn và lớp phủ
  • Đóng gói và xếp lên pallet
  • Hàn và nối kim loại
  • Thu hoạch
 

Robot công nghiệp nối tiếp hoặc song song


Robot nối tiếp là phổ biến nhất. Chúng bao gồm một loạt các khớp và liên kết đi từ chân đế đến công cụ rô bốt. 

Robot song song có nhiều dạng. Một số người gọi chúng là robot nhện. Robot công nghiệp song song được chế tạo theo cách mà bạn có thể đóng các vòng lặp từ đế, tới dụng cụ và quay trở lại đế một lần nữa. Nó giống như nhiều cánh tay cùng hoạt động với công cụ robot. Các rô bốt công nghiệp song song thường có không gian làm việc nhỏ hơn (cố gắng di chuyển cánh tay của bạn xung quanh trong khi nắm tay lại với nhau so với không gian bạn có thể tiếp cận bằng cánh tay tự do) nhưng gia tốc cao hơn, vì các bộ truyền động không cần phải di chuyển: tất cả chúng đều ngồi ở cơ sở.
 

Thương hiệu robot công nghiệp


Có rất nhiều thương hiệu robot công nghiệp. Những cái lớn nhất sẽ có đầy đủ các loại rô bốt cho các ứng dụng khác nhau và ở các kích cỡ khác nhau. Các công ty nhỏ nhất thường nhắm đến một quy mô hoặc phạm vi ứng dụng cụ thể. Ví dụ về các thương hiệu robot công nghiệp là: Fanuc, Motoman, ABB, Kuka, Denso, Comau, Kawasaki
 

Thế hệ mới nhất: Robot công nghiệp cộng tác


Robot cộng tác thường được gọi là “cobots“, đó là sự kết hợp giữa hai từ “Collaborative – hợp tác” và “robot”.

Cobots được thiết kế để nhẹ và dễ sử dụng, nhưng cobots ngày nay cũng là công cụ công nghiệp mạnh mẽ có thể được tích hợp với máy móc hiện có và các robot khác thông qua PLC và phần mềm lập trình tinh vi. Cobots là những robot duy nhất được thiết kế đặc biệt để làm việc cùng với con người, đồng thời cung cấp tính linh hoạt, thân thiện với người dùng, dấu chân nhỏ và khả năng chi trả giúp xác định robot hợp tác.
 

 

Lựa chọn Robot công nghiệp phù hợp cho quy trình sản xuất


Việc lựa chọn loại robot phù hợp với nhu cầu cụ thể của mỗi doanh nghiệp là điều không hề đơn giản. Chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn những hướng dẫn chi tiết để lựa chọn robot công nghiệp phù hợp.

- Xác định nhu cầu sử dụng:
  • Robot sẽ thực hiện nhiệm vụ gì trong quy trình sản xuất? Ví dụ như lắp ráp, hàn, sơn, gia công cơ khí, v.v.
  • Robot cần nâng và di chuyển vật liệu có trọng lượng bao nhiêu?
  • Robot cần di chuyển trong phạm vi nào?
  • Robot cần có độ chính xác cao đến mức nào?
  • Robot cần di chuyển và thao tác với tốc độ bao nhiêu?
  • Robot sẽ hoạt động trong môi trường nào? Ví dụ như môi trường nóng, lạnh, bụi bẩn hoặc hóa chất.
  • Doanh nghiệp có thể đầu tư bao nhiêu cho robot?

- So sánh các loại robot:

Dựa trên các yêu cầu đã xác định ở bước 1, bạn có thể so sánh các loại robot khác nhau về các yếu tố như tải trọng, phạm vi di chuyển, độ chính xác, tốc độ, giá thành, tính năng, v.v. để lựa chọn loại robot phù hợp nhất.

- Tham khảo ý kiến của các chuyên gia:

Nếu bạn cảm thấy khó khăn trong việc lựa chọn robot, hãy tham khảo ý kiến của các chuyên gia về robot công nghiệp. Họ có thể tư vấn cho bạn loại robot phù hợp nhất với nhu cầu của bạn và cung cấp cho bạn thông tin về các nhà cung cấp uy tín.

- Lựa chọn nhà cung cấp uy tín:

Sau khi đã lựa chọn được loại robot phù hợp, bạn cần lựa chọn nhà cung cấp uy tín để đảm bảo chất lượng sản phẩm và dịch vụ sau bán hàng.
 

Robot Công Nghiệp - Chìa khóa cho Năng Suất và Hiệu Quả


Robot công nghiệp đã và đang đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp, mang lại nhiều lợi ích to lớn cho các doanh nghiệp sản xuất. Là một công cụ tự động hóa mạnh mẽ và linh hoạt, robot có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ đa dạng với độ chính xác và hiệu quả cao. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, robot công nghiệp sẽ ngày càng hoàn thiện và thông minh hơn, đóng góp to lớn hơn nữa vào sự phát triển của ngành công nghiệp và nâng cao chất lượng cuộc sống con người.


Bài viết liên quan:

Những câu hỏi thường gặp