Cánh tay robot công nghiệp là gì? Hướng dẫn chi tiết
Cánh tay robot công nghiệp là một trong những cách hiệu quả nhất để tự động hóa các quy trình công nghiệp. Được thiết kế và lập trình để hỗ trợ hoặc hoàn thành các nhiệm vụ cụ thể - từ sản xuất và hàn đến sơn và xếp pallet - cánh tay robot là trụ cột của thế giới công nghiệp.
Cánh tay rô bốt công nghiệp có một số ưu điểm so với các kỹ thuật sản xuất thủ công truyền thống. Cánh tay robot công nghiệp không chỉ là khoản đầu tư hiệu quả và tiết kiệm chi phí mà còn có thể tạo ra sản phẩm vượt trội đồng thời bảo vệ nhân viên của bạn khỏi các mối nguy hiểm trong công nghiệp.
Cánh tay robot công nghiệp là một loại máy được thiết kế để hoàn thành các nhiệm vụ công nghiệp. Chúng cũng thường được gọi là 'robot có khớp nối' và thường bao gồm một số khớp và trục được cho là giống với chuyển động và chức năng của cánh tay con người.
Cánh tay robot công nghiệp thường được cung cấp năng lượng bởi một loại động cơ nào đó và được điều khiển bởi giao diện máy tính. Cánh tay robot thường được lập trình để thực hiện những công việc mà con người coi là lặp đi lặp lại hoặc khó khăn và do đó, chúng thường có các phụ kiện chuyên dụng – chẳng hạn như vòi phun hoặc máy hàn – để thực hiện các công việc này.
Có nhiều thiết kế và loại cánh tay robot công nghiệp khác nhau, khiến chúng trở thành một cách linh hoạt và hiệu quả để tự động hóa nhiều quy trình công nghiệp. Cánh tay robot có thể được thiết kế để hoàn thành các nhiệm vụ hàn, xếp pallet hoặc sơn các vật thể. Một trong những ứng dụng được biết đến rộng rãi nhất của cánh tay robot là trong sản xuất ô tô, nhưng chúng có thể được sử dụng tuyệt vời trong bất kỳ ngành công nghiệp nào trên toàn thế giới.
![cánh tay robot công nghiệp]( "cánh tay robot công nghiệp")
Cánh tay robot về cơ bản là những cỗ máy có thể lập trình được thiết kế để mô phỏng chuyển động và chức năng của cánh tay con người.
Tuy nhiên, không giống như các đối tác sinh học của chúng, những cánh tay robot cơ học này có sức mạnh, tốc độ và độ chính xác được cải thiện, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các nhiệm vụ đòi hỏi cao. Sau đây là phân tích các thành phần cấu tạo và nguyên tắc hoạt động chính tạo nên những kỳ quan kỹ thuật này:
Linh kiện phần cứng:
Hệ thống điều khiển:
Hệ thống điều khiển sẽ đọc các hướng dẫn đã lập trình và truyền đạt chúng đến bộ truyền động.
Các bộ truyền động sau đó di chuyển các khớp, khiến cánh tay robot thực hiện chuyển động mong muốn. Các cảm biến cung cấp phản hồi về vị trí của cánh tay, lực tác động và môi trường xung quanh. Điều này cho phép hệ thống điều khiển điều chỉnh và tinh chỉnh các chuyển động để có hiệu suất tối ưu.
![Cánh tay robot]( "Cánh tay robot")
Có nhiều loại cánh tay robot công nghiệp khác nhau được các nhà sản xuất trên toàn thế giới sản xuất. Mặc dù tất cả đều có khả năng tùy chỉnh cao, nhưng các thiết kế khác nhau thường tuân theo bốn khái niệm chính, mỗi khái niệm phù hợp nhất với các chức năng cụ thể.
Các loại cánh tay robot công nghiệp chính là:
Những nhà vô địch thích nghi này là loại cánh tay robot phổ biến nhất. Với năm hoặc nhiều khớp cung cấp phạm vi chuyển động rộng, chúng rất tuyệt vời trong việc bắt chước chuyển động của cánh tay con người. Chúng rất tuyệt vời trong các nhiệm vụ cần nhiều sự linh hoạt và khéo léo, như hàn và sơn.
Ngoài ra, chúng rất phù hợp làm cánh tay robot trong sản xuất và thường được sử dụng trong các nhiệm vụ như lắp ráp. Robot sáu trục, một phân loại phổ biến, tự hào có khả năng cơ động thậm chí còn lớn hơn với khớp quay bổ sung của chúng.
![Cánh tay robot có khớp nối]( "Cánh tay robot có khớp nối")
Cánh tay robot có khớp nối
Cánh tay robot Cartesian hoạt động theo nguyên lý Cartesian, nghĩa là chuyển động của chúng dựa trên trục X, Y hoặc Z. Do đó, một robot Cartesian bao gồm ít nhất ba bộ phận cơ khí và chúng thường được sử dụng để nhặt và đóng gói các vật thể từ hoặc lên băng chuyền, hoặc cho công việc thiết kế và sản xuất như in 3D.
Cánh tay robot hình trụ hoạt động trên cơ sở hình trụ đơn giản, có nghĩa là chúng có thể di chuyển lên xuống, cũng như sang trái hoặc phải. Giữ nguyên hình dạng hình trụ này, những cánh tay robot này thường được sử dụng để lắp ráp và sản xuất. Chúng thường có hình dạng tương tự như cánh tay của con người và bao gồm một số phần khớp nối và một công cụ cụ thể, chẳng hạn như máy hàn hoặc máy khoan.
Cánh tay robot SCARA thường được sử dụng cho các nhiệm vụ lắp ráp vì chúng cực kỳ chính xác khi chọn và lựa chọn các thành phần và bộ phận. SCARA là viết tắt của Selective Compliance Assembly Robot Arm và chúng hoạt động trên nhiều trục khác nhau, cho phép chuyển động linh hoạt hơn.
Được biết đến với tốc độ và độ chính xác, robot SCARA vượt trội trong các ứng dụng nhặt và đặt. Thiết kế độc đáo của chúng, có hai cánh tay song song và một trục thẳng đứng cố định, cho phép di chuyển nhanh và chính xác trong một mặt phẳng xác định. Điều này khiến chúng trở nên hoàn hảo cho các nhiệm vụ như lắp ráp điện tử và xử lý bảng mạch in.
![Cánh tay robot Scara]( "Cánh tay robot Scara")
Cánh tay robot Scara
Cánh tay robot hình cầu rất giống với cánh tay robot hình trụ, nhưng có thêm khớp xoắn hữu ích cho phép di chuyển và kiểm soát tốt hơn. Cánh tay robot hình cầu được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ tương tự như cánh tay robot hình trụ, bao gồm các chức năng sản xuất, xây dựng và lắp ráp.
Những cánh tay robot ít phổ biến này cung cấp không gian làm việc hình cầu, lý tưởng cho các nhiệm vụ đòi hỏi khả năng tiếp cận đa hướng.
Được thiết kế cho các ứng dụng tốc độ cao, những robot công nghiệp song song này tận dụng thiết kế hình bình hành độc đáo để đạt được tốc độ và độ chính xác vượt trội. Chúng thường được sử dụng trong chế biến thực phẩm, đóng gói và các công việc đòi hỏi tốc độ nhanh khác.
Được thiết kế để tương tác an toàn với con người, cobot thu hẹp khoảng cách giữa tự động hóa và sự hợp tác của con người. Kích thước nhỏ hơn, cấu trúc nhẹ và các tính năng an toàn khiến Robot cộng tác trở nên lý tưởng cho không gian làm việc chung, hỗ trợ các nhiệm vụ như xử lý vật liệu và kiểm tra chất lượng
![Robot cộng tác]( "Robot cộng tác")
Mặc dù không phổ biến trong môi trường công nghiệp, những robot này có sự khéo léo đặc biệt và giống con người ở chỗ chúng có hai hoặc nhiều cánh tay. Mặc dù vẫn đang trong quá trình phát triển, chúng hứa hẹn sẽ có những ứng dụng trong tương lai đòi hỏi sự tương tác và thao tác giống con người.
Có một số lý do tại sao cánh tay robot ngày càng trở nên phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau:
Robot công nghiệp có thể làm việc không biết mệt mỏi trong thời gian dài và không nghỉ. Chúng có thể hoàn thành nhiệm vụ nhanh hơn nhiều so với con người. Điều này làm tăng đáng kể sản lượng, dẫn đến hiệu quả và năng suất cao hơn cho doanh nghiệp.
Cánh tay robot vượt trội trong các nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác và khả năng lặp lại cao. Chúng có thể thực hiện các chuyển động phức tạp với sự thay đổi tối thiểu, đảm bảo kết quả nhất quán và chính xác. Điều này đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực như sản xuất và chăm sóc sức khỏe .
Mặc dù khoản đầu tư ban đầu vào cánh tay robot công nghiệp có thể rất đáng kể nhưng về lâu dài, chi phí tiết kiệm được có thể rất đáng kể. Tự động hóa làm giảm sự phụ thuộc vào lao động thủ công, giảm thiểu chi phí lao động và chi phí chung liên quan. Ngoài ra, các robot công nghiệp này có thể giảm lãng phí vật liệu và cải thiện chất lượng sản phẩm, giúp giảm chi phí hơn nữa.
Cánh tay robot có thể thực hiện các nhiệm vụ nguy hiểm, như hàn hoặc xử lý các vật nặng. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro và thương tích cho con người. Do đó, có thể tạo ra một môi trường làm việc an toàn hơn cho nhân viên.
Trong một số ngành công nghiệp, tình trạng thiếu hụt lao động lành nghề ngày càng gia tăng. Cánh tay robot có thể lấp đầy khoảng trống này, đảm nhiệm các nhiệm vụ đòi hỏi kỹ năng hoặc khả năng thể chất cụ thể, đảm bảo doanh nghiệp có thể hoạt động hiệu quả.
Cánh tay robot không chỉ sao chép các nhiệm vụ hiện có; chúng còn cho phép tạo ra những khả năng hoàn toàn mới. Chúng có thể khám phá các môi trường nguy hiểm, hỗ trợ các ca phẫu thuật tinh vi và thực hiện các nhiệm vụ vượt quá khả năng của con người. Điều này mở ra cánh cửa cho sự đổi mới và thúc đẩy ranh giới trong nhiều lĩnh vực.
![Cánh tay robot trong công nghiệp]( "Cánh tay robot trong công nghiệp")
Cánh tay rô bốt rất linh hoạt và có thể được thiết kế và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Như đã lưu ý, mục đích chính của cánh tay robot là tự động hóa những gì chúng ta thường coi là các nhiệm vụ lặp đi lặp lại, đảm bảo rằng chúng là một sự bổ sung cơ học phổ biến cho các dây chuyền sản xuất và quy trình sản xuất robot. Cánh tay robot công nghiệp cũng cực kỳ chính xác, vì vậy chúng hoàn toàn phù hợp cho các nhiệm vụ cũng đòi hỏi độ chính xác và tính nhất quán cao.
Cánh tay robot công nghiệp có thể được trang bị nhiều công cụ và thiết bị cơ khí khác nhau và do đó, chúng có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Chúng cũng có thể tham gia vào các giai đoạn sản xuất khác nhau, từ giai đoạn thiết kế sản phẩm đến giai đoạn sản xuất, thử nghiệm, đóng gói và kiểm tra.
Mục đích của chúng không bao giờ giới hạn ở một chức năng duy nhất và có thể được tái sử dụng, trang bị lại, thiết kế lại và tái chế để đáp ứng các nhu cầu khác nhau trong suốt vòng đời của chúng. Các nhiệm vụ đòi hỏi nhiều lần lặp lại hoặc độ chính xác rất phù hợp để được thực hiện bởi một cánh tay robot và chúng có thể được sử dụng cho các mục đích đa dạng như hàn, nhặt, đóng gói, dán nhãn và sơn.
Các nhiệm vụ cụ thể mà cánh tay rô-bốt công nghiệp có thể được thiết kế để hoàn thành bao gồm:
Cánh tay robot công nghiệp có nhiều chức năng khác nhau, với mục đích chính là tự động hóa các nhiệm vụ mà nếu không thì con người sẽ phải thực hiện thủ công. Cũng như các mục đích trên, cánh tay robot công nghiệp có khả năng hoàn thành nhiều nhiệm vụ công nghiệp hơn đòi hỏi hoặc được hưởng lợi từ hiệu quả, độ chính xác và tự động hóa. Khi công nghệ liên tục cải tiến, phạm vi tiềm năng và số lượng ứng dụng của cánh tay robot cũng liên tục tăng lên.
Sức mạnh thực sự của cánh tay robot nằm ở các ứng dụng đa dạng của chúng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Từ những thứ tầm thường đến những thứ mang tính đột phá, những robot công nghiệp này đang biến đổi cách chúng ta làm việc và sinh sống:
Cánh tay robot là những người dẫn đầu không thể tranh cãi của sàn nhà máy. Chúng tự động hóa các nhiệm vụ như sơn, hàn, lắp ráp và xử lý vật liệu, giúp tăng tính an toàn, độ chính xác và năng suất.
![Cánh tay robot trong sản xuất]( "Cánh tay robot trong sản xuất")
Cánh tay robot trong sản xuất
Từ việc phân loại bao bì đến xếp hàng lên pallet, cánh tay robot hợp lý hóa hoạt động hậu cần và kho bãi, đảm bảo dòng sản phẩm lưu chuyển hiệu quả và nhanh chóng.
Phẫu thuật ít xâm lấn, hỗ trợ phục hồi chức năng và phân phối thuốc chỉ là một số cách mà cánh tay robot đang cách mạng hóa chăm sóc sức khỏe, cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân và giảm thiểu sai sót y khoa.
Từ việc trồng trọt, thu hoạch đến phân loại cây trồng – những cánh tay cơ khí này ngày càng đóng góp nhiều hơn vào nền nông nghiệp bền vững và hiệu quả, giải quyết tình trạng thiếu lao động và đảm bảo an ninh lương thực.
![Cánh tay robot trong nông nghiệp]( "Cánh tay robot trong nông nghiệp")
Cánh tay rô-bốt đang cải thiện tính an toàn và hiệu quả tại các công trường xây dựng bằng cách giảm thiểu rủi ro cho con người và đẩy nhanh tiến độ hoàn thành dự án đối với các nhiệm vụ như hàn dầm và xây gạch.
Từ việc lắp ráp tàu vũ trụ đến khám phá cảnh quan ngoài hành tinh, cánh tay robot đóng vai trò quan trọng trong việc thám hiểm không gian, mở rộng ranh giới tầm với và kiến thức của con người.
Đây chỉ là cái nhìn thoáng qua về tiềm năng to lớn của cánh tay robot công nghiệp. Khi công nghệ tiến bộ, khả năng và ứng dụng của chúng sẽ tiếp tục mở rộng, tác động đến các ngành công nghiệp và xã hội theo cách mà chúng ta chỉ có thể bắt đầu tưởng tượng.
Chi phí có thể thay đổi đáng kể đối với một cánh tay robot công nghiệp và tổng chi phí cho một mẫu cụ thể sẽ phụ thuộc vào một số yếu tố. Bao gồm tốc độ chung của cánh tay robot, độ chính xác và tuổi thọ dự kiến của nó, trong khi các thương hiệu khác nhau cũng có chi phí khác nhau. Bạn cũng cần tính đến mục đích sử dụng của cánh tay robot, vì các phụ kiện khác nhau (vòi phun, máy hàn, v.v.) có chi phí khác nhau.
Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm cách tự động hóa quy trình sản xuất, thì cánh tay robot công nghiệp cũng có thể được mua với số lượng lớn hoặc như một phần của hệ thống robot tích hợp rộng hơn . Bạn cũng sẽ cần tính đến các chi phí khác, chẳng hạn như lắp đặt, lập trình, bảo trì và sửa chữa, cũng như chi phí đào tạo nhân viên của bạn về cách sử dụng chúng.
Cánh tay robot ngày càng trở nên phổ biến trong các nhà máy sản xuất nhờ khả năng linh hoạt và chính xác cao. Tuy nhiên, không phải mọi ứng dụng đều phù hợp với loại robot này.
- Công việc đòi hỏi độ khéo léo cao:
Cánh tay robot, đặc biệt là loại 6 trục, có khả năng thực hiện các động tác phức tạp, linh hoạt như xoay, nghiêng, uốn cong. Điều này rất hữu ích trong các công việc như hàn, sơn, lắp ráp các linh kiện nhỏ, đòi hỏi độ chính xác cao và khả năng tiếp cận các vị trí khó. Ví dụ:
- Công việc cần tải trọng lớn và phạm vi làm việc rộng:
Cánh tay robot có thể nâng và di chuyển các vật nặng trong phạm vi làm việc rộng lớn. Điều này rất phù hợp với các ứng dụng như:
- Môi trường làm việc kết hợp người và robot:
Cánh tay robot cộng tác (cobot) được thiết kế để làm việc an toàn bên cạnh con người. Chúng có thể hỗ trợ người lao động trong các công việc nặng nhọc hoặc nguy hiểm, đồng thời thực hiện các công việc lặp đi lặp lại. Ví dụ:
Để lựa chọn được loại robot phù hợp, doanh nghiệp cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố như loại công việc, môi trường làm việc, ngân sách và mục tiêu sản xuất.
Cánh tay robot phù hợp cho các hoạt động lặp đi lặp lại, nhất quán và cần độ chính xác cao, cũng như cho các nhiệm vụ mà một công nhân có thể thấy khó hoàn thành một cách an toàn. Cánh tay robot nhanh, chính xác và đáng tin cậy, và chúng có thể được lập trình để thực hiện một số lượng nhiệm vụ gần như vô hạn.
Chúng tôi hy vọng qua bài viết này, mọi thắc mắc của bạn về cánh tay robot sẽ được giải tỏa. Hãy tiếp tục và đầu tư vào một cánh tay robot để đạt được quy mô kinh tế trong doanh nghiệp của bạn.
Bài viết liên quan:
Cánh tay robot công nghiệp là gì?
Cánh tay robot công nghiệp là một loại máy được thiết kế để hoàn thành các nhiệm vụ công nghiệp. Chúng cũng thường được gọi là 'robot có khớp nối' và thường bao gồm một số khớp và trục được cho là giống với chuyển động và chức năng của cánh tay con người.
Cánh tay robot công nghiệp thường được cung cấp năng lượng bởi một loại động cơ nào đó và được điều khiển bởi giao diện máy tính. Cánh tay robot thường được lập trình để thực hiện những công việc mà con người coi là lặp đi lặp lại hoặc khó khăn và do đó, chúng thường có các phụ kiện chuyên dụng – chẳng hạn như vòi phun hoặc máy hàn – để thực hiện các công việc này.
Có nhiều thiết kế và loại cánh tay robot công nghiệp khác nhau, khiến chúng trở thành một cách linh hoạt và hiệu quả để tự động hóa nhiều quy trình công nghiệp. Cánh tay robot có thể được thiết kế để hoàn thành các nhiệm vụ hàn, xếp pallet hoặc sơn các vật thể. Một trong những ứng dụng được biết đến rộng rãi nhất của cánh tay robot là trong sản xuất ô tô, nhưng chúng có thể được sử dụng tuyệt vời trong bất kỳ ngành công nghiệp nào trên toàn thế giới.
Cấu tạo cơ bản và nguyên lý hoạt động của cánh tay robot
Cánh tay robot về cơ bản là những cỗ máy có thể lập trình được thiết kế để mô phỏng chuyển động và chức năng của cánh tay con người.
Tuy nhiên, không giống như các đối tác sinh học của chúng, những cánh tay robot cơ học này có sức mạnh, tốc độ và độ chính xác được cải thiện, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các nhiệm vụ đòi hỏi cao. Sau đây là phân tích các thành phần cấu tạo và nguyên tắc hoạt động chính tạo nên những kỳ quan kỹ thuật này:
- Cấu tạo của cánh tay robot công nghiệp
Linh kiện phần cứng:
- Cấu trúc đế và cánh tay: Đây là phần nền tảng, thường được làm bằng vật liệu chắc chắn như thép hoặc nhôm, mang lại sự ổn định và hỗ trợ cho chuyển động của cánh tay rô-bốt cơ học.
- Khớp: Chúng hoạt động như các điểm khớp nối, cho phép cánh tay robot uốn cong và xoay theo các hướng khác nhau. Số lượng và loại khớp quyết định tính linh hoạt và phạm vi chuyển động của cánh tay. Các loại phổ biến bao gồm khớp quay (xoay) và khớp lăng trụ (tuyến tính).
- Bộ truyền động: Đây là "cơ" của cánh tay robot chuyển đổi tín hiệu điện thành chuyển động vật lý. Các loại phổ biến bao gồm động cơ điện, piston thủy lực và xi lanh khí nén.
- End-effector: Đây là "bàn tay" của robot công nghiệp, được tùy chỉnh dựa trên nhiệm vụ cụ thể. Nó có thể là một kẹp, máy hàn, giá đỡ dụng cụ hoặc bất kỳ thiết bị chuyên dụng nào khác cần thiết cho công việc.
- Cảm biến: Chúng cung cấp phản hồi cho hệ thống điều khiển của cánh tay rô-bốt, cho phép nó theo dõi vị trí, lực tác dụng và môi trường xung quanh. Ví dụ bao gồm cảm biến lực-mô-men xoắn , cảm biến thị giác và cảm biến tiệm cận.
Hệ thống điều khiển:
- Bộ điều khiển: Đây là bộ não của cánh tay robot, chịu trách nhiệm xử lý thông tin, gửi lệnh đến bộ truyền động và đảm bảo chuyển động chính xác. Nó diễn giải các hướng dẫn được lập trình và chuyển chúng thành tín hiệu điều khiển thời gian thực.
- Phần mềm: Đây là tập hợp các chương trình hoặc thuật toán chỉ đạo hành vi của cánh tay cơ học. Nó xác định các chuyển động mong muốn, diễn giải dữ liệu cảm biến và điều chỉnh các chuyển động dựa trên phản hồi.
- Nguyên lý hoạt động của cánh tay robot
Hệ thống điều khiển sẽ đọc các hướng dẫn đã lập trình và truyền đạt chúng đến bộ truyền động.
Các bộ truyền động sau đó di chuyển các khớp, khiến cánh tay robot thực hiện chuyển động mong muốn. Các cảm biến cung cấp phản hồi về vị trí của cánh tay, lực tác động và môi trường xung quanh. Điều này cho phép hệ thống điều khiển điều chỉnh và tinh chỉnh các chuyển động để có hiệu suất tối ưu.
Các loại cánh tay robot công nghiệp phổ biến
Có nhiều loại cánh tay robot công nghiệp khác nhau được các nhà sản xuất trên toàn thế giới sản xuất. Mặc dù tất cả đều có khả năng tùy chỉnh cao, nhưng các thiết kế khác nhau thường tuân theo bốn khái niệm chính, mỗi khái niệm phù hợp nhất với các chức năng cụ thể.
Các loại cánh tay robot công nghiệp chính là:
- Cánh tay robot có khớp nối
Những nhà vô địch thích nghi này là loại cánh tay robot phổ biến nhất. Với năm hoặc nhiều khớp cung cấp phạm vi chuyển động rộng, chúng rất tuyệt vời trong việc bắt chước chuyển động của cánh tay con người. Chúng rất tuyệt vời trong các nhiệm vụ cần nhiều sự linh hoạt và khéo léo, như hàn và sơn.
Ngoài ra, chúng rất phù hợp làm cánh tay robot trong sản xuất và thường được sử dụng trong các nhiệm vụ như lắp ráp. Robot sáu trục, một phân loại phổ biến, tự hào có khả năng cơ động thậm chí còn lớn hơn với khớp quay bổ sung của chúng.
Cánh tay robot có khớp nối
- Cánh tay robot Cartesian
Cánh tay robot Cartesian hoạt động theo nguyên lý Cartesian, nghĩa là chuyển động của chúng dựa trên trục X, Y hoặc Z. Do đó, một robot Cartesian bao gồm ít nhất ba bộ phận cơ khí và chúng thường được sử dụng để nhặt và đóng gói các vật thể từ hoặc lên băng chuyền, hoặc cho công việc thiết kế và sản xuất như in 3D.
- Cánh tay robot hình trụ
Cánh tay robot hình trụ hoạt động trên cơ sở hình trụ đơn giản, có nghĩa là chúng có thể di chuyển lên xuống, cũng như sang trái hoặc phải. Giữ nguyên hình dạng hình trụ này, những cánh tay robot này thường được sử dụng để lắp ráp và sản xuất. Chúng thường có hình dạng tương tự như cánh tay của con người và bao gồm một số phần khớp nối và một công cụ cụ thể, chẳng hạn như máy hàn hoặc máy khoan.
- Cánh tay robot SCARA (Cánh tay robot có khớp nối tuân thủ chọn lọc)
Cánh tay robot SCARA thường được sử dụng cho các nhiệm vụ lắp ráp vì chúng cực kỳ chính xác khi chọn và lựa chọn các thành phần và bộ phận. SCARA là viết tắt của Selective Compliance Assembly Robot Arm và chúng hoạt động trên nhiều trục khác nhau, cho phép chuyển động linh hoạt hơn.
Được biết đến với tốc độ và độ chính xác, robot SCARA vượt trội trong các ứng dụng nhặt và đặt. Thiết kế độc đáo của chúng, có hai cánh tay song song và một trục thẳng đứng cố định, cho phép di chuyển nhanh và chính xác trong một mặt phẳng xác định. Điều này khiến chúng trở nên hoàn hảo cho các nhiệm vụ như lắp ráp điện tử và xử lý bảng mạch in.
Cánh tay robot Scara
- Cánh tay robot hình cầu
Cánh tay robot hình cầu rất giống với cánh tay robot hình trụ, nhưng có thêm khớp xoắn hữu ích cho phép di chuyển và kiểm soát tốt hơn. Cánh tay robot hình cầu được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ tương tự như cánh tay robot hình trụ, bao gồm các chức năng sản xuất, xây dựng và lắp ráp.
Những cánh tay robot ít phổ biến này cung cấp không gian làm việc hình cầu, lý tưởng cho các nhiệm vụ đòi hỏi khả năng tiếp cận đa hướng.
- Robot Parallel/Delta
Được thiết kế cho các ứng dụng tốc độ cao, những robot công nghiệp song song này tận dụng thiết kế hình bình hành độc đáo để đạt được tốc độ và độ chính xác vượt trội. Chúng thường được sử dụng trong chế biến thực phẩm, đóng gói và các công việc đòi hỏi tốc độ nhanh khác.
- Robot cộng tác (Cobots)
Được thiết kế để tương tác an toàn với con người, cobot thu hẹp khoảng cách giữa tự động hóa và sự hợp tác của con người. Kích thước nhỏ hơn, cấu trúc nhẹ và các tính năng an toàn khiến Robot cộng tác trở nên lý tưởng cho không gian làm việc chung, hỗ trợ các nhiệm vụ như xử lý vật liệu và kiểm tra chất lượng
- Robot hình người
Mặc dù không phổ biến trong môi trường công nghiệp, những robot này có sự khéo léo đặc biệt và giống con người ở chỗ chúng có hai hoặc nhiều cánh tay. Mặc dù vẫn đang trong quá trình phát triển, chúng hứa hẹn sẽ có những ứng dụng trong tương lai đòi hỏi sự tương tác và thao tác giống con người.
Lợi ích sử dụng cánh tay robot công nghiệp
Có một số lý do tại sao cánh tay robot ngày càng trở nên phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau:
- Tăng hiệu quả và năng suất
Robot công nghiệp có thể làm việc không biết mệt mỏi trong thời gian dài và không nghỉ. Chúng có thể hoàn thành nhiệm vụ nhanh hơn nhiều so với con người. Điều này làm tăng đáng kể sản lượng, dẫn đến hiệu quả và năng suất cao hơn cho doanh nghiệp.
- Độ chính xác và độ chuẩn xác được nâng cao
Cánh tay robot vượt trội trong các nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác và khả năng lặp lại cao. Chúng có thể thực hiện các chuyển động phức tạp với sự thay đổi tối thiểu, đảm bảo kết quả nhất quán và chính xác. Điều này đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực như sản xuất và chăm sóc sức khỏe .
- Giảm chi phí
Mặc dù khoản đầu tư ban đầu vào cánh tay robot công nghiệp có thể rất đáng kể nhưng về lâu dài, chi phí tiết kiệm được có thể rất đáng kể. Tự động hóa làm giảm sự phụ thuộc vào lao động thủ công, giảm thiểu chi phí lao động và chi phí chung liên quan. Ngoài ra, các robot công nghiệp này có thể giảm lãng phí vật liệu và cải thiện chất lượng sản phẩm, giúp giảm chi phí hơn nữa.
- Cải thiện an toàn
Cánh tay robot có thể thực hiện các nhiệm vụ nguy hiểm, như hàn hoặc xử lý các vật nặng. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro và thương tích cho con người. Do đó, có thể tạo ra một môi trường làm việc an toàn hơn cho nhân viên.
- Giải quyết tình trạng thiếu hụt lao động
Trong một số ngành công nghiệp, tình trạng thiếu hụt lao động lành nghề ngày càng gia tăng. Cánh tay robot có thể lấp đầy khoảng trống này, đảm nhiệm các nhiệm vụ đòi hỏi kỹ năng hoặc khả năng thể chất cụ thể, đảm bảo doanh nghiệp có thể hoạt động hiệu quả.
- Khả năng mới
Cánh tay robot không chỉ sao chép các nhiệm vụ hiện có; chúng còn cho phép tạo ra những khả năng hoàn toàn mới. Chúng có thể khám phá các môi trường nguy hiểm, hỗ trợ các ca phẫu thuật tinh vi và thực hiện các nhiệm vụ vượt quá khả năng của con người. Điều này mở ra cánh cửa cho sự đổi mới và thúc đẩy ranh giới trong nhiều lĩnh vực.
Mục đích sử dụng cánh tay robot trong công nghiệp
Cánh tay rô bốt rất linh hoạt và có thể được thiết kế và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Như đã lưu ý, mục đích chính của cánh tay robot là tự động hóa những gì chúng ta thường coi là các nhiệm vụ lặp đi lặp lại, đảm bảo rằng chúng là một sự bổ sung cơ học phổ biến cho các dây chuyền sản xuất và quy trình sản xuất robot. Cánh tay robot công nghiệp cũng cực kỳ chính xác, vì vậy chúng hoàn toàn phù hợp cho các nhiệm vụ cũng đòi hỏi độ chính xác và tính nhất quán cao.
Cánh tay robot công nghiệp có thể được trang bị nhiều công cụ và thiết bị cơ khí khác nhau và do đó, chúng có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Chúng cũng có thể tham gia vào các giai đoạn sản xuất khác nhau, từ giai đoạn thiết kế sản phẩm đến giai đoạn sản xuất, thử nghiệm, đóng gói và kiểm tra.
Mục đích của chúng không bao giờ giới hạn ở một chức năng duy nhất và có thể được tái sử dụng, trang bị lại, thiết kế lại và tái chế để đáp ứng các nhu cầu khác nhau trong suốt vòng đời của chúng. Các nhiệm vụ đòi hỏi nhiều lần lặp lại hoặc độ chính xác rất phù hợp để được thực hiện bởi một cánh tay robot và chúng có thể được sử dụng cho các mục đích đa dạng như hàn, nhặt, đóng gói, dán nhãn và sơn.
Các nhiệm vụ cụ thể mà cánh tay rô-bốt công nghiệp có thể được thiết kế để hoàn thành bao gồm:
- Hàn kim loại với nhau
- Nhiệm vụ xử lý vật liệu
- Cắt hoặc thái lát vật liệu
- Lắp ráp các bộ phận hoặc thành phần
- Lấy sản phẩm từ băng tải
- Nhặt và đóng gói các mặt hàng vào hộp
- Đặt nhãn vào hộp
- Sản phẩm và vật phẩm sơn
- Đặt hộp lên pallet
- Kiểm tra và thử nghiệm sản phẩm như một phần của kiểm soát chất lượng
Cánh tay robot công nghiệp có nhiều chức năng khác nhau, với mục đích chính là tự động hóa các nhiệm vụ mà nếu không thì con người sẽ phải thực hiện thủ công. Cũng như các mục đích trên, cánh tay robot công nghiệp có khả năng hoàn thành nhiều nhiệm vụ công nghiệp hơn đòi hỏi hoặc được hưởng lợi từ hiệu quả, độ chính xác và tự động hóa. Khi công nghệ liên tục cải tiến, phạm vi tiềm năng và số lượng ứng dụng của cánh tay robot cũng liên tục tăng lên.
Ứng dụng của cánh tay robot
Sức mạnh thực sự của cánh tay robot nằm ở các ứng dụng đa dạng của chúng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Từ những thứ tầm thường đến những thứ mang tính đột phá, những robot công nghiệp này đang biến đổi cách chúng ta làm việc và sinh sống:
- Cánh tay robot trong sản xuất
Cánh tay robot là những người dẫn đầu không thể tranh cãi của sàn nhà máy. Chúng tự động hóa các nhiệm vụ như sơn, hàn, lắp ráp và xử lý vật liệu, giúp tăng tính an toàn, độ chính xác và năng suất.
Cánh tay robot trong sản xuất
- Hậu cần và kho bãi
Từ việc phân loại bao bì đến xếp hàng lên pallet, cánh tay robot hợp lý hóa hoạt động hậu cần và kho bãi, đảm bảo dòng sản phẩm lưu chuyển hiệu quả và nhanh chóng.
- Chăm sóc sức khỏe
Phẫu thuật ít xâm lấn, hỗ trợ phục hồi chức năng và phân phối thuốc chỉ là một số cách mà cánh tay robot đang cách mạng hóa chăm sóc sức khỏe, cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân và giảm thiểu sai sót y khoa.
- Nông nghiệp
Từ việc trồng trọt, thu hoạch đến phân loại cây trồng – những cánh tay cơ khí này ngày càng đóng góp nhiều hơn vào nền nông nghiệp bền vững và hiệu quả, giải quyết tình trạng thiếu lao động và đảm bảo an ninh lương thực.
- Xây dựng
Cánh tay rô-bốt đang cải thiện tính an toàn và hiệu quả tại các công trường xây dựng bằng cách giảm thiểu rủi ro cho con người và đẩy nhanh tiến độ hoàn thành dự án đối với các nhiệm vụ như hàn dầm và xây gạch.
- Khám phá không gian
Từ việc lắp ráp tàu vũ trụ đến khám phá cảnh quan ngoài hành tinh, cánh tay robot đóng vai trò quan trọng trong việc thám hiểm không gian, mở rộng ranh giới tầm với và kiến thức của con người.
Đây chỉ là cái nhìn thoáng qua về tiềm năng to lớn của cánh tay robot công nghiệp. Khi công nghệ tiến bộ, khả năng và ứng dụng của chúng sẽ tiếp tục mở rộng, tác động đến các ngành công nghiệp và xã hội theo cách mà chúng ta chỉ có thể bắt đầu tưởng tượng.
Giá cánh tay robot công nghiệp là bao nhiêu?
Chi phí có thể thay đổi đáng kể đối với một cánh tay robot công nghiệp và tổng chi phí cho một mẫu cụ thể sẽ phụ thuộc vào một số yếu tố. Bao gồm tốc độ chung của cánh tay robot, độ chính xác và tuổi thọ dự kiến của nó, trong khi các thương hiệu khác nhau cũng có chi phí khác nhau. Bạn cũng cần tính đến mục đích sử dụng của cánh tay robot, vì các phụ kiện khác nhau (vòi phun, máy hàn, v.v.) có chi phí khác nhau.
Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm cách tự động hóa quy trình sản xuất, thì cánh tay robot công nghiệp cũng có thể được mua với số lượng lớn hoặc như một phần của hệ thống robot tích hợp rộng hơn . Bạn cũng sẽ cần tính đến các chi phí khác, chẳng hạn như lắp đặt, lập trình, bảo trì và sửa chữa, cũng như chi phí đào tạo nhân viên của bạn về cách sử dụng chúng.
Khi nào nên và không nên sử dụng cánh tay robot?
Cánh tay robot ngày càng trở nên phổ biến trong các nhà máy sản xuất nhờ khả năng linh hoạt và chính xác cao. Tuy nhiên, không phải mọi ứng dụng đều phù hợp với loại robot này.
1 - Nên sử dụng cánh tay robot khi:
- Công việc đòi hỏi độ khéo léo cao:
Cánh tay robot, đặc biệt là loại 6 trục, có khả năng thực hiện các động tác phức tạp, linh hoạt như xoay, nghiêng, uốn cong. Điều này rất hữu ích trong các công việc như hàn, sơn, lắp ráp các linh kiện nhỏ, đòi hỏi độ chính xác cao và khả năng tiếp cận các vị trí khó. Ví dụ:
- Hàn: Cánh tay robot có thể hàn các đường ống với góc độ khác nhau, tạo ra các mối hàn chất lượng cao.
- Lắp ráp điện tử: Robot có thể lắp ráp các linh kiện siêu nhỏ lên bo mạch một cách chính xác và nhanh chóng.
- Công việc cần tải trọng lớn và phạm vi làm việc rộng:
Cánh tay robot có thể nâng và di chuyển các vật nặng trong phạm vi làm việc rộng lớn. Điều này rất phù hợp với các ứng dụng như:
- Xếp pallet: Robot có thể nâng các kiện hàng nặng và xếp chúng lên pallet một cách tự động, tiết kiệm thời gian và nhân công.
- Vận chuyển vật liệu: Robot có thể di chuyển các vật liệu thô từ kho đến dây chuyền sản xuất.
- Môi trường làm việc kết hợp người và robot:
Cánh tay robot cộng tác (cobot) được thiết kế để làm việc an toàn bên cạnh con người. Chúng có thể hỗ trợ người lao động trong các công việc nặng nhọc hoặc nguy hiểm, đồng thời thực hiện các công việc lặp đi lặp lại. Ví dụ:
- Nạp và dỡ nguyên liệu: Cobot có thể làm việc cùng với công nhân để nạp nguyên liệu vào máy và lấy sản phẩm ra khỏi máy.
- Hỗ trợ lắp ráp: Cobot có thể giữ chặt các chi tiết trong khi công nhân thực hiện các công việc lắp ráp phức tạp.
2 - Không nên sử dụng cánh tay robot khi:
- Công việc đơn giản, lặp đi lặp lại: Đối với các công việc đơn giản, không đòi hỏi độ chính xác cao, việc sử dụng cánh tay robot có thể không hiệu quả về chi phí.
- Môi trường làm việc thay đổi liên tục: Nếu môi trường làm việc thay đổi liên tục, việc lập trình và điều khiển robot sẽ trở nên phức tạp và tốn thời gian.
- Ngân sách hạn hẹp: Chi phí đầu tư cho một hệ thống robot khá cao, do đó không phù hợp với các doanh nghiệp có quy mô nhỏ hoặc ngân sách hạn hẹp.
Để lựa chọn được loại robot phù hợp, doanh nghiệp cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố như loại công việc, môi trường làm việc, ngân sách và mục tiêu sản xuất.
Lời kết
Cánh tay robot phù hợp cho các hoạt động lặp đi lặp lại, nhất quán và cần độ chính xác cao, cũng như cho các nhiệm vụ mà một công nhân có thể thấy khó hoàn thành một cách an toàn. Cánh tay robot nhanh, chính xác và đáng tin cậy, và chúng có thể được lập trình để thực hiện một số lượng nhiệm vụ gần như vô hạn.
Chúng tôi hy vọng qua bài viết này, mọi thắc mắc của bạn về cánh tay robot sẽ được giải tỏa. Hãy tiếp tục và đầu tư vào một cánh tay robot để đạt được quy mô kinh tế trong doanh nghiệp của bạn.
Bài viết liên quan:
Những câu hỏi thường gặp
