Robot công nghiệp hiện là hình ảnh phổ biến trong nhiều nhà máy, nhà kho và lĩnh vực trên toàn thế giới. Cùng Intech Group khám phá những ứng dụng và cách sử dụng rô-bốt công nghiệp hàng đầu trong bài viết dưới đây

Robot Lắp ráp & Pha chế

Lắp ráp các bộ phận nhỏ thành các đơn vị lớn hơn là một phần quan trọng của quy trình sản xuất. Trước đây, sự kết hợp giữa sự khéo léo, tầm nhìn và trí thông minh của con người là cách duy nhất để thực hiện việc lắp ráp như vậy. Những tiến bộ gần đây trong công nghệ giờ đây đã giúp robot có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ này. Do nhiều quy trình lắp ráp yêu cầu chất kết dính nên robot có thể phân phối chất kết dính là một công nghệ liên quan.

Nói chung, rô-bốt lắp ráp được gắn chặt vào sàn hoặc giá đỡ trên cao và không thể thay đổi vị trí của chúng. Các hệ thống tiên tiến hơn sẽ có rô-bốt sáu trục, có thể di chuyển tự do hơn rô-bốt XYZ.

Robot lắp ráp

Ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành đầu tiên áp dụng robot công nghiệp để lắp ráp. Ngày nay, robot lắp ráp được tìm thấy trong các ứng dụng vượt xa lĩnh vực ô tô. Nhu cầu lắp ráp các bộ phận nhỏ, tốc độ cao bằng rô-bốt ngày càng tăng. Độ chính xác và tốc độ lắp ráp rô bốt thường có nghĩa là năng suất cao hơn và độ chính xác cao hơn so với mức có thể đạt được khi sử dụng sức lao động của con người.

Robot phân phối keo

Robot phân phối áp dụng chất kết dính và chất bịt kín trong nhiều ứng dụng. Chúng có thể bao gồm việc buộc chặt các mảnh lại với nhau, đóng gói các mảnh trong chất bịt kín, v.v. Những công việc nhỏ hơn như pha chế keo và epoxy cần có rô-bốt nhỏ gọn, tốc độ cao. Các ứng dụng lớn hơn, thường thấy trong ngành công nghiệp ô tô, sử dụng robot có trọng tải lớn hơn. Một số loại rô-bốt bổ sung thuộc danh mục Lắp ráp & Phân phối bao gồm rô-bốt đóng đinh và đóng ghim, rô-bốt tán đinh, rô-bốt vặn vít và rô-bốt nối dây & cáp. 

Robot Xử lý & Chọn

Rô-bốt vận chuyển hàng hóa trong nhà kho hoặc chọn các mặt hàng từ thùng hàng và đặt chúng vào container vận chuyển là những ví dụ về rô-bốt xử lý và bốc xếp. Với sự phát triển của thương mại điện tử, nhu cầu về rô-bốt có thể chọn và thực hiện đơn hàng ngày càng lớn.

Robot xử lý vật liệu

Trong các nhà kho và nhà máy, một trong những nhiệm vụ phổ biến nhất là vận chuyển hàng hóa. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiều nhân viên công nghiệp dành phần lớn thời gian trong ngày để đi bộ, đẩy xe hàng hoặc lái các phương tiện công nghiệp như xe nâng hàng. Các hoạt động này có giá trị gia tăng thấp và do đó là một công đoạn nên được tự động hóa.

Xe nâng tự động ngày càng trở nên phổ biến. Không chỉ có lợi ích trong việc giảm lao động cần thiết để vận chuyển hàng hóa, mà còn đảm bảo sự an toàn. Mỗi năm có hàng trăm trường hợp tử vong liên quan đến xe nâng hàng và hàng nghìn trường hợp bị thương liên quan đến thiết bị xử lý vật liệu này trên toàn thế giới. Xe nâng tự lái sử dụng nhiều loại cảm biến cho phép chúng ngăn ngừa tai nạn. 

Rô-bốt di động tự hành (AMR) không chỉ bao gồm các phương tiện tự hành lớn hơn như xe nâng hàng mà còn cả các xe đẩy nhỏ hơn. Vận chuyển hàng hóa từ bộ chọn đơn hàng đến trạm đóng gói là cách sử dụng phổ biến đối với AMR trong nhà kho. Hệ thống băng tải sử dụng dây đai chuyển động hoặc xi lanh quay từ lâu đã được sử dụng để vận chuyển hàng hóa trong một cơ sở. Tuy nhiên, hệ thống băng tải có tính linh hoạt hạn chế và việc cấu hình lại nhiều hệ thống băng tải trở nên khá tốn kém và mất thời gian. AMR cực kỳ linh hoạt vì một khi chúng tạo bản đồ của cơ sở, chúng có thể di chuyển từ điểm này sang điểm tiếp theo, tự động tránh các chướng ngại vật trên đường đi.

Robot xử lý chất lỏng

Thử nghiệm các mẫu y tế, phân tích thành phần hóa học của chất lỏng và thử nghiệm sinh học là ba ứng dụng yêu cầu sử dụng pipet lặp đi lặp lại hàng ngày. Dùng pipet là quá trình hút một lượng nhỏ chất lỏng vào ống tiêm và chuyển một lượng chính xác chất lỏng đó vào bình chứa thứ hai. Kỹ thuật viên phòng thí nghiệm và y tế có thể dành hàng giờ mỗi ngày để thực hiện thao tác pipet. Đó là một quá trình lặp đi lặp lại và thủ công, trong đó rất dễ mắc lỗi.  

Các công ty dược phẩm cần phân phối lượng chất lỏng chính xác vào các thùng chứa để sản xuất thuốc nhỏ mắt, thuốc xịt mũi và nhiều loại thuốc dạng lỏng. Rô-bốt xử lý chất lỏng có thể tự động hóa các quy trình này, dẫn đến năng suất cao hơn, độ chính xác cao hơn và khả năng truy xuất nguồn gốc được cải thiện.

Robot Chọn và Đặt 

Đây có lẽ là ứng dụng phổ biến nhất của robot trong sản xuất. Những robot này có thể tải và dỡ các máy xử lý, lấy các bộ phận từ một dây chuyền và đặt chúng vào các thùng hàng hoặc container vận chuyển, đồng thời sắp xếp các bộ phận từ ngẫu nhiên sang định dạng có thứ tự. 

Loại robot này thường được sử dụng khi số lượng biến nhỏ. Ví dụ: cùng một loại bộ phận đi xuống dây chuyền lắp ráp và nó cần được đặt vào khay, xếp chồng lên nhau hoặc đặt hàng. 

Robot chọn đơn hàng

Các nhà kho và trung tâm phân phối cần lấy các mặt hàng đã chọn từ kệ hoặc thùng hàng và đặt chúng vào các thùng vận chuyển để thực hiện các đơn đặt hàng. Cho đến gần đây, điều này yêu cầu mọi người phải tìm các vật phẩm, nhặt chúng lên và thực hiện việc đặt. 

Là một bước trung gian hướng tới tự động hóa hoàn toàn, rô-bốt di động tự động (AMR) có thể xử lý việc vận chuyển hàng hóa đến trạm đóng gói sau khi chúng được con người lấy ra khỏi kệ. Ngoài ra, trong một kế hoạch được gọi là “hàng hóa cho người”, toàn bộ các đơn vị giá đỡ được lấy từ bên dưới và được AMR vận chuyển đến một người đứng yên, người này sau đó chọn các mặt hàng từ giá để thực hiện các đơn đặt hàng. 

Gia công và cắt

Trong môi trường sản xuất hoặc cửa hàng máy công cụ, có nhiều hoạt động lặp đi lặp lại và có thể được tự động hóa bằng rô-bốt. 

Rô-bốt bốc xếp và chăm sóc máy

Rô-bốt bảo dưỡng máy chèn phôi vào máy công cụ và tháo bộ phận đó ra sau khi hoàn thành thao tác. Một chu trình điển hình sẽ bao gồm một cánh tay rô-bốt lấy một phần trống từ khay, đưa nó vào máy, đợi thao tác hoàn tất, sau đó lấy phần đã hoàn thành và đặt nó vào cùng một khay, hoặc có thể là một khay khác. 

Việc bảo dưỡng máy thường liên quan đến việc tiếp xúc với điều kiện làm việc tồi tệ, bao gồm bụi, khói độc hại và các hạt nhỏ trong không khí. Sử dụng rô-bốt để trông coi máy móc giúp giảm hoặc loại bỏ nguy cơ chấn thương cho người vận hành. Ngoài ra, thông lượng của hoạt động thường có thể được tăng lên đáng kể, với độ lặp lại nhiều hơn và chất lượng cao hơn. 

Robot phay

Cắt vật liệu ra khỏi mảnh “trống” và định hình nó thành một chi tiết hoàn thiện bằng máy phay là một trong những hoạt động công nghiệp phổ biến và thiết yếu nhất. Máy phay ngày càng trở nên tự động hơn với sự ra đời của CNC (máy tính điều khiển số) vào những năm 1960. 

Rô bốt phay đưa tự động hóa CNC lên một tầm cao mới, cho phép thay đổi công cụ tự động và vận hành không cần giám sát. Sử dụng robot để thực hiện phay có thể cải thiện độ chính xác và tính linh hoạt của hoạt động, giảm số lượng bộ phận bị lỗi, cũng như cải thiện sự an toàn cho người lao động. Cải thiện điều kiện làm việc có thể giúp giữ chân nhân viên. 

Robot khoan

Khoan thủ công là công việc nặng nhọc và thường nguy hiểm. Khoan bằng robot mang lại độ chính xác cao hơn và độ lặp lại lớn hơn so với khoan thủ công. Thông lượng được tăng lên và người lao động được giải phóng để tập trung vào công việc bổ ích hơn. 

Phay và khoan giống nhau ở chỗ cả hai đều liên quan đến End of Arm Tooling (EoAT) được thiết kế để loại bỏ vật liệu khỏi phôi bằng cách xoay và cắt. Do đó, hai hoạt động đôi khi được kết hợp thành một robot duy nhất. Cánh tay robot có thể tự động thay đổi công cụ để chuyển đổi qua lại giữa phay và khoan. Khi làm việc với kim loại, người ta thường yêu cầu thêm ren xoắn ốc vào bên trong lỗ, được gọi là tarô. Robot khoan có thể khoan các lỗ vào phôi, thay đổi công cụ và sau đó thực hiện thao tác taro.

Robot cắt laser

Đối với nhiều ứng dụng, cắt laser có thể là một giải pháp vượt trội so với cắt cơ học. Cắt laser mang lại khả năng làm cong vênh vật liệu ít hơn và độ chính xác có thể được cải thiện vì chùm tia laser thực hiện quá trình cắt không bị mờ khi sử dụng. 

Một số vật liệu rất khó hoặc thậm chí không thể cắt nếu không sử dụng tia laser. Thật vậy, máy cắt laser đầu tiên được sử dụng trong sản xuất là để khoan lỗ trên khuôn kim cương.    

Khi laser trở nên mạnh hơn, chúng có thể cắt các vật liệu dày hơn. Tuy nhiên, ví dụ như khi cắt các tấm thép dày, cắt plasma vẫn có thể là một giải pháp hiệu quả hơn về chi phí. 

Robot cắt plasma

Cắt plasma phát triển từ hàn plasma, bắt đầu từ những năm 1960. Đến những năm 1980, nó đã trở thành một phương pháp hiệu quả để cắt các tấm kim loại và thép tấm. Cắt plasma có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp cắt kim loại truyền thống, mài mòn hơn. Nó không tạo ra phoi kim loại và tạo ra các vết cắt chính xác hơn với cạnh sạch hơn. Tuy nhiên, các máy cắt plasma đời đầu thường chỉ giới hạn trong việc cắt vật liệu dạng tấm, vì máy CNC chỉ cho phép chuyển động theo hai hướng. 

Các hệ thống cắt plasma rô-bốt có thể cung cấp sáu bậc chuyển động tự do, cho các hoạt động rất linh hoạt và khả năng cắt phức tạp. 

Robot cắt tia nước

Cánh tay robot sử dụng máy cắt bằng tia nước có thể tạo ra các vật thể phức tạp và phức tạp. Robot có sáu bậc tự do có thể tiếp cận vật liệu từ bất kỳ hướng nào, mang lại sự linh hoạt tuyệt vời cho người dùng. Có thể tăng chất lượng, độ lặp lại và năng suất bằng cánh tay rô-bốt điều khiển máy cắt tia nước. 

Robot Hàn 

Robot hàn hồ quang

Vì quá trình này liên quan đến nhiệt độ cao, thợ hàn phải đeo kính bảo vệ mắt, găng tay đặc biệt và các thiết bị bảo hộ khác. Nhiều nhiệm vụ hàn hồ quang có thể được tự động hóa bằng rô-bốt và hàn hồ quang rô-bốt đang phát triển nhanh chóng. Ngày nay, khoảng 20% ​​ứng dụng hàn robot công nghiệp là hàn hồ quang. Một cánh tay robot thực hiện các mối hàn hồ quang có nghĩa là độ lặp lại và độ chính xác cao hơn. Sử dụng hàn hồ quang robot cũng làm giảm nguy cơ chấn thương cho người vận hành. 

Robot hàn điểm

Hàn điểm bằng robot thường được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và giúp tăng tốc độ sản xuất lên rất nhiều, cũng như độ lặp lại và chất lượng cao hơn so với hàn thủ công. An toàn lao động cũng được cải thiện. 

Robot hàn MIG

Quá trình hàn MIG có thể được tự động hóa bằng robot. Hàn MIG bằng robot mang lại năng suất cao hơn và chi phí thấp hơn, cũng như cải thiện an toàn cho người lao động. 

Robot hàn Laser

Hàn laser không phù hợp với các miếng dày, nặng và không phải tất cả các loại kim loại đều có thể được nối bằng hàn laser. Tuy nhiên, hàn MIG và hàn laser có thể được kết hợp thành một hệ thống lai laser có thể khắc phục hạn chế này. Hàn laze rất phù hợp với tự động hóa vì chiều rộng của chùm tia laze, độ sâu thâm nhập vào phôi, đường đi và tốc độ của chùm tia đều có thể được kiểm soát chính xác. 

Robot hàn

Hàn cung cấp một liên kết vĩnh viễn hợp lý, nhưng có thể đảo ngược bằng cách làm nóng chảy lại chất hàn. Ví dụ về việc sử dụng hàn bao gồm ống đồng trong hệ thống ống nước, cũng như đồ điện tử, đồ trang sức và dụng cụ y tế. Các trạm hàn rô-bốt bao gồm từ các trạm hàn nhỏ hơn, để bàn với khối lượng sản xuất tương đối thấp hơn, đến các hệ thống lớn xử lý tốc độ sản xuất rất cao. Các hệ thống robot dẫn đến năng suất, độ chính xác và độ lặp lại cao hơn. 

Một số loại rô-bốt bổ sung thuộc danh mục Hàn bao gồm rô-bốt Hàn, rô-bốt hàn điện trở và rô-bốt hàn thể rắn, cũng như rô-bốt nối các vật phẩm bằng cách sử dụng khuếch tán, ma sát, xung từ, chùm điện tử và kỹ thuật hàn hồng ngoại. 

Trên đây là một số ứng dụng của robot công nghiệp mà Intech Group đã liệt kê được. Cùng theo dõi những ứng dụng của robot công nghiệp trong bài viết tiếp theo của chúng tôi trong mục tin tức tuần tới nhé

Xem thêm:

• Giải pháp robot ABB hàn thang cáp trong hệ thống tự động hóa
• Các tác động của môi trường đến băng tải