Robot công nghiệp là gì? Đây là một khái niệm khá quen thuộc với các doanh nghiệp trong ngành sản xuất, chế biến. Robot đã đóng vai trò quan trọng không thể thiếu trong việc tạo ra các sản phẩm công nghiệp. 

1. Robot công nghiệp là gì?

Robot công nghiệp là gì? Robot công nghiệp là một hệ thống tự động gồm các cảm biến, bộ điều khiển và cơ cấu truyền động thực hiện các chức năng và hoạt động cụ thể trong dây chuyền sản xuất hoặc chế biến. Chúng hoạt động liên tục thông qua các chu kỳ chuyển động lặp đi lặp lại theo hướng dẫn của một tập hợp lệnh được gọi là chương trình. Các máy này giảm thiểu hoặc loại bỏ yếu tố con người để đạt được nhiều lợi thế khác nhau về tốc độ, công suất và chất lượng xử lý.

2. Lợi ích của robot công nghiệp

Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu tương đối cao, nhưng tương ứng với đó là lợi ích lâu dài nhất định về kinh tế cho các doanh nghiệp. Do hoạt động hiệu quả, robot công nghiệp rất đáng để đầu tư và có thể thu lại giá trị của chúng sau 2 đến 5 năm. 

2.1. Tốc độ sản xuất nhanh hơn

Tốc độ sản xuất cao hơn là lý do số một để đầu tư vào hệ thống robot công nghiệp. Robot hoạt động dựa trên lập trình có sẵn, không cảm tính, lý tính, hiệu suất ổn định trong suốt quá trình làm việc. Khi được thiết kế, vận hành và bảo trì đúng cách, chúng có thể giảm thời gian sản xuất một cách hiệu quả. Tốc độ xử lý của chúng nhanh hơn con người rất nhiều. Điều này cho phép robot công nghiệp thực hiện một loạt các chuyển động được tính toán, nhanh chóng, bất kể mức độ phức tạp nào. 

2.2. Công suất tải cao hơn 

Robot công nghiệp có cơ cấu truyền động mạnh hơn nhiều lần so với các robot phục vụ con người. Bộ truyền động của chúng dựa vào áp suất được tạo ra từ các hệ thống thủy lực, khí nén và lực điện từ được thể hiện bởi các loại truyền động và động cơ điện khác nhau.

Robot công nghiệp cũng tận dụng lợi thế cơ học do các cấu hình cánh tay được thiết kế đặc biệt, ở dạng cơ bản, chỉ là những máy móc đơn giản. Tất cả những yếu tố này cho phép robot nâng vật nặng một cách dễ dàng và hiệu quả khác xa so với khả năng của lao động chân tay. 

2.3. Cải thiện an toàn

Các mối nguy hiểm thường gặp tại nơi làm việc bao gồm nhiệt độ khắc nghiệt, áp suất cao, vật liệu độc hại, tải nặng, chuyển động nhanh và quay tốc độ cao.

Robot công nghiệp rất hữu ích trong các hoạt động liên quan đến những mối nguy hiểm này để loại bỏ nguy cơ bị thương hoặc thậm chí tử vong. Chúng có thể chịu đựng được các điều kiện làm việc độc hại hơn so với con người. Chúng cũng có thể được sửa chữa nếu hư hỏng vẫn còn. Hơn nữa, robot cải thiện an toàn tại nơi làm việc vì chúng không mắc lỗi hoặc gây ra tai nạn do khả năng phán đoán kém không giống như người vận hành. Tuy nhiên điều này chỉ đúng nếu robot được thiết kế và lập trình tốt.

2.4. Chi phí hoạt động thấp hơn

Nguyên liệu thô ít bị lãng phí và chi phí nhân lực ít hơn là một số lợi ích kinh tế mà robot công nghiệp mang lại. Đây là những khoản tiết kiệm hoạt động ngoài lợi nhuận cao hơn do chất lượng sản phẩm tốt hơn và tốc độ sản xuất nhanh hơn. Việc sử dụng và xử lý hiệu quả các nguyên liệu thô là nhờ sự vận hành chính xác của các hệ thống robot. Điều này càng dẫn đến tỷ lệ từ chối sản phẩm thấp hơn. Về chi phí nhân lực, các hoạt động sử dụng lao động thủ công thường đắt hơn cho cùng một khối lượng công việc. Có rất nhiều chi phí liên quan đến lao động chân tay như trợ cấp do chính phủ bắt buộc, trợ cấp sinh hoạt và đào tạo.

2.5. Độ chính xác cao hơn 

Trong một hệ thống robot, cách thức hoạt động của nó là nhất quán mặc dù chạy sau hàng trăm hoặc hàng nghìn chu kỳ. Không có sự can thiệp của con người hoặc thay đổi trong chương trình của chúng, robot có thể thực hiện một cách hiệu quả cùng một chuỗi hoạt động lặp đi lặp lại một cách chính xác và chính xác. Các kiểu chuyển động, phạm vi chuyển động, lực tác động, tốc độ và các thông số vận hành khác của nó ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài. Điều này dẫn đến chất lượng sản phẩm và tốc độ vận hành không đổi và có thể dự đoán được.

3. Ứng dụng của robot công nghiệp

Ứng dụng phổ biến nhất của robot công nghiệp liên quan đến các hoạt động chọn và đặt đơn giản. Tuy nhiên, với sự ra đời của công nghệ điều khiển tốt hơn, bộ truyền động mạnh mẽ và cảm biến phức tạp hơn, robot công nghiệp cũng được sử dụng trong các chức năng quan trọng và linh hoạt hơn. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến nhất của robot công nghiệp.

3.1. Lắp ráp sản phẩm

Robot công nghiệp được sử dụng rộng rãi như máy lắp ráp. Chúng thích hợp cho các nhiệm vụ lặp đi lặp lại nhưng chính xác, tẻ nhạt đối với một người vận hành. Robot thường là bộ gắp cơ học chọn, đặt và định hướng các bộ phận nhỏ hoặc lớn liên tiếp nhanh chóng. Cảm biến là tùy chọn và thường được sử dụng để hiệu chỉnh lại độ chính xác của các chuyển động của robot.

Hình 3: Cánh tay robot lắp ráp linh kiện điện tử 

3.2. Gia công

Các quy trình gia công thông thường bao gồm phay, khoan và tiện. Gia công thường sử dụng máy cắt quay để loại bỏ vật liệu khỏi phôi. Khi được thực hiện bằng tay, nó bao gồm việc chuyển từ từ máy cắt quay đến phôi. Cũng có thể nâng cao phôi bằng cách di chuyển nó trên bàn của máy. Hướng và mức độ của vết cắt được thực hiện thông qua quy trình thủ công bị hạn chế do việc điều khiển và chuyển động của máy bị hạn chế. Khi sử dụng robot công nghiệp, máy cắt quay được cài đặt trên robot. Sử dụng robot làm người điều khiển công cụ cắt cho phép kiểm soát tốt hơn tất cả các thông số cắt như tốc độ dao cắt, độ sâu, áp suất và tốc độ tiến dao.

Hình 4: Robot cấp phôi, tháo lắp phôi cho máy CNC 

3.3. Gia công không thông thường

Các phương pháp gia công không thông thường phổ biến bao gồm cắt tia nước, cắt laser, gia công tia mài mòn, gia công phóng điện (EDM) và cắt plasma. Đây là các quy trình gia công không tiếp xúc thực hiện việc loại bỏ vật liệu bằng cách sử dụng các dòng nước, ánh sáng, điện tích hoặc một thực thể vật chất khác có nồng độ cao. Dòng chảy tập trung làm xói mòn, bốc hơi hoặc nóng chảy vật liệu. Một lượng lớn năng lượng tham gia vào các quá trình này; điều này có thể làm hỏng sản phẩm hoặc bản thân máy nếu không được kiểm soát đúng cách. Để điều khiển chính xác đường cắt của máy, người ta sử dụng các robot công nghiệp. Tốc độ cắt phù hợp, độ ổn định của dòng và kiểm soát chính xác các thông số máy như công suất, áp suất và tốc độ dòng chảy được duy trì thích hợp bằng cách sử dụng điều khiển kỹ thuật số.

Hình 5: Robot cắt bằng tia nước 

3.4. Hàn

Máy hàn robot thường được thấy trong các nhà máy sản xuất ô tô, nhưng chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều quy trình chế tạo kim loại khối lượng lớn. Khả năng cạnh tranh trên thị trường tăng lên tạo ra nhu cầu về chất lượng sản phẩm tốt hơn và tốc độ vận hành cao hơn. Ưu điểm chính của việc sử dụng robot công nghiệp trong hàn là kiểm soát tốt hơn các thông số khác nhau như dòng điện, điện áp, tốc độ mối hàn và tốc độ di chuyển hồ quang.

Hình 6: Robot hàn gia công cơ khí

3.5. Sơn và phủ

Sơn và phủ là một hoạt động đòi hỏi các chuyển động lặp lại và chính xác cao để tạo ra một lớp có độ dày đồng đều. Ngoài độ chính xác cần thiết, sơn còn chứa các hóa chất nguy hiểm tiềm ẩn. Nhiều chất màu và dung môi là chất độc. Tất cả những mối nguy này được giảm thiểu bằng cách sử dụng các robot công nghiệp.

Hình 7: Robot phun sơn trong ngành công nghiệp ô tô 

Robot công nghiệp mang lại nhiều lợi ích và có tính ứng dụng cao trong hầu hết mọi ngành công nghiệp. Chúng đẩy nhanh tốc độ sản xuất, giảm thiểu chi phí, độ chính xác cao và đảm bảo an toàn lao động. Nhờ những lợi ích này mà hiện nay robot công nghiệp được sử dụng khá phổ biến trong các nhà máy sản xuất, chế biến, nhà kho của các doanh nghiệp. Trong tương lai robot công nghiệp có thể thay thế con người trong một số công việc quan trọng nhất định. Hi vọng bài viết trên đây đã cho bạn câu trả lời cho robot công nghiệp là gì?