Trong bài viết trước, chúng ta đã tìm hiểu robot là gì và vai trò trong cuộc sống hiện đại. Tiếp theo, hãy cùng khám phá robot công nghiệp, hay Industrial Robotics. Đây là thiết bị tự động hóa đa năng được lập trình để thực hiện các nhiệm vụ như hàn, sơn, và lắp ráp. Cùng tìm hiểu thêm về vai trò và ứng dụng của robot công nghiệp trong sản xuất hiện đại.

Khái niệm robot công nghiệp

Robot công nghiệp có tên tiếng anh là Industrial Robotics là một loại máy được dùng trong sản xuất công nghiệp. Robot công nghiệp là loại tự động, có thể lập trình và có khả năng di chuyển trên hai hoặc nhiều trục.

Các ứng dụng điển hình của robot bao gồm: hàn, sơn, lắp ráp, chọn và đặt các linh kiện điện tử lên bảng mạch in, làm bao bì và dán nhãn, pallet, kiểm tra sản phẩm và thử nghiệm.

Hiện nay Robot hiện đại ngày càng được con người nghiên cứu và cải tiến để có thể nâng cao năng suất làm việc và thay thế con người làm các công việc vất vả hoặc vào những nơi nguy hiểm.

Dựa theo tiêu chuẩn ta có các định nghĩa Robot công nghiệp như:

• Dựa trên tiêu chuẩn RIA ( Mỹ ): Industrial Robotics là một hoặc 2 cánh tay vạn năng, chúng được lập trình để có thể thay thế con người làm những công việc khác nhau.
• Tiêu chuẩn AFNOR (Pháp): Người Pháp lại định nghĩa Robot ứng dụng trong công nghiệp là một cơ cấu chuyển động được lập trình sẵn thực hiện các công việc có tính tuần hoàn, chúng được làm việc dựa trên hệ trục tọa độ.

Theo tiêu chuẩn TOCT 25686-85 (Nga): Robot công nghiệp là một máy tự động, được đặt cố định hoặc di động được, liên kết giữa một tay máy và một hệ thống điều khiển theo chương trình, có thể lặp đi lặp lại để hoàn thành các chức năng vận động và điều khiển trong quá trình sản xuất.

Phân loại, ứng dụng

Một số robot ứng với các công dụng chuyên dùng:

Robot công nghiệp tự động hàn

• Robot hàn là một loại robot đã được lập trình sẵn giúp người chủ hoàn toàn tự động hóa quá trình hàn cơ khí. Tùy vào từng mục đích sử dụng mà thị trường đã cho ra đời nhiều loại robot hàn gia công cơ khí khác nhau về đầu hàn như: robot hàn tích, hàn dây, hàn điểm hay hàn Laser (laze).
• Robot hàn được áp dụng vào các dây chuyền sản xuất tự động đòi hỏi tính chuyên môn, phức tạp như lĩnh vực sản xuất ô tô, xe máy, đường ống, giá đỡ,…, robot hàn sẽ giúp ích rất nhiều và đem lại hiệu quả vượt trội so với lao động thủ công thông thường.
• Trong gần 50 năm qua, ngành công nghiệp sản xuất ô tô đã không ngừng đổi mới để có được diện mạo như ngày hôm nay. Các hãng sản xuất ô tô như Ford, Mercedes, Toyota, Honda, Nissan, v.v… đều ứng dụng dây chuyền sản xuất và lắp ráp tự động, trong đó robot hàn chiếm 40%.

Robot công nghiệp cắt

• Là loại robot thiết kế có đầu cắt bằng tia laser công xuất cao hoặc lưỡi dao CNC . Dùng để cắt các loại vật liệu cứng, số lượng lớn.

• Được sử dụng rộng rãi trong gia công kim loại tấm, hàng không, hàng không vũ trụ, điện tử, thiết bị điện, phụ kiện ống, ô tô, thực phẩm máy móc, máy móc kỹ thuật, bộ phận chính xác, tàu, thiết bị luyện kim, thang máy, đồ dùng gia đình, đồ dùng nhà bếp , trang trí, quảng cáo và các ngành công nghiệp sản xuất khác.

Robot gắp sản phẩm

• Lắp ráp: Sử dụng cánh tay Robot lấy một bộ phận (linh kiện…) từ băng chuyền này sau đó đặt lên một bộ phận (linh kiện…) khác, và sau khi đã lắp ráp thành khối thì Robot chuyển khối sang băng chuyền khác.
• Đóng gói: Gần giống với lắp ráp, thay vì lắp bộ phận (linh kiện) này thì cánh tay Robot sẽ đặt sản phẩm vào thùng chứa, các thao tác này thường được Robot gắp sản phẩm xử lý ở tốc độ cao.
• Chọn thùng (Bin Picking): Bằng việc trang bị cảm biến nhận diện công nghệ cao, Robot có thể lấy các bộ phận, sản phẩm ra khỏi thùng (ngay cả khi trong thùng có nhiều loại sản phẩm), sau đó đặt sản phẩm lên băng tải để phục vụ cho các công đoạn tiếp theo.
• Kiểm tra: Với việc tích hợp hệ thống kiểm tra sản phẩm (Vision system), cánh tay Robot nhanh chóng kiểm tra, phát hiện sản phẩm lỗi đang di chuyển trên băng chuyền với tốc độ cao.

Robot sơn

Robot được sử dụng để sơn bề mặt các vật liệu như gỗ, thép, nhựa… Robot sơn đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phun sơn tĩnh điện tự động. Nó giúp con người thao tác nhanh và đều hơn, và hoạt động liên tục theo quy trình sơn lặp đi lặp lại.

Robot Pallet

• Là robot được thiết kế đặc biệt, dành riêng cho các khâu đóng gói, xếp loại nhiều pallet, sản phẩm thành phẩm như thùng carton, túi/ bao, hộp, thùng, chai/lọ trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp khác nhau.

• Cấu trúc của robot palettizer đơn giản, rất dễ và thuận tiện trong bảo trì và sửa chữa. Các bộ phận & phụ kiện của máy được tối giản để hạn chế phát sinh các chi tiết phải bảo trì.
• Tất cả các điều khiển vận hành và hoạt động đều được hiển thị trên màn hình hiển thị của tủ điều khiển, robot có thể vận hành 24h/ngày liên tục và hiệu năng của robot bằng nhiều lao động nên tiết kiệm rất nhiều nhiều chi phí nhân công sản xuất trong một thời gian dài…

Robot 3D scanner

Là loại robot kết hợp với máy scan 3D để scan tự động nhiều mô hình liên tục. Đầu cánh tay robot được thiết kế khớp nối với máy scan 3D. Cánh tay linh hoạt điều khiển máy scan 3D thu lại file 3D mô hình vật mẫu.

Ưu điểm của Robot scanner là có thể hoạt động liên tục trong nhiều giờ mà không cần ngừng nghỉ, hoạt động theo quy trình được cài đặt sẵn không cần sự can thiệp nhiều của con người.

Robot công nghiệp hợp tác (Cobot)

Là dòng máy dùng để hợp tác chung với con người trong quá trình sản xuất hàng hóa. Hầu hết bất kỳ robot nào cũng có thể được coi là robot cộng tác, chỉ cần chúng có các cơ chế an toàn phù hợp (theo tiêu chuẩn ISO/TS 15066).

Tuy nhiên, cobot là loại robot duy nhất được thiết kế đặc biệt để làm việc cùng con người. Chúng có những đặc điểm điển hình của robot cộng tác, như tính đa dụng, thân thiện với người dùng, không gian lắp đặt nhỏ và có giá thành hợp lý.

Phân loại Robot theo ngành nghề

• Robot sử dụng trong ngành sản xuất otô xe máy – Automotive industry
• Robot sử dụng trong gia công cơ khí
• 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

Vai trò của robot công nghiệp

Được chế tạo ra như một công cụ hỗ trợ con người trong công việc. Robot có nhiều chức năng hơn hẳn con người trong những điều kiện và yêu cầu công việc cụ thể, lợi ích của robot như sau:

Nâng cao năng suất hoạt động

Các cánh tay robot công nghiệp được lập trình sẵn hoạt động dựa trên thời gian xác định, không có các thao tác thừa. Điều đó giúp cho chúng nâng cao năng suất làm việc đáng kể.

Ngoài ra, tùy theo yêu cầu công việc cụ thể, robot được chế tạo có nhiều ưu thế hơn lao động con người về sự bền bỉ và làm việc liên tục, tốc độ, độ chính xác, sức mạnh,…

Bạn có thể bắt gặp các loại robot này ở trong hầu hết các công việc có sự tuần hoàn cao như: đóng gói hàng, lắp ráp, dán nhãn, thử nghiệm sản phẩm hay thậm chí là sơn, hàn…

Tiết kiệm không gian làm việc

Với việc sử dụng Robot công nghiệp bạn có thể tiết kiệm được đối ta không gian của nhà máy, vì sự linh hoạt của nó bạn chỉ cần lắp đặt tại một vị trí cố định chúng có thể xoay các hướng khác nhau để thực hiện nhiều công việc mà không cần di chuyển.

Robot công nghiệp tiết kiệm chi phí

Sau khi đọc xong 2 vai trò ở trên tôi tin chắc rằng bạn đã biết được các khoản tiết kiệm chi phí mà các loại robot đem lại. Với cánh tay robot bạn sẽ không cần thuê quá nhiều nhân công mà vẫn đạt được năng suất cao, giảm tối đa các hoạt động bảo trì bảo dưỡng máy móc, tối ưu được không gian, mặt bằng sản xuất.

Hạn chế tối đa sai sót

Con người khi làm việc ắt hẳn sẽ không tránh được sai sót, nhưng sai sót nhiều hay ít đó mới là vấn đề. Nhưng với Robot thì chỉ có khái niệm là không sai sót và sai sót ít vì chúng đã được lập trình kỹ lưỡng và tính toán tất cả các vấn đề có thể xảy ra để hạn chế tối đa nhất những lỗi không mong muốn.

Cũng khác với con người là Robot không có cảm xúc, do đó không bị ảnh hưởng tới các quyết định mà chỉ phụ thuộc vào phần mềm lập trình sẵn. Điều đó làm cho các kết quả đồng nhất, ít sai sót hoặc bị thay đổi.

Đảm bảo an toàn sản xuất

Và cuối cùng vai trò thứ 5 tôi muốn chia sẻ chính là đảm bảo an toàn cho nhà máy. Robot công nghiệp khi được thiết kế sẽ có các bộ cảm biến nhằm phát hiện các lỗi, sự cố trong quá trình làm việc, chỉ cần nhận thấy một lỗi nhỏ Robot sẽ tự động ngừng làm việc.

Đồng thời, trong một số điều kiện, môi trường làm việc độc hại nguy hiểm cho con người, thì robot là một công cụ đắc lực thay thế con người làm việc.

Việc sử dụng nhân công để bốc xếp hàng hóa gây tốn kém chi phí cũng như ảnh hưởng đến năng suất lao động về lâu dài. Ngoài ra, sử dụng nhân công cũng tiềm ẩn nhiều nguy hiểm cho an toàn lao động do phụ thuộc tình trạng sức khỏe, tinh thần nhân công khi làm việc. Thì robot có thể được lắp đặt theo dây chuyền, hoặc chỉ ở tại một công đoạn có thể nhiều rủi ro nguy hiểm cho nhân công.

Đồng thời đối với các môi trường làm việc nhiều khói bụi, độc hại như các nhà máy sản xuất xi măng thì việc sử dụng robot sẽ đảm bảo được an toàn lao động cũng như sức khỏe của người vận hành.

Robot công nghiệp đang ngày càng trở nên quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất. Với khả năng tự động hóa, nâng cao hiệu suất và đảm bảo an toàn, chúng mang lại những lợi ích thiết thực cho các doanh nghiệp. Cùng Người Việt tại Luang Prabang tìm hiểu thêm nhiều thông tin hữu ích khác trong các bài viết sắp tới nhé!