Robot công nghiệp trong sản xuất: Các loại robot phổ biến và ứng dụng của chúng
Cập nhật: 14/02/2025 09:04 - lượt xem: 24
Robot sản xuất ngày càng đóng vai trò quan trọng trong thời đại Công nghiệp 4.0. Khi ngành công nghiệp chuyển mình theo xu hướng số hóa, những robot này trở thành lực lượng tiên phong, mang đến các giải pháp tự động hóa phù hợp với nhiều nhu cầu sản xuất khác nhau trên dây chuyền lắp ráp.
Bài viết này nhằm cung cấp cho người đọc cái nhìn toàn diện về robot sản xuất, ứng dụng và vai trò của chúng.
Lịch sử của Robot trong sản xuất
Lịch sử của robot trong ngành sản xuất có thể được truy nguyên từ những năm 1960 với Ultimate – robot đầu tiên được lắp đặt tại nhà máy General Motors. Từ đó, công nghệ robot không ngừng phát triển, mở rộng khả năng từ các nhiệm vụ đơn giản như gắp, đặt vật liệu đến lắp ráp, sơn và thậm chí phẫu thuật.
Trong những thập kỷ tiếp theo, sự tiến bộ của hệ thống điều khiển, cảm biến và trí tuệ nhân tạo giúp robot trở nên chính xác, linh hoạt hơn và có thể làm việc cùng con người. Ngày nay, Robot công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, giúp tối ưu hóa hiệu suất và nâng cao năng suất.
Công nghiệp 4.0 và vai trò của robot
Công nghiệp 4.0 đánh dấu sự kết hợp của IoT, AI và phân tích dữ liệu lớn vào sản xuất, giúp tăng hiệu suất, tính linh hoạt và tự động hóa. Robot đóng vai trò quan trọng trong quá trình này, đặc biệt trong việc xây dựng nhà máy thông minh, nơi máy móc và hệ thống có thể kết nối, trao đổi dữ liệu theo thời gian thực để tối ưu hóa sản xuất.
Nhờ tích hợp AI và học máy, robot ngày càng thông minh, có thể tự học hỏi, thích ứng với nhiệm vụ mới và dự đoán bảo trì để giảm thời gian ngừng hoạt động. Một bước tiến quan trọng khác là cobot – robot cộng tác có thể làm việc trực tiếp với con người, hỗ trợ những nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác và sức bền, đồng thời đảm bảo an toàn lao động.
Bên cạnh đó, robot giúp giải quyết tình trạng thiếu hụt lao động có tay nghề, đảm nhận các công việc lặp lại để con người tập trung vào những nhiệm vụ phức tạp hơn. Với sự phát triển của Công nghiệp 4.0, robot sẽ tiếp tục đóng vai trò thiết yếu trong chuyển đổi số và tối ưu hóa sản xuất.
Các loại Robot công nghiệp phổ biến hiện nay
Robot sản xuất có nhiều loại và cấu hình khác nhau, mỗi loại được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ và ứng dụng cụ thể. Việc hiểu rõ các loại robot sản xuất và đặc điểm riêng của chúng giúp doanh nghiệp lựa chọn giải pháp phù hợp với nhu cầu thực tế. Dưới đây là một số loại robot sản xuất phổ biến và ứng dụng của chúng.
1. Robot SCARA
Robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) là loại robot được thiết kế chuyên biệt cho các ứng dụng lắp ráp tốc độ cao và xử lý vật liệu. Với tốc độ, độ chính xác cao và khả năng hoạt động trong không gian hạn chế, robot SCARA là lựa chọn lý tưởng cho các ngành sản xuất điện tử, ô tô và hàng tiêu dùng.
Robot SCARA có cánh tay ngang với hai khớp nối song song, cho phép chuyển động linh hoạt theo phương ngang và dọc. Thiết kế này giúp robot thực hiện các tác vụ gắp – đặt, lắp ráp và đóng gói với độ chính xác cao, đồng thời tiết kiệm không gian.
Robot SCARA có tốc độ nhanh và độ chính xác cao, đạt từ 0,01 – 0,1 mm, phù hợp với các ứng dụng lắp ráp linh kiện điện tử và bộ phận nhỏ. Thiết kế nhỏ gọn giúp dễ dàng tích hợp vào dây chuyền sản xuất.
SCARA chủ yếu xử lý vật nhẹ, phù hợp cho các ngành điện tử, ô tô và hàng tiêu dùng. Đối với tải trọng lớn hơn, robot khớp nối hoặc tọa độ sẽ là lựa chọn phù hợp hơn.
2. Delta Robot
Robot Delta có thiết kế song song với ba cánh tay nối vào một bệ tam giác, giúp di chuyển nhanh và chính xác trong không gian làm việc hình vòm. Cấu trúc nhẹ và ít bộ phận chuyển động giúp tăng tốc độ và độ chính xác.
Robot Delta nổi bật với tốc độ cao, có thể thực hiện hàng trăm lượt gắp mỗi phút. Độ chính xác đạt từ 0,1 – 0,3 mm, phù hợp cho các ứng dụng như lắp ráp điện tử, phân loại viên thuốc, đóng gói và phân loại sản phẩm.
Robot Delta có không gian làm việc nhỏ hơn so với robot SCARA hay khớp nối, nhưng có thể di chuyển linh hoạt theo phương thẳng đứng. Chúng phù hợp cho các tác vụ xử lý vật nhỏ và nhẹ, trong khi các loại robot khác phù hợp hơn cho tải trọng lớn.
3. Robot Cobot
Robot Cobots là một loại robot công nghiệp được thiết kế để hoạt động an toàn cùng với con người trong các môi trường sản xuất và lắp ráp khác nhau. Cobots được thiết kế để làm việc an toàn cùng con người trong môi trường sản xuất. Chúng có các tính năng như giới hạn lực tác động để tránh gây chấn thương và giảm tốc độ khi ở gần người. Cảm biến tiên tiến giúp cobots phát hiện chướng ngại vật và điều chỉnh đường đi để tránh va chạm.
Với giao diện trực quan, cobots có thể được lập trình dễ dàng mà không cần chuyên môn cao. Một số loại còn hỗ trợ hướng dẫn bằng tay, giúp nhân viên thao tác trực tiếp để dạy robot thực hiện nhiệm vụ.
Cobots có thể gắn nhiều đầu công cụ khác nhau như kẹp gắp, súng hàn, giúp chúng phù hợp với các tác vụ như lắp ráp, gắp – đặt, và chăm sóc máy móc. Nhờ thiết kế nhỏ gọn, chúng dễ dàng tích hợp vào các dây chuyền sản xuất hiện có mà không chiếm nhiều không gian.
Cobots có độ chính xác cao (0,1 – 0,5 mm), đủ để đáp ứng các công việc yêu cầu độ lặp lại ổn định. Dù không nhanh bằng robot công nghiệp truyền thống, cobots vẫn tối ưu hiệu suất nhờ khả năng làm việc linh hoạt và an toàn.
Với sự kết hợp giữa tính an toàn, dễ sử dụng và khả năng thích ứng cao, cobots là giải pháp tối ưu giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu quả sản xuất mà vẫn đảm bảo môi trường làm việc an toàn.
4. Robot tự hành
Robot tự hành là loại robot tự hành có thể di chuyển và định vị trong nhiều môi trường khác nhau. Nhờ các hệ thống điều hướng tiên tiến, chúng có thể thay đổi lộ trình một cách linh hoạt mà không cần hạ tầng cố định.
Robot tự hành sử dụng thuật toán SLAM (Định vị và Lập bản đồ đồng thời) để tự tạo bản đồ và xác định vị trí của mình. Kết hợp với các cảm biến như LiDAR, camera và sóng siêu âm, chúng có thể nhận diện chướng ngại vật, tránh va chạm và di chuyển an toàn trong không gian phức tạp.
Robot tự hành được sử dụng rộng rãi trong vận chuyển vật liệu, sắp xếp pallet, kiểm tra thiết bị và giám sát sản xuất. Chúng giúp tự động hóa quá trình di chuyển nguyên liệu, sản phẩm dở dang và thành phẩm giữa các công đoạn, đồng thời hỗ trợ kiểm tra thiết bị để giảm thiểu thời gian gián đoạn do bảo trì.
Bằng cách tự động hóa các tác vụ lặp đi lặp lại, Robot tự hành giúp giải phóng nhân công để tập trung vào công việc có giá trị cao hơn. Khả năng vận hành liên tục 24/7 giúp tối ưu hóa năng suất và tiết kiệm chi phí nhân lực.
Các loại Robot tự hành
AGV (Xe tự hành dẫn đường): Di chuyển theo đường định sẵn bằng các tín hiệu trên sàn.
AMR (Robot di động): Tự do di chuyển nhờ thuật toán điều hướng thông minh.
Với tính linh hoạt, khả năng tự động hóa cao và tiềm năng giảm chi phí, Robot tự hành ngày càng trở thành công cụ quan trọng trong sản xuất hiện đại, giúp doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình và nâng cao năng suất.
Ứng dụng của Robot công nghiệp trong các lĩnh vực sản xuất
Robot đã trở thành một phần không thể thiếu trong các quy trình sản xuất hiện đại trong các ngành công nghiệp khác nhau. Bằng cách tự động hóa các nhiệm vụ lặp đi lặp lại và cải thiện hiệu quả tổng thể, robot đã tác động đáng kể đến cách thức sản xuất và lắp ráp.
1. Ngành sản xuất ô tô
Ngành công nghiệp ô tô là một trong những lĩnh vực tiên phong ứng dụng robot trong sản xuất. Robot tham gia vào nhiều công đoạn như hàn, sơn, lắp ráp và kiểm tra chất lượng, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu suất sản xuất.
Hàn: Robot hàn có thể chịu được nhiệt độ cao và thực hiện các mối hàn chính xác, đảm bảo chất lượng đồng đều và giảm tỷ lệ lỗi. Chẳng hạn, chu kỳ hàn trung bình của một khung xe hơi chỉ mất khoảng 85 giây nhờ robot, giúp tăng đáng kể năng suất.
Sơn: Robot sơn giúp giảm lãng phí sơn và đảm bảo lớp sơn đều, hạn chế tối đa tình trạng phun quá mức. Các hệ thống sơn tự động có thể giảm đến 50% lượng sơn hao phí, góp phần tiết kiệm chi phí và giảm tác động môi trường.
Lắp ráp: Robot hỗ trợ lắp ráp các bộ phận như động cơ, bánh xe, cửa xe với độ chính xác cao. Điều này giúp giảm thiểu sai sót, tăng độ bền sản phẩm và giảm rủi ro tai nạn lao động.
Kiểm tra chất lượng: Robot được trang bị hệ thống camera có độ phân giải cao để phát hiện lỗi trong quá trình sản xuất, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn trước khi xuất xưởng.
2. Ngành sản xuất điện tử
Ngành sản xuất điện tử đòi hỏi độ chính xác cao do kích thước linh kiện rất nhỏ. Robot đóng vai trò quan trọng trong nhiều công đoạn như lắp đặt linh kiện, hàn và kiểm tra chất lượng.
Lắp đặt linh kiện: Robot pick-and-place có thể đặt hàng nghìn linh kiện lên bảng mạch in (PCB) mỗi giờ với độ chính xác ±50 micromet, nhanh gấp nhiều lần so với con người.
Hàn linh kiện: Robot hàn giúp đảm bảo nhiệt độ và lượng thiếc hàn luôn ổn định, từ đó giảm lỗi và nâng cao độ bền của sản phẩm.
Lắp ráp sản phẩm: Robot có thể thực hiện các công việc tỉ mỉ như bắt vít, dán keo mà không gây hư hại cho linh kiện điện tử. Ứng dụng robot trong lắp ráp giúp tăng năng suất lên đến 25% so với lao động thủ công.
Kiểm tra chất lượng: Robot sử dụng hệ thống thị giác để phát hiện lỗi trong bảng mạch hoặc các linh kiện điện tử với độ chính xác cao, giúp giảm thiểu rủi ro lỗi sản phẩm khi đưa ra thị trường.
3. Ngành hàng không vũ trụ
Sản xuất máy bay và tàu vũ trụ yêu cầu tiêu chuẩn khắt khe về độ chính xác và an toàn. Do đó, robot được ứng dụng rộng rãi trong các quy trình quan trọng như khoan, lắp ráp vật liệu composite và sơn phủ bề mặt.
Khoan và lắp đinh tán: Robot có thể khoan lỗ và cố định đinh tán với sai số chỉ ±0.001 inch, đảm bảo độ bền kết cấu của máy bay.
Gia công vật liệu composite: Robot hỗ trợ đặt các lớp sợi carbon lên khuôn một cách chính xác, giúp tạo ra các bộ phận nhẹ nhưng bền chắc cho máy bay.
Sơn phủ bề mặt: Robot sơn giúp giảm lãng phí sơn và đảm bảo lớp sơn có độ dày đồng đều, góp phần bảo vệ máy bay khỏi ăn mòn.
4. Ngành gia công kim loại và nhựa
Robot đóng vai trò quan trọng trong ngành gia công kim loại và nhựa, giúp cải thiện độ chính xác, giảm chi phí nhân công và nâng cao năng suất.
Hàn kim loại: Hệ thống hàn robot có thể đạt tốc độ 100 inch/phút với sai số chỉ ±0.005 inch, giúp tạo ra các mối hàn chất lượng cao và đồng đều.
Cắt gọt kim loại: Robot sử dụng công nghệ cắt laser hoặc tia nước với độ chính xác ±0.001 inch, đảm bảo các chi tiết kim loại được gia công chính xác.
Đúc nhựa: Robot hỗ trợ các công đoạn trong quá trình ép nhựa như lấy sản phẩm ra khỏi khuôn, cắt gọt phần thừa và lắp ráp linh kiện, giúp tối ưu hóa thời gian sản xuất và chất lượng sản phẩm.
Ứng dụng robot trong các ngành công nghiệp giúp cải thiện hiệu suất, giảm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm. Với sự phát triển của công nghệ, robot sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong sản xuất hiện đại.
Kết luận
Robot đã trở thành công cụ không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng tối ưu hóa quy trình, nâng cao hiệu suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực quan trọng như ô tô, điện tử, hàng không vũ trụ, gia công kim loại và nhựa, góp phần nâng cao năng suất và tiêu chuẩn sản xuất.
Là đơn vị cung cấp giải pháp tự động hóa, ETEK mang đến các hệ thống robot công nghiệp hiện đại, đáp ứng nhu cầu sản xuất với độ chính xác cao, giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu quả vận hành. Với kinh nghiệm triển khai nhiều giải pháp tự động hóa sử dụng robot ABB, ETEK cam kết hỗ trợ doanh nghiệp ứng dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu chi phí và nâng cao năng lực cạnh tranh trong thời đại sản xuất thông minh.
—————————————————————–
MỌI THÔNG TIN CHI TIẾT LIÊN HỆ
CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG HÓA ETEK
Địa chỉ trụ sở chính 189 Phan Trọng Tuệ –Thanh Liệt- Thanh Trì – Hà Nội
.png)
.png)
.png)
.png)
Gửi bình luận