TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT VỚI ROBOT
Tự động hóa sản xuất với Robot là ưu tiên hàng đầu cho các nhà máy, dây chuyền lắp ráp, kiểm tra ô tô, xe máy và linh kiện điện tử trong thời đại công nghiệp 4.0. Ngày nay hầu hết các robot được sử dụng trong các hoạt động sản xuất nhằm thay thế con người trong các công đoạn từ đơn giản tới phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao; các thao tác nhàm chán, lặp đi lặp lại và tiềm ẩn rủi ro về an toàn lao động hoặc trong các môi trường, điều kiện làm việc khắc nghiệt.
Các ứng dụng tự đông hóa sản xuất với robot
Các ứng dụng tự động hóa sản xuất với robot có thể được chia thành ba loại: (1) xử lý vật liệu, (2) hoạt động theo quy trình, và (3) lắp ráp và kiểm tra.
Các ứng dụng xử lý vật liệu bao gồm chuyển vật liệu và xếp dỡ máy móc . Các ứng dụng chuyển vật liệu yêu cầu robot di chuyển vật liệu hoặc các chi tiết, sản phẩm làm việc từ vị trí này sang vị trí khác. Nhiều nhiệm vụ trong số này tương đối đơn giản, đòi hỏi robot phải lấy các chi tiết, linh kiện từ băng tải này và đặt chúng lên băng tải khác.
Các hoạt động transfer khác phức tạp hơn, chẳng hạn như đặt các linh kiện lên pallet theo một cách sắp xếp mà robot phải tính toán. Hoạt động xếp dỡ của máy sử dụng rô bốt để tải và dỡ các thùng, kiện hàng, sản phẩm của máy sản xuất. Điều này đòi hỏi robot phải được trang bị một bộ kẹp có thể nắm chắc các sản phẩm cần nâng. Thông thường bộ kẹp phải được thiết kế đặc biệt cho hình học của sản phẩm cụ thể. Đây là ứng dụng pick and place, Robotic Palletazing với robot xếp hàng lên pallet.
Trong các ứng dụng hoạt động xử lý của rô bốt, robot điều khiển một công cụ để thực hiện một quy trình trên sản phẩm làm việc. Ví dụ về các ứng dụng như vậy bao gồm hàn điểm, hàn hồ quang liên tục(robot hàn) và phun sơn(robot sơn). Hàn điểm-spot welding thân ô tô là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của robot công nghiệp ở Hoa Kỳ.
Robot định vị một hoặc nhiều đường hàn tại chỗ trên các tấm và khung ô tô để hoàn thành việc lắp ráp thân xe cơ bản.Hàn hồ quang là một quá trình liên tục, trong đó robot di chuyển que hàn dọc theo đường hàn cần hàn hoặc theo biên dạng, hành trình hàn đã được lập trình trước. Có thể được kết hợp với các robot khác làm nhiệm vụ định vị và xoay sản phẩm với quy trình hàn đa điểm, đa đường.
Xịt sơn-spray painting bao gồm thao tác sử dụng súng phun sơn trên bề mặt của vật thể cần sơn. Các hoạt động khác trong danh mục này bao gồm mài, đánh bóng và định tuyến, trong đó trục quay đóng vai trò là công cụ của robot.
Lĩnh vực ứng dụng thứ ba của robot công nghiệp là lắp ráp và kiểm tra. Việc sử dụng robot trong lắp ráp dự kiến sẽ tăng lên do chi phí lao động thủ công phổ biến trong các hoạt động này cao. Vì rô bốt có thể lập trình được, một chiến lược trong công việc lắp ráp là sản xuất nhiều kiểu dáng sản phẩm theo lô, lập trình lại các rô bốt giữa các lô. Một chiến lược thay thế là sản xuất hỗn hợp các kiểu dáng sản phẩm khác nhau trong cùng một ô lắp ráp, yêu cầu mỗi robot trong ô phải xác định kiểu dáng sản phẩm khi nó đến và sau đó thực hiện nhiệm vụ thích hợp cho đơn vị đó. Để làm được điều này, robot thường được tích hợp máy quét barcode nhận diện sản phẩm hoặc camera-giải pháp vision kèm theo.
Các thiết kế của sản phẩm là một khía cạnh quan trọng của lắp ráp robot. Các phương pháp lắp ráp phù hợp với con người không nhất thiết phải phù hợp với rô bốt. Ví dụ, sử dụng vít và đai ốc làm phương pháp siết chặt, dễ dàng thực hiện trong lắp ráp thủ công, nhưng thao tác tương tự lại cực kỳ khó khăn đối với rô bốt một tay.
Các thiết kế trong đó các linh kiện, chi tiết máy sẽ được thêm vào từ cùng một hướng bằng cách sử dụng khớp nối và các quy trình thắt chặt một bước khác cho phép hoàn thành công việc dễ dàng hơn nhiều bằng các phương pháp lắp ráp tự động và robot.
Kiểm tra-Precision là một lĩnh vực hoạt động khác của nhà máy, trong đó việc sử dụng robot ngày càng tăng. Trong một công việc kiểm tra điển hình, robot đặt một cảm biến đối với chi tiết làm việc và xác định xem linh kiện đó có phù hợp với các thông số kỹ thuật chất lượng hay không.
Trong hầu hết các ứng dụng robot công nghiệp, robot cung cấp sự thay thế cho sức lao động của con người. Có một số đặc điểm nhất định của các công việc công nghiệp do con người thực hiện xác định công việc đó là một ứng dụng tiềm năng cho rô bốt:
(1) hoạt động lặp đi lặp lại, liên quan đến các chuyển động công việc cơ bản giống nhau trong mỗi chu kỳ;
(2) hoạt động nguy hiểm hoặc không thoải mái cho người lao động ( ví dụ: sơn phun, hàn điểm, hàn hồ quang, và một số công việc xếp dỡ máy móc);
(3) nhiệm vụ yêu cầu một bộ phận công việc hoặc công cụ nặng nhọc và khó xử lý;
và (4) hoạt động cho phép robot được sử dụng trong 2 hoặc 3 ca.
