Cơ cấu gắp thả linh kiện máy lắp ráp: Cấu tạo, phân loại & mẹo chọn chuẩn kỹ thuật

Trong các dây chuyền sản xuất tự động, khâu di chuyển phôi giữa các trạm quyết định trực tiếp tới tốc độ toàn hệ thống. Nếu thao tác gắp thả chậm, toàn bộ dây chuyền phía sau sẽ phải dừng chờ.

Một hệ thống gắp thả kém chất lượng dễ gây ra sự cố rơi phôi. Điều này làm trầy xước bề mặt sản phẩm và gây hư hỏng thiết bị.

Lựa chọn đúng cơ cấu gắp thả linh kiện máy lắp ráp giúp tối ưu chu kỳ sản xuất. Thiết bị này giúp nâng cao độ chính xác và đảm bảo dây chuyền vận hành êm ái 24/7.

Bài viết này từ SWOER Vietnam sẽ phân tích chi tiết cấu tạo, phân loại và kinh nghiệm tích hợp cơ cấu gắp thả hiệu quả nhất.

Cấu tạo & nguyên lý của cơ cấu gắp thả linh kiện máy lắp ráp

Cơ cấu gắp thả (Pick and Place) vận hành dựa trên sự kết hợp giữa hệ thống chuyển động tọa độ và đầu kẹp chấp hành.

Cấu tạo cơ bản của một cụm gắp thả tiêu chuẩn bao gồm 3 phần chính:

• Bộ trục di chuyển (Axis Drives): Tạo chuyển động theo các phương X, Y, Z. Bộ phận này sử dụng xilanh khí nén, cụm trục động cơ Servo hoặc cánh tay Robot.
• Đầu gắp chấp hành (End-Effector): Trực tiếp tiếp xúc và giữ phôi. Tùy theo vật liệu linh kiện, kỹ sư sẽ chọn tay kẹp cơ khí (Gripper), đầu hút chân không (Vacuum cup) hoặc đầu kẹp từ tính.
• Cảm biến và hệ thống điều khiển: Cảm biến vị trí nhận diện đã gắp được phôi hay chưa. Tín hiệu này gửi về PLC để kích hoạt hành trình di chuyển tiếp theo.

Các loại cơ cấu gắp thả linh kiện máy lắp ráp phổ biến hiện nay

Tùy theo tải trọng, tốc độ và ngân sách đầu tư, doanh nghiệp có thể lựa chọn các dòng cơ cấu sau:

Cơ cấu gắp thả dùng khí nén

• Characteristic: Sử dụng xilanh hành trình kết hợp tay kẹp kẹp/mở bằng khí nén.
• Advantage: Chi phí đầu tư thấp. Dễ dàng lắp đặt và bảo trì.
• Disadvantages: Chỉ gắp thả tại các vị trí cố định (2 điểm đầu – cuối). Tốc độ dừng dễ gây va đập nhẹ.

Cơ cấu gắp thả dùng động cơ Servo

• Characteristic: Sử dụng trục vitme hoặc đai răng kết hợp động cơ Servo điều khiển tọa độ.
• Advantage: Đa điểm dừng linh hoạt. Tốc độ di chuyển cao, gia tốc mượt mà. Độ chính xác lặp lại đạt ± 0.01 mm.
• Disadvantages: Chi phí cao hơn dòng khí nén. Yêu cầu kỹ sư có chuyên môn lập trình PLC/Servo.

Cánh tay robot chuyên dụng

• Characteristic: Sử dụng cánh tay robot công nghiệp 3 – 4 trục để trung chuyển linh kiện.
• Advantage: Độ linh hoạt tối đa trong không gian 3D. Tốc độ gắp thả cực nhanh (> 100 sản phẩm/phút).
• Disadvantages: Chi phí đầu tư ban đầu lớn.

Tiêu chí lựa chọn cơ cấu gắp thả linh kiện máy lắp ráp chuẩn kỹ thuật

Để hệ thống vận hành ổn định và tránh lãng phí chi phí, bạn cần lưu ý các thông số kỹ thuật sau:

• Tải trọng gắp (Payload): Tính toán kỹ khối lượng linh kiện cộng với khối lượng của chính đầu kẹp.
• Hành trình di chuyển (X, Y, Z): Khoảng cách gắp và thả càng xa thì đòi hỏi bộ trục truyền động càng phải cứng vững để tránh độ proong (võng trục).
• Đặc tính bề mặt linh kiện: Linh kiện kim loại cứng nên dùng tay kẹp cơ khí. Linh kiện mỏng, bề mặt phẳng (như mạch điện tử, nắp nhựa) nên dùng đầu hút chân không để tránh làm trầy xước.
• Tốc độ chu kỳ (Cycle Time): Xác định rõ số sản phẩm cần gắp trong 1 phút để chọn công suất động cơ phù hợp.

Tích hợp cơ cấu gắp thả linh kiện máy lắp ráp với mâm cấp liệu SWOER

Cụm gắp thả chỉ phát huy tối đa hiệu suất khi nguồn phôi đầu vào được cấp liên tục và đúng chiều.

Nếu phôi đầu vào bị lệch hướng, đầu kẹp sẽ gắp trượt hoặc làm kẹt máy.

SWOER Việt Nam mang đến giải pháp tích hợp trọn gói cho nhà máy:

• Mâm rung cấp liệu SWOER: Tự động phân loại, định hướng 100% phôi chuẩn xác và đưa phôi đến trạm chờ.
• Đồng bộ tín hiệu thông minh: Cảm biến tại đường dẫn mâm rung báo tín hiệu sẵn sàng cho PLC. Cơ cấu gắp thả lập tức thực hiện chu trình gắp mà không tốn 1 giây thời gian chờ.

Conclude

Đầu tư đúng cơ cấu gắp thả linh kiện máy lắp ráp giúp doanh nghiệp chuẩn hóa quy trình, tối ưu thời gian sản xuất và giảm thiểu tỷ lệ hàng lỗi.

SWOER Việt Nam chuyên thiết kế, chế tạo trọn gói giải pháp mâm cấp phôi tự động và cụm trạm gắp thả linh kiện theo yêu cầu riêng của từng nhà xưởng.

Bạn đang cần thiết kế trạm gắp thả tự động hoặc tư vấn giải pháp cấp phôi cho dây chuyền? Liên hệ ngay với SWOER Vietnam qua Hotline/Zalo: 0347 103 200 hoặc truy cập Website: https://swoer.vn để nhận hỗ trợ kỹ thuật và bản vẽ thiết kế 3D chi tiết!

Contact us

Please let us know your material size and required speed.