Robot công nghiệp: Lợi ích, phân loại và cách sử dụng

Chương 1: Robot công nghiệp là gì?

Robot công nghiệp là một hệ thống tự động bao gồm các cảm biến, bộ điều khiển và bộ truyền động được gắn trên một khung khớp nối. Nó thực hiện các nhiệm vụ và hoạt động cụ thể trong môi trường sản xuất hoặc chế biến. Những robot này hoạt động liên tục, thực hiện các chuyển động lặp đi lặp lại dựa trên một bộ hướng dẫn được lập trình. Bằng cách giảm hoặc loại bỏ nhu cầu can thiệp của con người, robot công nghiệp nâng cao tốc độ xử lý, công suất và chất lượng.

Robot công nghiệp truyền thống không được nhầm lẫn với công nghệ robot mới hơn được gọi là robot cộng tác. Robot cộng tác , hay cobot , làm việc chặt chẽ và đồng thời với người vận hành. Chúng an toàn khi sử dụng xung quanh người vận hành vì chúng có giới hạn tốc độ tối đa cho hoạt động của cobot và bị giới hạn về lượng lực mà chúng có thể tạo ra. Điều này, cùng với cảm biến dòng điện động cơ chính xác hơn, cho phép chúng dừng lại nếu gặp phải vật thể hoặc người vận hành.

Cấu trúc cốt lõi của một robot công nghiệp là cánh tay của nó, bao gồm các liên kết và khớp nối. Các liên kết là các đoạn cứng kéo dài trong toàn bộ phạm vi chuyển động của robot, trong khi các khớp nối kết nối các liên kết này và cho phép chuyển động tịnh tiến (lăng trụ) hoặc quay (quay vòng). Sự sắp xếp và cấu hình của các thành phần này xác định các loại robot công nghiệp khác nhau.

Trọng tâm của chức năng của robot là công cụ cuối cánh tay (EOAT) hoặc bộ phận tác động cuối. EOAT là bộ phận của robot tương tác với sản phẩm hoặc quy trình bằng cách thực hiện các nhiệm vụ như di chuyển hoặc định hướng. Nó chịu trách nhiệm thực hiện các hoạt động chuyên biệt, bao gồm hàn, đo lường, đánh dấu, khoan, cắt, sơn và vệ sinh.

Khi triển khai giải pháp robot công nghiệp, chủ sở hữu quy trình có thể lựa chọn làm việc với nhà sản xuất hoặc nhà tích hợp. Nhà sản xuất robot công nghiệp là công ty sản xuất robot tại chỗ, thường được gọi là nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM). Chịu trách nhiệm thiết kế và sản xuất robot, các nhà sản xuất có vị thế tốt để cung cấp hướng dẫn chuyên môn về lắp đặt, vận hành và bảo trì máy móc của họ.

Một nhà tích hợp robot công nghiệp cung cấp các hệ thống robot do OEM sản xuất. Một nhà tích hợp robot hoặc nhà tích hợp “hệ thống” có thể cung cấp một ô làm việc robot “chìa khóa trao tay” hoàn chỉnh với các bộ phận nạp liệu, bộ phận tác động cuối và bộ phận bảo vệ để tạo thành một ô làm việc hoàn chỉnh. Các nhà tích hợp robot có nhiều giải pháp hơn vì họ có thể cung cấp nhiều sản phẩm hơn và đại diện cho nhiều công ty cho mỗi loại robot.

Chương 2: Những lợi ích của việc sử dụng robot công nghiệp là gì?

Chương này khám phá những lợi ích của việc tích hợp robot công nghiệp vào hệ thống sản xuất. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu và vốn có thể rất lớn, nhưng robot công nghiệp mang lại nhiều lợi thế kinh tế và vô hình. Hiệu suất hiệu quả của chúng thường mang lại lợi nhuận đầu tư trong vòng 2 đến 5 năm, khiến chúng trở thành một sự bổ sung có giá trị cho hoạt động sản xuất.

• 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 không bị mệt mỏi hay chậm lại sau khi hoạt động liên tục. Chúng có thể giảm hiệu quả thời gian sản xuất khi được thiết kế, vận hành và bảo trì đúng cách. Tốc độ xử lý của chúng nhanh hơn nhiều so với con người. Điều này cho phép chúng thực hiện một loạt các chuyển động được tính toán, nhanh chóng, bất kể độ phức tạp.

• Khả năng chịu tải cao hơn: Robot công nghiệp có bộ truyền động mạnh hơn nhiều lần so với robot của con người. “Cơ” điển hình trong robot công nghiệp là ” động cơ servo “. Các động cơ này được định cỡ cho robot cụ thể và có thể được gửi đến một vị trí chính xác, cho phép robot hiện đại đạt được số lần lặp lại tốt hơn .003”. Động cơ servo, kết hợp với hộp số hành tinh hoặc hộp số cycloid có độ chính xác cao, có thể tạo ra lực cực lớn để phù hợp với hầu hết mọi nhiệm vụ. Các yếu tố này cho phép robot dễ dàng và hiệu quả nâng vật nặng vượt xa khả năng của lao động thủ công.

• Cải thiện an toàn: Các mối nguy hiểm phổ biến tại nơi làm việc bao gồm nhiệt độ khắc nghiệt, áp suất cao, tải trọng nặng, chuyển động nhanh và quay với tốc độ cao. Robot công nghiệp hữu ích trong các hoạt động liên quan đến các mối nguy hiểm này để loại bỏ nguy cơ thương tích hoặc tử vong. Chúng có thể chịu được các điều kiện làm việc có hại tốt hơn so với con người. Hơn nữa, robot cải thiện an toàn tại nơi làm việc vì chúng không mắc lỗi hoặc gây ra tai nạn do phán đoán kém như người vận hành.

• Chi phí vận hành thấp hơn: Ít lãng phí nguyên liệu thô và ít chi phí nguồn nhân lực hơn là một số lợi ích kinh tế của robot công nghiệp. Khi hệ thống robot được đầu tư, sẽ có tiết kiệm chi phí vận hành, chất lượng sản phẩm tốt hơn và tốc độ sản xuất nhanh hơn. Sử dụng và xử lý nguyên liệu thô hiệu quả là do hoạt động chính xác và tỉ mỉ của hệ thống robot. Điều này có thể dẫn đến tỷ lệ sản phẩm bị từ chối thấp hơn. Về chi phí nhân công, hoạt động lao động thủ công thường đắt hơn cho cùng một khối lượng công việc. Nhiều chi phí khác liên quan đến lao động thủ công, chẳng hạn như phúc lợi do chính phủ quy định, trợ cấp sinh hoạt và đào tạo, không liên quan đến chi phí vận hành hệ thống robot.

• Độ lặp lại và độ chính xác tốt hơn: Cách thức thực hiện công việc của hệ thống rô-bốt là nhất quán mặc dù chạy sau hàng trăm hoặc hàng nghìn chu kỳ. Không cần sự can thiệp của con người hoặc thay đổi trong chương trình của chúng, rô-bốt có thể thực hiện hiệu quả cùng một chuỗi hoạt động lặp đi lặp lại và chính xác. Các mẫu chuyển động, phạm vi chuyển động, lực tác dụng, tốc độ và các thông số vận hành khác của nó bị ảnh hưởng tối thiểu bởi các yếu tố bên ngoài. Điều này dẫn đến chất lượng sản phẩm và tốc độ vận hành nhất quán và có thể dự đoán được.

• Độ chính xác cao: Hệ thống rô-bốt vốn có độ chính xác vận hành cao hơn so với người vận hành. Chúng có thể dễ dàng thực hiện các hành động chính xác theo chương trình của chúng. Đặc điểm này rất quan trọng trong các quy trình sản xuất đòi hỏi dung sai chặt chẽ, chẳng hạn như sản xuất phụ tùng ô tô và máy bay. Độ chính xác và khả năng lặp lại của hệ thống rô-bốt đến từ việc sử dụng bộ mã hóa quay chính xác, cung cấp thông tin vị trí chính xác cho bộ điều khiển rô-bốt, bộ điều khiển này sử dụng thông tin để điều khiển tốc độ, cấu hình chuyển động và vị trí điểm cuối của rô-bốt.

• Chất lượng sản phẩm tuyệt vời: Ngày nay, robot công nghiệp là thiết bị đằng sau nhiều quy trình sản xuất chính xác. Điều này được quy cho cả tính lặp lại và độ chính xác. Những đặc điểm này cho phép robot sản xuất ra các sản phẩm có đặc tính nhất quán, không có lỗi do những sai lầm thông thường và phán đoán chủ quan.

Robot có thể được lắp đúng loại đầu tác động để thực hiện công việc một cách chính xác và trơn tru mà không gây hư hỏng cho sản phẩm hoàn thiện. Một số robot thậm chí còn được sử dụng để thực hiện các ca phẫu thuật tinh vi dưới sự giám sát của nhóm phẫu thuật và bác sĩ.

Khu vực sản xuất nhỏ gọn hơn: Khả năng chịu tải cao hơn, thông lượng nhanh hơn và bộ phận đầu cuối tích hợp của rô-bốt công nghiệp có thể tiết kiệm không gian. Không cần thiết bị bổ sung để hỗ trợ người vận hành thực hiện công việc của họ. Sản xuất thông qua lao động thủ công thường đòi hỏi không gian lớn hơn để chứa nhiều trạm làm việc nhằm tăng thông lượng của dây chuyền sản xuất. Điều tương tự có thể đạt được bằng một rô-bốt công nghiệp duy nhất.

Chương 3: Một số ứng dụng phổ biến của robot công nghiệp là gì?

Trong khi robot công nghiệp thường được sử dụng cho các hoạt động nhặt và đặt cơ bản, chúng cũng thực hiện một loạt các chức năng phức tạp và quan trọng hơn nhờ các công nghệ điều khiển tiên tiến, bộ truyền động mạnh mẽ và cảm biến tinh vi. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến nhất của robot công nghiệp:

Lắp ráp sản phẩm: Robot công nghiệp được sử dụng rộng rãi như máy lắp ráp . Chúng phù hợp với các nhiệm vụ lặp đi lặp lại nhưng chính xác, tẻ nhạt đối với người vận hành. EOAT của chúng thường là các kẹp cơ học có thể nhặt, đặt và định hướng các bộ phận nhỏ hoặc lớn liên tiếp. Cảm biến là tùy chọn và thường được sử dụng để hiệu chuẩn lại độ chính xác của chuyển động của robot.

Các bộ phận hiệu ứng cuối hiện đại thường được trang bị cảm biến để đảm bảo chúng có đúng bộ phận và bộ phận đó ở đúng hướng cho quá trình lắp ráp. Ngoài ra, một số rô-bốt có thể sử dụng camera thị giác máy gắn vào bộ phận hiệu ứng cuối để thực hiện định vị động dựa trên vị trí thực tế của một cụm lắp ráp có thể thay đổi trong quá trình sản xuất.

Gia công phi truyền thống: Các phương pháp gia công phi truyền thống phổ biến bao gồm cắt tia nước, cắt laser, gia công bằng tia mài mòn, gia công bằng tia điện (EDM) và cắt plasma. Các quy trình gia công không tiếp xúc này thực hiện loại bỏ vật liệu bằng cách sử dụng các luồng nước, ánh sáng, điện tích hoặc một thực thể vật lý khác có nồng độ cao. Luồng tập trung này sẽ xói mòn, bốc hơi hoặc làm tan chảy vật liệu.

Lượng năng lượng lớn tham gia vào các quy trình này, có khả năng làm hỏng sản phẩm hoặc chính máy nếu không được kiểm soát đúng cách. Robot công nghiệp được sử dụng để kiểm soát đường cắt của máy một cách chính xác. Tốc độ cắt phù hợp, độ ổn định của luồng và kiểm soát chính xác các thông số máy như công suất, áp suất và lưu lượng được duy trì đúng cách bằng cách sử dụng robot công nghiệp kỹ thuật số.

Xếp pallet và tháo pallet: Xếp pallet là quá trình kết hợp nhiều sản phẩm riêng lẻ thành một lô hàng duy nhất để xử lý, lưu trữ và phân phối sản phẩm hiệu quả hơn. Mặt khác, tháo pallet là quá trình ngược lại: đó là việc tháo rời một lô hàng đã xếp pallet. Cả hai quá trình này đều đòi hỏi nhiều nhân công và có thể nhanh chóng trở thành điểm nghẽn của quy trình. Máy xếp pallet rô bốt được sử dụng để xử lý sản phẩm tốt hơn và tiết kiệm chi phí hơn. EOAT tích hợp vào máy xếp pallet rô bốt là máy kẹp cơ học, khí nén và chân không hoạt động bằng cách nhặt, định hướng và xếp chồng các mặt hàng, tương tự như hoạt động của máy lắp ráp.

Hàn: Hệ thống hàn robot thường 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. Sự cạnh tranh gia tăng trên thị trường đã tạo ra nhu cầu về chất lượng sản phẩm tốt hơn và tốc độ vận hành cao hơn. Đổi lại, điều này đòi hỏi các quy trình hàn chính xác và tỉ mỉ 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, chiều dài hồ quang, tốc độ cấp vật liệu hàn, tốc độ hàn và tốc độ di chuyển hồ quang.

Sơn và phủ: Sơn và phủ là một hoạt động nhạy cảm đòi hỏi các chuyển động có độ chính xác cao và lặp lại để tạo ra một lớp có độ dày đồng đều. Ngoài độ chính xác và độ chính xác cần thiết, sơn còn liên quan đến việc sử dụng các hóa chất có khả năng gây nguy hiểm. Nhiều chất tạo màu và dung môi có độc, và một số thậm chí có thể tạo ra bầu không khí dễ nổ. Tất cả những mối nguy hiểm này đều được giảm thiểu bằng cách sử dụng rô-bốt công nghiệp.

Mài, Đánh bóng và Đánh bóng: Mài, đánh bóng và đánh bóng là các quy trình chế tạo thứ cấp phổ biến được sử dụng để cải thiện hình thức cuối cùng và các đặc tính bề mặt của sản phẩm. Các quy trình này bao gồm các chuyển động dao động, lặp đi lặp lại của vật liệu mài mòn hoặc đánh bóng. Một cánh tay rô-bốt có thể dễ dàng mô phỏng chuyển động đơn giản này của công cụ.

Gọt ba via: Một khả năng khác của robot công nghiệp hiện đại là gọt ba via. Đây là một quá trình mà robot giữ một công cụ quay, thường là một trống chà nhám, bánh xe dây hoặc công cụ gọt ba via cacbua, và đi theo một đường dẫn được lập trình sẵn để gọt ba via và làm mịn các bộ phận đúc hoặc ép phun. Ưu điểm của việc sử dụng robot để gọt ba via là thường có các mảnh vụn hoặc bụi mà người vận hành sẽ tiếp xúc trong quá trình gọt ba via. Vì đường đi của robot có thể lặp lại nên có sự nhất quán tốt hơn trong việc làm mịn giữa các bộ phận.

Tải và Dỡ máy: Tải và dỡ máy tận dụng khả năng chịu tải cao và lợi thế cơ học của hệ thống rô-bốt. Các ứng dụng tải và dỡ máy cụ thể bao gồm chuyển các bộ phận kim loại hoặc nhựa lớn từ quy trình đúc, đúc khuôn và rèn sang hệ thống băng tải, trạm xử lý thứ cấp hoặc tải các trung tâm gia công bằng phôi để gia công.

Kiểm tra: Hệ thống kiểm tra bằng rô-bốt có thể sử dụng các thiết bị đo lường như cảm biến quang học, cảm biến tiệm cận, bộ chuyển đổi lực, đầu dò siêu âm và thậm chí là hệ thống thị giác máy hoàn chỉnh để thực hiện các nhiệm vụ kiểm tra trên các bộ phận hoặc cụm lắp ráp. Các máy này thường được sử dụng để đo chính xác kích thước của sản phẩm nhằm duy trì chất lượng và tính nhất quán. Các ứng dụng kiểm tra khác bao gồm thử nghiệm không phá hủy (NDT) mối hàn, trong đó hệ thống rô-bốt tự động di chuyển và điều khiển đầu dò hoặc mảng siêu âm.

Phân loại: Các quy trình phân loại sử dụng khả năng chọn và đặt đơn giản và giám sát tốc độ cao của các hệ thống rô-bốt. Cảm biến thị giác phát hiện các biến thể về kích thước, màu sắc hoặc hình dạng. Khi phát hiện ra một mặt hàng lạ, rô-bốt được sử dụng để chọn và loại bỏ mặt hàng đó. Các ngành công nghiệp phổ biến sử dụng hệ thống phân loại rô-bốt là dược phẩm và điện tử.

Chương 4: Có những loại robot công nghiệp nào?

Robot công nghiệp được phân loại dựa trên cấu hình cánh tay của chúng, bao gồm các liên kết và khớp nối. Bằng cách thay đổi số lượng và loại thành phần này, robot có thể được cấu hình theo nhiều cách khác nhau. Dưới đây là sáu loại robot công nghiệp chính.

Robot Cartesian: Robot Cartesian bao gồm ba khớp lăng trụ. Do đó, công cụ bị giới hạn ở chuyển động tuyến tính tại mỗi trục nhưng vẫn có thể tạo ra chuyển động tròn thông qua các mô hình động học cho phép nội suy tròn.

Tên Cartesian bắt nguồn từ hệ tọa độ Cartesian ba chiều, bao gồm các trục X, Y và Z. Robot Cartesian là hệ thống robot đơn giản nhất vì hoạt động của chúng chỉ có thể liên quan đến các chuyển động tịnh tiến. Chúng phù hợp cho các ứng dụng chỉ yêu cầu chuyển động vuông góc mà không cần tịnh tiến góc.

Vì một hoặc hai khớp lăng trụ của robot Cartesian có thể được hỗ trợ ở cả hai đầu, chúng có thể được chế tạo để xử lý tải trọng nặng hơn các loại robot khác. Một ví dụ về robot Cartesian là máy cổng trục. Máy cổng trục, còn được gọi là cần trục cổng trục, được sử dụng để nhấc và đặt các tải trọng lớn, được xếp trên pallet.

Polar Robot: Polar robot, còn được gọi là robot hình cầu, sử dụng hệ tọa độ cực ba chiều r, θ và tọa độ φ. Thay vì có phạm vi làm việc theo hình lăng trụ chữ nhật, polar robot có phạm vi hình cầu. Phạm vi chuyển động của chúng có bán kính bằng với chiều dài của liên kết nối EOAT và khớp quay gần nhất. Cấu hình này cho phép polar robot có phạm vi xa nhất cho một chiều dài cánh tay nhất định so với các loại robot khác. Phạm vi của polar robot có thể được mở rộng hơn nữa bằng cách sử dụng liên kết thứ hai được kết nối bằng khớp lăng trụ. Do phạm vi rộng của chúng, polar robot thường được sử dụng trong các ứng dụng tải máy.

Robot hình trụ: Như tên gọi của nó, robot hình trụ có phạm vi chuyển động hình trụ. Loại này bao gồm một khớp xoay và hai khớp lăng trụ. Khớp xoay nằm ở chân tay, cho phép các liên kết xoay quanh trục của robot. Hai khớp lăng trụ được sử dụng để điều chỉnh bán kính và chiều cao của phạm vi làm việc hình trụ của robot. Trong các thiết kế nhỏ gọn, khớp lăng trụ được sử dụng để điều chỉnh bán kính của tay bị loại bỏ. Cấu hình một khớp xoay, một khớp lăng trụ này hữu ích trong các hoạt động nhặt và đặt đơn giản, trong đó bộ phận nạp sản phẩm chỉ nằm ở một vị trí.

Cánh tay robot khớp nối tuân thủ chọn lọc (SCARA): SCARA là loại robot có cánh tay tuân thủ hoặc linh hoạt theo phương ngang hoặc mặt phẳng XY nhưng cứng theo phương thẳng đứng hoặc trục Z. Chuyển động tịnh tiến của nó trên một mặt phẳng duy nhất mô tả đặc điểm “Tuân thủ chọn lọc” của nó. SCARA có hai liên kết, hai khớp quay và một khớp lăng trụ duy nhất. Các liên kết và đế được kết nối bằng các khớp quay định hướng theo cùng một trục. Khớp lăng trụ chỉ dùng để nâng hoặc hạ EOAT. Phạm vi làm việc kết quả của SCARA là một hình xuyến. Ứng dụng của nó tương tự như ứng dụng của robot hình trụ.

Robot Delta: Robot delta bao gồm ít nhất ba liên kết được kết nối với EOAT và một đế chung. EOAT được kết nối với các liên kết bằng ba khớp vạn năng không được truyền động. Mặt khác, đế được kết nối bằng ba khớp lăng trụ hoặc khớp quay. Các khớp được truyền động hoạt động cùng nhau để cho phép EOAT có bốn bậc tự do. Đối với các thiết kế sử dụng khớp lăng trụ, liên kết hoặc trục thứ tư thường được kết nối với EOAT để cho phép quay. EOAT của robot delta có thể di chuyển dọc theo tất cả các trục Descartes và quay quanh trục thẳng đứng, tạo ra một phạm vi làm việc hình vòm. Hoạt động đồng thời của ba khớp được truyền động làm cho robot delta phù hợp với các ứng dụng nhặt và đặt tốc độ cao.

Robot khớp nối hoặc Robot hình người: Robot khớp nối là loại robot phổ biến nhất được sử dụng trong các quy trình sản xuất. Chúng thực hiện các hoạt động phức tạp hơn như hàn, lắp ráp sản phẩm và gia công. EOAT được gắn trên robot khớp nối được thiết kế để có đủ sáu bậc tự do. Cánh tay robot bao gồm ít nhất ba khớp xoay. Có thể thêm một khớp xoay thứ tư vào cổ tay của cánh tay để xoay EOAT. Phạm vi làm việc của nó cũng là hình cầu, tương tự như loại robot cực.

Chương 5: Thông số kỹ thuật hiệu suất của robot công nghiệp là gì?

Khi lựa chọn một robot cụ thể, cần phải cân nhắc nhiều yếu tố thiết kế khác nhau. Các ứng dụng khác nhau đòi hỏi các thông số hiệu suất cụ thể phải được cân nhắc so với khoản đầu tư cần thiết. Trong khi các thông số kỹ thuật cao hơn thường mang lại hiệu suất tốt hơn, chi phí liên quan tăng gần như theo cấp số nhân.

Số lượng trục hoặc bậc tự do: Số lượng trục và bậc tự do xác định khả năng của robot di chuyển và định hướng EOAT trên không gian ba chiều. Định nghĩa về bậc tự do liên quan đến hướng chuyển động và các loại chuyển động. Sáu bậc tự do là tiến hoặc lùi, lên hoặc xuống, trái hoặc phải, lệch, nghiêng và lăn. Tùy thuộc vào thiết kế của robot, nó có thể có tất cả sáu trục, với số lượng cao hơn mang lại sự linh hoạt lớn hơn cho cánh tay robot của nó.

Robot công nghiệp thông thường được sử dụng trong các ứng dụng nhặt và đặt đơn giản có ba đến năm trục, trong khi robot được sử dụng cho các ứng dụng đa năng hơn có sáu bậc tự do hoặc hơn. Ví dụ, một robot lắp ráp có thể có bốn bậc tự do, trong khi một robot thực hiện các hoạt động phức tạp như hàn có thể có hơn sáu bậc tự do để có thể thực hiện các quy trình cực kỳ phức tạp.

Tải trọng: Tải trọng là trọng lượng mà robot có thể mang hoặc lực mà robot tác dụng lên tải và những gì robot có thể chịu được. Tải trọng của robot thay đổi tùy theo ngành công nghiệp nơi chúng được sử dụng, với phạm vi tải trọng từ 1,1 đến hơn 2205 lbs (0,5 đến 1000 kg). Các thông số kỹ thuật về tải trọng rất quan trọng trong các ứng dụng nhặt và đặt. Tải trọng đã nêu của robot hiện đại dựa trên tải trọng tối đa đã nêu, bao gồm nhu cầu tăng tốc hoặc giảm tốc tải trọng và bộ phận tác động cuối đến và đi từ tốc độ tối đa đã nêu của robot. Việc xem xét kỹ lưỡng trọng lượng của bộ phận tác động cuối được tích hợp vào robot đóng vai trò như một hướng dẫn trong việc lựa chọn robot phù hợp với tải trọng của ứng dụng.

Độ chính xác và khả năng lặp lại: Đây là hai đặc điểm chính quyết định hiệu quả của một robot trong việc thực hiện nhiệm vụ của mình. Độ chính xác đề cập đến khả năng của một robot để định vị chính nó hoặc tải của nó tại một điểm cụ thể, được đo bằng cách xác định mức độ gần trạng thái cuối cùng của nó với trạng thái được người dùng xác định.

Độ lặp lại là thước đo về cách robot duy trì vị trí cuối cùng của nó qua nhiều chu kỳ hoạt động. Điều này được đo bằng cách lấy giá trị trung bình của khoảng cách giữa các vị trí cuối cùng của EOAT hoặc một điểm trên robot sau mỗi chu kỳ. Độ lặp lại là mối quan tâm chính khi lựa chọn một robot, vì vị trí được lập trình sẵn luôn có thể được “chỉnh sửa” để đưa robot đến nơi cần đến, nhưng độ lặp lại của robot xác định tính nhất quán của một hoạt động.

Những định nghĩa thông thường về độ chính xác và khả năng lặp lại này được gọi là trường hợp tĩnh, liên quan đến khả năng của robot để đưa bản thân đến một độ dịch chuyển nhất định. Chúng được sử dụng để đánh giá đường đi, vị trí và hướng của robot và là các yếu tố cần thiết phải đạt được mỗi khi robot và bộ phận tác động cuối chuyển động.

Những định nghĩa thông thường về độ chính xác và khả năng lặp lại này được gọi là trường hợp tĩnh, chỉ liên quan đến khả năng của robot tự đưa mình đến một độ dịch chuyển nhất định. Độ chính xác và khả năng lặp lại cũng có thể được áp dụng cho tốc độ và gia tốc của robot.

Work Envelope: Work Envelope là thông số không gian của một robot, được xác định bởi diện tích quét, phạm vi tiếp cận và hành trình của nó. Phần thiết yếu của work envelope là không gian mà EOAT của robot có thể tiếp cận. Kích thước của work envelope phụ thuộc vào loại cánh tay robot (Cartesian, polar, SCARA, v.v.) và độ dài của các liên kết của nó. Các thông số của work envelope rất quan trọng đối với các ứng dụng tải và dỡ máy. Một robot lớn hơn cần một work envelope lớn hơn đòi hỏi không gian lớn hơn, phải được xác định trước khi lắp đặt.

Chức năng của phạm vi làm việc là kiểm soát và xác định khu vực mà cánh tay robot có thể tiếp cận, điều này rất quan trọng để tạo ra các vùng an toàn cho công nhân trong khu vực của robot. Hiểu được phạm vi làm việc là điều cần thiết vì mọi thứ mà robot làm đều liên quan đến phạm vi làm việc của nó.

Tốc độ và gia tốc tối đa: Tốc độ và gia tốc ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ vận hành thiết kế và thông lượng của một robot. Các đặc tính này phụ thuộc vào thiết kế động học của cánh tay và công suất định mức của bộ truyền động, bộ truyền động và các thành phần truyền động của hệ thống robot. Mặc dù tăng tốc độ có vẻ là điều kiện lý tưởng để cải thiện hiệu quả, nhưng thời gian liên quan đến việc tăng tốc và làm chậm robot, ảnh hưởng đến hiệu quả. Những thay đổi đột ngột về tốc độ hoặc gia tốc cao có thể tác động lực lên robot, có thể làm tổn hại đến cấu trúc, khả năng chứa hoặc chất lượng của robot.

Thông số kỹ thuật của bộ điều khiển: Mỗi robot được cung cấp bộ điều khiển riêng, được thiết kế để vận hành robot và cho phép lập trình các vị trí, tốc độ và kẹp hoặc tháo kẹp. Các thương hiệu robot khác nhau có các phương pháp lập trình khác nhau. Một số bộ điều khiển cung cấp lập trình “dạy thông qua” trong đó bạn sử dụng “mặt dây chuyền dạy” để đưa robot đến các vị trí khác nhau, “ghi lại” vị trí đó và sử dụng trong chương trình. Một phương pháp khác mà hầu hết các bộ điều khiển cung cấp là tạo mã có cấu trúc hoặc tuần tự, tương tự như lập trình “C” hoặc BASIC, trong đó bạn tạo một chuỗi các động tác hoặc hoạt động I/O để thực hiện một nhiệm vụ.

Phần kết luận

Robot công nghiệp là hệ thống cảm biến, bộ điều khiển và bộ truyền động tự động thực hiện các chức năng và hoạt động cụ thể trong dây chuyền sản xuất hoặc chế biến. Robot cộng tác, hay cobot, được thiết kế để hoạt động đồng thời và gần người vận hành. Chúng được trang bị bộ giới hạn tốc độ và lực để cho phép vận hành an toàn xung quanh con người. Ưu điểm của robot công nghiệp là tốc độ hoạt động nhanh hơn, khả năng chịu tải cao hơn, độ chính xác và khả năng lặp lại, cải thiện an toàn tại nơi làm việc, chất lượng sản phẩm tốt hơn, chi phí vận hành thấp hơn và không gian làm việc nhỏ gọn hơn. Các ứng dụng phổ biến của robot công nghiệp là lắp ráp sản phẩm, nạp máy, xếp pallet, hàn, loại bỏ ba via, sơn, phủ và kiểm tra. Sáu loại robot công nghiệp là robot Descartes, robot có cực, robot hình trụ, robot SCARA, robot delta và robot có khớp nối.