12 ứng dụng hàng đầu của robot công nghiệp
17-10-2022 9.018
Robot công nghiệp hiện là hình ảnh phổ biến trong nhiều nhà máy, nhà kho và các lĩnh vực trên toàn thế giới. Cùng Intech khám phá những ứng dụng hàng đầu của robot công nghiệp hiện nay trong bài viết dưới đây.
Định nghĩa về một hệ thống robot công nghiệp đã phát triển đáng kể trong những năm gần đây. Những robot công nghiệp được coi là những cỗ máy có khả năng thực hiện một số chuyển động lặp đi lặp lại và khá tĩnh. Robot công nghiệp hiện là hình ảnh phổ biến trong nhiều nhà máy, nhà kho và các lĩnh vực trên toàn thế giới. Cùng Intech khám phá những ứng dụng hàng đầu của robot công nghiệp hiện nay trong bài viết dưới đây.
Robot công nghiệp là gì?
Robot công nghiệp là một máy cơ được lập trình để tự động thực hiện các công việc liên quan đến sản xuất trong môi trường công nghiệp. Robot công nghiệp được coi là một dạng tự động hóa linh hoạt vì chúng có thể lập trình lại và có thể được sử dụng cho nhiều loại ứng dụng robot khác nhau.
Robot đang ngày càng trở thành lựa chọn tự động hóa ưu tiên của các nhà sản xuất vì chúng cực kỳ hiệu quả để tăng năng suất, sản xuất sản phẩm chất lượng cao và giảm chi phí .
Robot công nghiệp bao gồm năm thành phần chính, một bộ điều khiển, cảm biến, một bộ điều khiển robot, một hiệu ứng cuối và một ổ đĩa. Bộ điều khiển robot thực chất là bộ não của robot. Các đặc tính của rô bốt công nghiệp sẽ thay đổi tùy theo nhà sản xuất, nhu cầu và bối cảnh đặt chúng.
12 Ứng dụng hàng đầu của rô bốt công nghiệp
Robot công nghiệp được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp để tự động hóa nhiều ứng dụng khác nhau. Các ngành công nghiệp ô tô, điện tử, hàng không vũ trụ, thực phẩm và y tế là một số trong những ngành sử dụng robot tự động hóa lớn nhất Với những tiến bộ trong công nghệ, robot công nghiệp có khả năng làm việc với khối lượng từ cao đến thấp trên các quy trình từ đơn giản đến phức tạp.
1 - Lắp ráp & Pha chế
Lắp ráp các bộ phận nhỏ thành các đơn vị lớn hơn là một phần quan trọng của quá trình sản xuất. Trước đây, sự kết hợp giữa sự khéo léo, tầm nhìn và trí thông minh của con người là cách duy nhất có thể thực hiện được việc lắp ráp như vậy. Những tiến bộ gần đây trong công nghệ đã giúp robot có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ này. Vì nhiều quy trình lắp ráp yêu cầu chất kết dính, nên rô bốt có thể phân phối chất kết dính là một công nghệ liên quan.
Nói chung, rô bốt lắp ráp được gắn chặt vào sàn nhà hoặc giàn che trên cao và không thể thay đổi vị trí của chúng. Nhiều robot lắp ráp và phân phối chất kết dính có cấu hình XYZ hoặc Descartes. Các hệ thống tiên tiến hơn sẽ có rô bốt sáu trục, có thể di chuyển tự do hơn rô bốt XYZ.
2 - Xử lý & Chọn
Các rô bốt vận chuyển hàng hóa trong nhà kho, hoặc chọn các mặt hàng ra khỏi xe hàng và đặt chúng vào thùng vận chuyển, là những ví dụ về rô bốt xử lý và chọn hàng. Với sự phát triển của thương mại điện tử, nhu cầu lớn và ngày càng tăng về robot có thể nhận và thực hiện đơn đặt hàng.
Trong các kho hàng và nhà máy, một trong những nhiệm vụ phổ biến nhất là vận chuyển hàng hóa. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiều nhân viên công nghiệp dành phần lớn thời gian trong ngày để đi bộ, đẩy xe hoặc lái các phương tiện công nghiệp như xe nâng. Những hoạt động này đại diện cho giá trị gia tăng thấp và do đó là một ứng cử viên tốt cho tự động hóa.
Robot di động tự động (AMR) không chỉ bao gồm các phương tiện tự hành lớn hơn như xe nâng mà còn cả xe đẩy nhỏ hơn. Vận chuyển hàng hóa từ người nhận đơn hàng đến trạm đóng gói là cách sử dụng phổ biến của AMR trong nhà kho. Hệ thống băng tải sử dụng dây đai chuyển động hoặc trụ quay từ lâu đã được sử dụng để vận chuyển hàng hóa trong một cơ sở.
Tuy nhiên, hệ thống băng tải có tính linh hoạt hạn chế, và việc cấu hình lại nhiều hệ thống băng tải trở nên khá tốn kém và mất thời gian. AMR cực kỳ linh hoạt bởi vì một khi họ lập bản đồ của cơ sở, họ có thể đi từ điểm đến này đến điểm đến tiếp theo, tự động tránh các chướng ngại vật trên đường đi.
3 - Robot chọn và đặt
Đây có lẽ là ứng dụng phổ biến nhất của robot trong sản xuất. Các robot này có thể tải và dỡ các máy chế biến, lấy các bộ phận từ một dây chuyền và đưa chúng vào thùng chứa hoặc thùng vận chuyển, và sắp xếp các bộ phận từ ngẫu nhiên sang định dạng có thứ tự.
Loại rô bốt này thường được sử dụng khi số lượng biến ít. Ví dụ, cùng một loại bộ phận đi xuống một dây chuyền lắp ráp và nó cần được đặt vào khay, hoặc xếp chồng lên nhau hoặc theo thứ tự.
Bởi vì nhiều đối tượng được xử lý được giữ nhỏ, Công cụ cuối cánh tay (EoAT) đơn giản hơn. Trong môi trường sản xuất, các đối tượng được chọn và đặt có kích thước, hình dạng, kết cấu và trọng lượng được xác định trước. Do đó, loại tay nắm mà rô bốt cần sử dụng có thể được tối ưu hóa cho một vật dụng cụ thể và lực kẹp của rô bốt có thể dễ dàng xác định hơn.
4 - Rô bốt hái
Các kho hàng và trung tâm phân phối cần chọn các mặt hàng đã chọn từ các kệ và đặt chúng vào các thùng vận chuyển để hoàn thành đơn đặt hàng. Cho đến gần đây, điều này yêu cầu mọi người phải tìm các mặt hàng, nhặt chúng và thực hiện việc đặt. Những tiến bộ trong trí tuệ nhân tạo (AI) và thị giác máy tính, cùng với các loại máy gắp mới, hiện đang biến việc chọn đơn hàng hoàn toàn tự động trở thành hiện thực.
5 - Gia công và cắt
Trong môi trường sản xuất hoặc cửa hàng máy công cụ, có nhiều hoạt động lặp đi lặp lại và có thể được tự động hóa bằng cách sử dụng rô bốt.
-
Robot chăm sóc và tải máy: Robot chăm sóc máy móc lắp phôi vào máy công cụ và tháo bộ phận sau khi hoàn thành thao tác. Một chu trình điển hình sẽ liên quan đến việc một cánh tay robot lấy một phần trống từ khay, đưa vào máy, chờ thao tác hoàn tất, sau đó tháo phần đã hoàn thành và đặt nó vào cùng một khay hoặc có thể là một khay khác.
-
Robot phay: Cắt vật liệu ra khỏi mảnh “trống” và tạo hình thành một bộ phận hoàn thiện bằng máy phay là một trong những hoạt động công nghiệp thiết yếu và phổ biến nhất. Máy phay ngày càng trở nên tự động hóa hơn với sự ra đời của CNC (điều khiển số bằng máy tính) vào những năm 1960.
-
Robot khoan: Khoan bằng rô-bốt mang lại độ chính xác cao hơn và khả năng lặp lại lớn hơn so với khoan thủ công. Thông lượng được tăng lên và công nhân được giải phóng để tập trung vào công việc bổ ích hơn.
-
Robot cắt laser: Đối với nhiều ứng dụng, cắt laser có thể đại diện cho một giải pháp ưu việt hơn cắt cơ khí. Cắt bằng tia laser cung cấp khả năng vật liệu bị cong vênh ít hơn và độ chính xác có thể được cải thiện vì chùm tia laser thực hiện việc cắt không bị mờ khi sử dụng.
-
Ngoài ra còn có các robot cắt plasma, cắt tia nước,...
6 - Robot hàn
- Robot hàn hồ quang
Hàn hồ quang nối các mảnh kim loại lại với nhau bằng cách sử dụng điện để đốt nóng kim loại đến điểm nóng chảy của chúng. Khi các kim loại nóng chảy nguội đi, chúng được liên kết vĩnh viễn và mối nối này kín khí. Hàn hồ quang rất linh hoạt, cho phép các tấm phẳng, ống và thanh được nối với nhau và mối hàn có thể được đặt ở bất kỳ vị trí nào dọc theo bề mặt của phôi.
Ngoài ra, hàn hồ quang có thể được sử dụng với nhiều loại kim loại, bao gồm đồng, nhôm và hợp kim của đồng. Hàn hồ quang có thể được thực hiện ngoài trời, ngược lại với hàn MIG. Bởi vì quá trình này liên quan đến nhiệt độ cao, thợ hàn phải đeo kính bảo vệ mắt, găng tay đặc biệt và đồ bảo hộ khác.
- Robot hàn điểm
Hàn điểm nối các vật thép tương đối mỏng lại với nhau bằng cách sử dụng các điện cực để kẹp các kim loại lại với nhau và truyền điện qua các phôi. Hàn điểm nhanh chóng và nối hai miếng thép với nhau một cách đồng nhất và hiệu quả.
Nó thường được sử dụng trong sản xuất dây chuyền lắp ráp vì nó tiết kiệm chi phí, tiết kiệm năng lượng và nhanh chóng. Hàn điểm không thể được sử dụng cho kim loại dày hơn vì nó sẽ không thâm nhập để tạo thành liên kết vững chắc.
Ngoài ra còn có khác robot hàn MIG, hàn laser,....
7 - Hoàn thiện và chà nhám
Nhiều quy trình công nghiệp như khoan, đúc, đúc khuôn và hàn để lại vật liệu không mong muốn phía sau hoặc tạo ra các cạnh thô hoặc sắc nhọn. Vật liệu không mong muốn này phải được loại bỏ để đạt được thành phẩm mong muốn. Đây là công việc hoàn thiện và chà nhám. Các robot được ứng dụng trong công đoạn này bao gồm: robot mài, robot đánh bóng, sơn và phủ
8 - Dọn dẹp & Vệ sinh
Duy trì các cơ sở công nghiệp sạch sẽ có ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng sản phẩm, cũng như sự an toàn và vệ sinh của những người làm việc ở đó. Quá trình làm sạch thường lặp đi lặp lại và không mấy thú vị. Do đó, robot ngày càng được sử dụng nhiều hơn cho các ứng dụng làm sạch . Các robot được sử dụng bao gồm: robot làm sạch, robot khử trùng, máy hút,....
9 - Hậu cần & Lưu trữ
- Robot kho hàng
Các robot hoạt động trong nhà kho hoặc trung tâm phân phối có thể được sử dụng để tự động hóa nhiều nhiệm vụ khác nhau, bao gồm chọn đơn hàng, đóng gói, phân loại, dán nhãn và vận chuyển. Tính đến năm 2021, ước tính có hơn 80% kho hàng không sử dụng tự động hóa hoặc robot.
Điều này dự kiến sẽ thay đổi khá nhanh. Xe có hướng dẫn tự động (AGV) và Robot di động tự động (AMR) là một trong những loại robot phát triển nhanh nhất để vận chuyển hàng hóa trong nhà kho hoặc trung tâm phân phối.
- Robot giao hàng
Robot giao hàng có sẵn trên thị trường với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau và cho các chức năng khác nhau. Một số robot giao hàng được thiết kế để giao thức ăn trong môi trường thành phố và trông giống như những chiếc xe đẩy có bánh xe.
Các robot giao hàng khác trông giống con người vì chúng đi bằng hai chân và có tay, đầu được thay thế bằng một mái vòm đầy cảm biến. Có những robot giao hàng bằng máy bay không người lái (UAV) có thể vận chuyển các gói hàng cho khách hàng và thả chúng xuống. Và có những robot giao hàng bốn chân trông hơi giống chó.
Các phương tiện tự lái đang được sử dụng hạn chế ở một số khu vực nhất định được triển khai dưới dạng rô-bốt giao hàng. Trong mọi trường hợp, lợi thế của robot giao hàng là rất nhiều, bao gồm tốc độ giao hàng, chi phí lao động thấp hơn và độ tin cậy.
10 - Đóng gói & Palletizing
Đóng gói và xếp hàng là hai hoạt động phổ biến đối với sản xuất, kho hàng và trung tâm phân phối. Khi xu hướng đối với các gói nhỏ hơn tiếp tục, tính chất lặp đi lặp lại của các hoạt động đóng gói và xếp dỡ hàng hóa tăng lên.
Điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và sự an toàn của người lao động. Việc triển khai robot cho các nhiệm vụ này giúp tăng năng suất và giúp bảo vệ các nhân viên khỏi các chấn thương trong công việc.
-
Robot đóng gói: Đóng gói đơn đặt hàng thực phẩm là một lĩnh vực phát triển nhanh chóng và robot ngày càng có khả năng xử lý nhẹ nhàng ngay cả những mặt hàng dễ hư hỏng. Robot đóng gói có thể tạo ra nhiều kích thước hộp tự động theo nhu cầu.
-
Robot Palletizing: Robot xếp pallet có thể xếp các hộp và thùng chứa lên pallet một cách tối ưu. Nếu có nhiều loại vật phẩm khác nhau trong các hộp, trí tuệ nhân tạo có thể được sử dụng để các hộp nặng hơn được đặt ở phía dưới. Các hộp có thể được định hướng theo cách để tối đa hóa số lượng hộp sẽ phù hợp với pallet.
11 - Kiểm tra & Kiểm soát Chất lượng
Một số vấn đề về kiểm soát chất lượng là sinh tử, bởi vì một bộ phận bị lỗi, hoặc một bộ phận được lắp đặt không chính xác, có thể gây ra tình huống nguy hiểm đến tính mạng. Sự kiểm tra của con người thường chỉ chính xác 80%. Kiểm tra bằng robot có thể chính xác 100%.
Khi được kết hợp với cánh tay robot sáu trục trong môi trường nhà máy, một máy ảnh có thể được định vị để xem các bộ phận từ bất kỳ góc độ mong muốn nào. Sự tồn tại của các vết nứt, phép đo kích thước và tính đồng nhất của lớp phủ chỉ là một số đặc tính có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng robot thị giác.
Có những robot kiểm tra có thể đi xuống đường ống cho ngành dầu khí và robot dưới nước để kiểm tra các giàn khoan dầu và các hoạt động cứu hộ. Có máy bay không người lái để kiểm tra các mái nhà và những nơi cao khác.
Một số robot kiểm tra không sử dụng thị giác. Những robot này có thể sử dụng Dụng cụ cuối cánh tay (EoAT) đặc biệt để đo kích thước hoặc điện trở, để đặt tên cho nhưng một vài trong số rất nhiều khả năng.
12 - Thu hoạch
Thu hoạch kịp thời trái cây và rau quả là rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm chất lượng cao đến tay khách hàng và giảm hư hỏng và lãng phí. Việc thu hoạch ngũ cốc và các loại cây trồng khác cũng đòi hỏi nhiều thời gian và công sức.
Robot thu hoạch được trang bị bộ gắp mềm đặc biệt giúp chúng có thể xử lý các loại cây trồng dễ vỡ mà không bị hư hại. Hệ thống thị giác đặc biệt được sử dụng để xác định xem một phần cụ thể đã chín hay chưa. Robot thu hoạch có thể giúp con người bớt đau lưng, thường xuyên nóng bức và lao động không thoải mái. Các robot làm tăng hiệu quả của quá trình và giảm chi phí lao động.
Lời kết
Bất kỳ ngành công nghiệp nào tạo ra thứ gì đó hoặc di chuyển thứ gì đó ở quy mô lớn đều có khả năng sử dụng robot công nghiệp.
- Trong các ngành công nghiệp sản xuất, người máy thường được sử dụng để chế tạo, hoàn thiện, chuyển giao và lắp ráp các bộ phận.
- Trong các ngành công nghiệp xử lý vật liệu, nơi các sản phẩm hoàn chỉnh được chuẩn bị để phân phối, người máy được sử dụng để chọn, phân loại, đóng gói và xếp dỡ sản phẩm.
- Các ngành công nghiệp khác thường sử dụng robot bao gồm các phòng thí nghiệm lâm sàng, nông nghiệp và giáo dục.
- Một số ngành bán lẻ và dịch vụ cũng đang bắt đầu áp dụng rô bốt cộng tác trong các môi trường khác nhau.
Xem thêm: