Dây chuyền sản xuất tự động sử dụng robot

Giới thiệu chung về dây chuyền sản xuất tự động sử dụng robot

Dây chuyền sản xuất là gì?

Dây chuyền sản xuất robot tự động là hệ thống sản xuất với các máy móc, thiết bị tự động hóa, dây chuyền được thiết lập và vận hành theo trình tự tự động. Sản phẩm, nguyên vật liệu được chuyển đổi từ giai đoạn này sang giai đoạn một cách khác hiệu quả, nhanh chóng bằng robot

Vai trò của robot trong dây chuyền sản xuất tự động

Với mục tiêu thay thế con người trong những công việc lặp đi lặp lại đơn giản và nhàm chán, cho tới các công việc đòi hỏi độ chính xác cao, nguy hiểm và nhiều rủi ro, robot công nghiệp đang ngày càng xuất hiện nhiều hơn trong nhà xưởng và phát huy được vai trò của mình.

Đến nay robot được ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất tự động nhờ các vài trò:

• Ứng dụng dây chuyền sản xuất robot tự động công nghiệp như: lắp ráp ô tô, rót kim loại nóng vào khuôn, cắt mép thừa, gia công cơ khí…
• Ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm và dược phẩm
• Ứng dụng trong đời sống: gắp hàng hóa, bốc xếp hàng hóa, robot vận chuyển, các loại robot dịch vụ …

Robot quan trọng trong dây chuyền sản xuất tự động

Những lợi ích dây chuyền sản xuất robot tự động

• Nâng cao năng suất: Robot được lập trình sẵn các chức năng hoạt động giống như cánh tay con người, nhưng đặc biệt hơn là tốc độ và khả năng nhạy bén cực kỳ cao, đảm bảo dây chuyền sản xuất robot tự động luôn hoạt động hết công suất.
• Tiết kiệm không gian và thời gian: Lắp ráp robot vào nhà máy sản xuất sẽ giúp tiết kiệm không gian, vì sản phẩm có thiết kế nhỏ gọn dễ dàng bố trí ở bất kỳ nơi đâu. Hơn nữa, kỹ thuật viên chỉ cần lập trình sẵn là sản phẩm có thể làm việc ngay lập tức mà không phải “chạy ngược chạy xuôi” khởi động máy móc.
• Tối ưu chi phí: cánh tay robot có thể thay thế rất nhiều công nhân,đồng nghĩa giảm chi phí nhân công,hay các chi phí tuyển dụng,đào tạo…
• Chất lượng sản phẩm: Ứng dụng robot tự động hóa được lập trình với những thông số tính toán chính xác đầu ra sản phẩm đồng nhất về chất lượng,ít sai sót,tránh được những chi phí do hàng lỗi.

Cải thiện an toàn cho người lao động

Robot có thể đảm nhiệm những công việc có tính chất nguy hiểm, gây tổn hại đến sức khỏe. Nhờ đó, an toàn của người lao động được đảm bảo, người sử dụng lao động cũng tránh được các chi phí bồi thường khi xảy ra tai nạn.

Các loại Robot được sử dụng trong dây chuyền sản xuất tự động

Robot công nghiệp

Robot công nghiệp là một hệ thống tự động gồm các cảm biến, bộ điều khiển và bộ truyền động trên khung khớp nối để thực hiện các chức năng và hoạt động cụ thể trong dây chuyền sản xuất hoặc chế biến.

Robot hoạt động liên tục thông qua các chu kỳ chuyển động lặp đi lặp lại theo hướng dẫn của một bộ lệnh gọi là chương trình. Những máy này giảm thiểu hoặc loại bỏ yếu tố con người để đạt được nhiều lợi thế khác nhau về tốc độ, công suất và chất lượng xử lý.

Ứng dụng công nghệ robot vào dây chuyền sản xuất ô tô

Trong dây truyền sản xuất,lắp ráp ô tô,robot được ứng dụng vào những quy trình:

• Khung xe: Nhờ được cấu tạo từ hệ thống dẫn hướng thanh trượt vuông, thanh trượt tròn, các loại cánh tay robot đảm bảo cho việc lắp ráp, hàn các chi tiết và khung một cách chính xác, đúng vị trí.
• Sơn xe: Nhờ hệ thống phun sơn tự động, đảm bảo quá trình phun sơn với độ chính xác cao.
• Lắp ráp nội thất: Ở công đoạn này, tất cả các nội thất bên trong xe ô tô như dây điện, hệ thống ghế ngồi, hệ thống đèn xe, bảng điều khiển, loa, kính chắn gió…đều được lắp ráp. Các loại robot công nghiệp cùng với công nhân thực hiện quá trình này.
• Lắp khung gầm vào vỏ xe: Sử dụng cánh tay robot để nâng thân vỏ ô tô lên khung, thợ lắp ráp sẽ bắt vít chặt vào khung và thân, tạo ra một chiếc xe hoàn chỉnh. Đồng thời, lắp ráp các bộ phận như phanh, bánh xe…

Robot cộng tác (cobot)

Được thiết kế để hỗ trợ con người thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau trong sản xuất, cobot có thể hoạt động tự chủ hoặc được người vận hành hướng dẫn.

Bằng cách thêm cobot vào quy trình sản xuất để thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại hoặc đòi hỏi thể chất, các doanh nghiệp sẽ giải phóng nguồn nhân lực để tập trung vào công việc phức tạp hoặc đòi hỏi kỹ năng cao hơn.

Một số lợi ích của cobot:

Nâng cao hiệu quả: cobots thực hiện với độ chính xác,với tốc độ hiệu quả hơn con người. Tự động hóa các tác vụ bằng cobot giúp tăng tốc độ sản xuất, giảm thời gian chu kỳ và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên.

Cải thiện an toàn: An toàn là ưu tiên hàng đầu trong môi trường sản xuất. Robot truyền thống thiếu các tính năng an toàn được tích hợp trong cobots. Những cảm biến tiên tiến này phát hiện sự hiện diện của con người, cho phép họ cộng tác làm việc mà không cần rào cản vật lý.Điều này giúp loại bỏ các mối nguy hiểm tiềm ẩn và giảm nguy cơ tai nạn tại nơi làm việc, đảm bảo môi trường làm việc an toàn hơn cho người vận hành.

Hiệu quả về chi phí: Việc tích hợp cobot cho quy trình sản xuất mang lại giải pháp tiết kiệm chi phí cho các doanh nghiệp đang gặp khó khăn với các vấn đề về lao động và năng suất. Cobots rất dễ lập trình, yêu cầu thời gian thiết lập tối thiểu và giảm chi phí đầu tư ban đầu so với vốn nhân lực. Việc dễ dàng lập trình lại để xử lý các nhiệm vụ khác nhau cũng mang lại sự linh hoạt và khả năng thích ứng trong môi trường sản xuất năng động.

Trao quyền cho lực lượng lao động: Cobots không thay thế con người; thay vào đó cobots trao quyền cho họ. Bằng cách tự động hóa các nhiệm vụ lặp đi lặp lại và nhàm chán, người vận hành con người có thể tập trung vào các hoạt động phức tạp và thách thức trí tuệ hơn.

Chức năng chính của Robot trong dây chuyền sản xuất tự động

Robot vận chuyển nguyên vật liệu và thành phẩm

 Robot xếp hàng lên pallet (Robotic Palletizing) có thể giảm rủi ro thương tích cho nhân viên và giúp công việc nâng hoặc xử lý vật nặng trở nên dễ dàng.

Robotic Palletizing với nhiệm vụ sắp xếp các sản phẩm, thùng hàng, hộp, bao bì,.. thường tốn rất nhiều công sức và gây nguy hiểm cho người lao động.

Robot được trang bị những cảm biến,bộ định và được cấu tạo từ những khớp trục giúp cho robot trở nên linh hoạt và với robot công nghệ cao,cánh tay robot sẽ có thể cảm biến được vị trí con người trong phạm vi nhất định từ đó tránh được những tai nạn lao động.

Xe tự hành AGV hay robot tự hành AGV  là loại xe sử dụng các công nghệ dẫn đường để vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu đến những địa điểm đã được đánh dấu sẵn mà không cần đến sự can thiệp của con người.

Xe AGV được sử dụng nhiều trong các nhà máy có dây chuyền sản xuất tự động đóng gói

Lắp ráp và chế tạo

Robot lắp ráp  có hình dáng như cánh tay của con người với khớp quay.

Robot được trang bị cảm biến nhờ đó có thể thể thực hiện công việc chính xác hơn. Cổ tay robot mang tia laser và dãy camera giúp máy phản hồi tức thì các hình ảnh nó nhận được nhờ tín hiệu chuyển về bộ điều khiển.

Kết cấu chung robot công nghiệp (gia công cơ khí, phay, tiện, hàn,…)  khá tương đồng nhau đều là sự kết hợp của công nghệ cảm biến, hệ thống điều khiển và trí tuệ nhân tạo và các trục. Các robot này có thể hoạt động trong điều kiện môi trường không đảm bảo và vận hành trong thời gian dài, có độ chính xác cao.