Dây Chuyền Sản Xuất Công Nghiệp Tự Động Với Cánh Tay Robot

Robot công nghiệp là các thiết bị cơ khí tái tạo chuyển động của con người ở một mức độ nào đó. Chúng được sử dụng nhằm giảm rủi ro nguy hiểm cho nhân công, mang lại độ chính xác cao hơn con người hoặc khi cần hoạt động liên tục. Vậy, chúng được tạo ra như thế nào? Mời các bạn đọc tiếp bài viết hôm nay để tìm hiểu thêm về dây chuyền sản xuất robot công nghiệp nhé.

I. Thiết Kế.

Mỗi robot đều bắt đầu với giai đoạn thiết kế. Khi tiến hành thiết kế, chúng ta cần tính toán các yếu tố: công việc cần thực hiện, tốc độ hoạt động, môi trường làm việc, các nguy cơ liên quan, chiều dài tầm với, quãng đường di chuyển, sự tham gia của con người, khả năng điều khiển và khả năng lỗi. Hầu hết các nhà sản xuất đều kết hợp các phương án sửa chữa và phụ kiện để đáp ứng yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng.

II. Lên Kết Cấu.

Sau khi đã hoàn thành phần thiết kế, chúng ta tiến hành chế tạo phần đế, cánh tay, thân và giá đỡ. Phần đế của robot công nghiệp thường nặng và vững để giữ cho robot không bị lật. Nó được sản xuất bằng cách đúc hoặc hàn, sau đó là gia công. Nhiều nhà sản xuất sử dụng robot hàn để gia công các chi tiết máy. Các bộ phận khác của robot được chế tạo và điều khiển ở khoảng cách ngắn. Họ lắp ráp robot từ các động cơ điện, xi lanh thuỷ lực, dây dẫn, vòng bi,… Một robot có thể bao gồm 2.000 bộ phận riêng lẻ.

III. Lắp Ráp.

Trước khi bắt tay vào lắp ráp, robot cần có động cơ kéo, pin, trục, bánh xe và lốp. Các chi tiết này sẽ được cố định tạm thời để thuận tiện cho quá trình lắp ráp. Trục và cánh tay được gắn với động cơ truyền động tương ứng, sau đó được gắn vào phần đế. Ở đế có một vòng bánh, đó chính là động cơ xoay cung cấp chuyển động quay. Bộ phận này cần được gắn chặt với thiết bị truyền động. Vòng bi lực đẩy chịu trọng lượng của trục và cánh tay ở trên đế. Một encoder được gắn xung quanh vòng bi và phản hồi vị trí cho bộ điều khiển.

1. Khâu Liên Kết.

Ở khâu này, cánh tay được kết nối với đế. Encoder cung cấp điều khiển vị trí cho khâu liên kết này để nó có thể di chuyển trên một đường dẫn được định trước. Các bộ phận này chứa giá đỡ ổ trục.

2. Cánh Tay.

Cánh tay robot được gắn vào phần thẳng đứng của liên kết. Nó tiếp cận với robot và hỗ trợ cho phần cổ tay. Cánh tay có các trục truyền động giúp vận hành cổ tay. Ba động cơ (hoặc động cơ xi lanh kết hợp với thuỷ lực) được kết nối với trục truyền động. Từ vị trí của cánh tay và khâu liên kết phải chịu được tải trọng của cổ tay.

3. Cổ Tay.

Cổ tay là cơ chế then chốt của robot, chúng có thể lặp lại chuyển động của con người bằng cách xoắn, quay để di chuyển súng sơn, mỏ hàn cũng như các công cụ khác. Một số dòng robot được tích hợp thiết bị cảm biến ở cổ tay nhằm báo hiệu khi bị kẹt hoặc quá tải, từ đó giúp đảm bảo an toàn tốt hơn. Ngoài ra, cánh tay robot cũng thường được trang bị cảm biến bổ sung và thiết bị điều khiển công cụ.

IV. Đấu Dây.

Khi đã hoàn thành các công đoạn lắp ráp cơ khí, chúng ta bắt đầu đấu dây cho bộ điều khiển. Các cảm biến của động cơ robot và các bộ phận điện tử phải có dây điện đồng thời truyền tải thông tin cho máy tính điều khiển. Tại không gian sử dụng robot có một số vị trí thuận tiện để lắp đặt thiết bị điều khiển, nhờ đó chúng ta có thể rút ngắn đường dây dẫn điện. Xi lanh thuỷ lực và khí nén có ống mang áp lực để vận hành chúng bằng cách điều khiển từ các van ở phần đế. Đối với robot di động, hầu hết dây và đường ống được chuyển lại tủ điều khiển. Đối với robot văn phòng, bộ điều khiển được bố trí cách xa vài mét và nối lại bằng jack. Sau khi được lắp ráp hoàn chỉnh, cánh tay và cột của robot được bảo vệ bởi các tấm chắn nhằm bảo vệ chúng khỏi các tia lửa điện, phun sơn cũng như những mối nguy hại khác trong môi trường.

V. Lắp Đặt.

Việc lắp đặt được thực hiện tại nhà xưởng của người dùng. Chúng ta dùng bu lông để cố định robot xuống sàn. Nếu để robot di chuyển, chúng ta cần chôn một dây dẫn xuống sàn để robot theo dõi các công việc cần thực hiện. Nó sẽ đi theo dây tín hiệu vô tuyến đồng thời giao tiếp với bộ điều khiển trung tâm thông qua dây. Trong những năm gần đây, laser được sử dụng để thay thế cho dây. Robot được dẫn đường bằng một chùm tia laser phản chiếu trên tường. Một số loại còn được kết hợp máy quay video. Sau khi cài đặt, các nhà sản xuất thường hướng dẫn cách vận hành và cung cấp chế độ bảo hành cho khách hàng.

VI. Kiểm Soát Chất Lượng.

Việc thử nghiệm chất lượng robot bao gồm 2 phần: độ chính xác của chức năng và “đốt cháy”. Khi robot được cấp nguồn điện, chương trình máy tính sẽ chỉ thị bộ điều khiển di chuyển cánh tay qua các chuyển động. Khi các chuyển động được ghi lại chính xác, bất kỳ vấn đề nào cũng có thể khắc phục được. Robot sẽ được đưa vào hoạt động, đây được gọi là “đốt cháy”. Nó có thể phát hiện khi độ chính xác bị giảm dần bằng cách sử dụng dữ liệu từ việc thử nghiệm chức năng. Việc chạy thử nghiệm mang điện và thuỷ lực đến một nhiệt độ hoạt động nhất định. Đây là điều quan trọng vì bộ điều khiển được lập trình bởi những yếu tố hiệu chỉnh bù đắp. Những bù đắp này phản hồi lại để các bộ phận thay đổi nhiệt độ.