Các ứng dụng robot công nghiệp đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ trong thập kỷ qua, vì nhiều ngành công nghiệp đã nhận ra tiềm năng của robot công nghiệp và quan trọng hơn là robot cộng tác (Cobot). Cobot là những robot công nghiệp có chi phí thấp, hoạt động an toàn khi ở gần con người. Robot tự động linh hoạt hơn so với robot công nghiệp tiêu chuẩn hoặc truyền thống, có nghĩa là chúng có thể được triển khai cho nhiều nhiệm vụ khác nhau từ chăm sóc và hàn máy đến đóng gói và xếp hàng lên xuống pallet. Phần lớn việc triển khai cobot được tìm thấy trong môi trường sản xuất và công nghiệp, nhưng cobot có thể linh hoạt sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ nông nghiệp, y tế đến dược phẩm.
Đọc tiếp để tìm hiểu thêm về các khả năng của robot công nghiệp nói chung và cùng nhau xem xét một số ứng dụng cobot sáng tạo và gần đây.
COBOT TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ LÀM GÌ?
Có rất nhiều ứng dụng robot công nghiệp. Mặc dù có nhiều cách để triển khai công nghệ robot, nhưng mục tiêu của những chiếc máy như vậy đều giống nhau trong tất cả các ngành và quy trình – đó là cải tiến sản xuất. Robot có thể cải thiện hiệu quả và độ an toàn của nhiều ngành công nghiệp bằng cách đảm nhận những công việc buồn tẻ, bẩn thỉu và nguy hiểm.
Ứng dụng của robot trong công nghiệp theo truyền thống thường là những cỗ máy có kích thước khổng lồ, cũng như là loại máy tĩnh và khó tái sử dụng và lập trình lại. Ngược lại, cobot nhỏ gọn và linh hoạt, cũng như có thể hoạt động mà không cần lồng hoặc rào chắn an toàn trực tiếp bên cạnh con người.
ỨNG DỤNG CỦA COBOT TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP LÀ GÌ?
Có rất nhiều ứng dụng robot cộng tác trong tất cả các ngành công nghiệp. Chúng bao gồm lắp ráp, phân phối, hoàn thiện, bảo dưỡng máy, xử lý vật liệu, hàn, loại bỏ vật liệu, kiểm tra chất lượng và hơn thế nữa. Dưới đây, chúng tôi tóm tắt ba kiểu triển khai cánh tay robot phổ biến.
Xử lý vật liệu
Xử lý vật liệu là một trong những công việc nguy hiểm nhất trong sản xuất. Các vật liệu như kim loại, nhựa và các chất khác có thể gây rủi ro lớn cho người lao động. Ngoài ra, nhiều công việc xử lý vật liệu lặp đi lặp lại có thể làm phát sinh chấn thương do căng thẳng lặp đi lặp lại.
Các ngành công nghiệp sử dụng robot trong sản xuất có ít thương tích tại nơi làm việc hơn đáng kể. Vật liệu nặng có thể dễ dàng được nâng lên và vận chuyển qua các tầng nhà máy bằng các nền tảng robot di động. Trong khi đó, các nhiệm vụ chăm sóc máy móc, bao gồm cả những nhiệm vụ liên quan đến máy CNC hạng nặng, cũng nằm trong khả năng của bàn tay robot đến từ Universal Robots.
Lắp ráp và đảm bảo chất lượng
Các cobot của Universal Robots được thiết kế đặc biệt để làm việc cùng với con người và giúp họ thoát khỏi những công việc lắp ráp tẻ nhạt và khó khăn. Các công việc này bao gồm hàn các mảnh nhỏ lại với nhau, khoan vít và các công việc lắp ráp tương tự.
Robot tự động cũng có thể được sử dụng để hỗ trợ đảm bảo chất lượng trong quá trình sản xuất. Không giống như con người, cobot thực hiện cùng một nhiệm vụ, mọi lúc, mọi nơi mà không hề tỏ ra mệt mỏi hay bị giảm sút về hiệu suất. Ví dụ, cánh tay robot có thể đặt một camera ở cùng một vị trí để thực hiện nhiều phép đo và định vị trên nhiều phần công việc nếu cần – tất cả đều không cần hiệu chuẩn lại quang học.
Việc lắp đặt một buồng kiểm tra vận hành bởi cobot trong nhà máy của mình đã cho phép Comprehensive Logistics đạt được chất lượng 100% trong việc lắp ráp động cơ ô tô.
Các chuyên gia sản xuất theo hợp đồng có trụ sở tại Hoa Kỳ – Comprehensive Logistics đã sử dụng một cobot UR10 được trang bị hệ thống tầm nhìn để đảm nhiệm các nhiệm vụ kiểm tra động cơ. Việc triển khai đã giúp tăng thông lượng và cải thiện chất lượng sản phẩm.
Các nhiệm vụ Chọn & Đặt sử dụng cobot bao gồm thêm các bộ phận vào các sản phẩm đang được lắp ráp, lấp đầy các hộp sản phẩm đã hoàn thành và xếp các pallet.
Loại bỏ vật liệu
Các nhiệm vụ khác cũng quan trọng đối với sản xuất có thể được xử lý bởi bàn tay robot. Ví dụ, việc loại bỏ vật liệu bằng robot rất cần thiết cho bất kỳ quy trình nào liên quan đến việc đổ khuôn. Những robot nhỏ này có thể đánh giá mảnh đúc và đảm nhiệm việc cắt tỉa bất kỳ mảnh kim loại hoặc nhựa thừa nào mà không làm hỏng bộ phận hoặc khiến công nhân có nguy cơ bị thương.
Trong khi đó, cánh tay robot được trang bị dụng cụ phân phối và phần cứng có thể được sử dụng để bơm keo và các chất kết dính khác, trong khi cánh tay robot được trang bị bộ chà nhám từ nền tảng UR+ có thể được sử dụng để đánh bóng các bộ phận để tạo bề mặt sáng, mịn.
MỘT SỐ CÔNG DỤNG THƯỜNG GẶP CỦA COBOT TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP
Hãy cùng xem cách cobot UR được sử dụng để hỗ trợ các nhà sản xuất trong ngành công nghiệp điện tử, nông nghiệp và dược phẩm.
Điện tử và công nghệ
Cobot của Universal Robots được sử dụng bởi các nhà sản xuất đèn chiếu sáng, điện thoại di động, loa, máy tính, v.v. Vì robot cộng tác dễ lập trình hơn các robot trong công nghiệp điển hình, chúng có thể được lập trình bởi những người không chuyên và được ưa thích hơn nhờ vào việc triển khai nhanh chóng.
Ví dụ, công ty Betacom có trụ sở tại New Zealand dựa vào cobot UR10 để sản xuất đèn đường LED. Việc sản xuất những bóng đèn này cực kỳ quan trọng nhằm đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông và đòi hỏi độ chính xác cao. Sử dụng tay kẹp chân không nhiều đầu, UR10 chọn một bảng mạch từ giá đỡ và đặt nó lên máy ép nhôm. Sau đó, robot chọn sáu thấu kính LED và định vị chúng vào bảng mạch. Bước cuối cùng là lấy một tuốc nơ vít khí nén có thể cấp vít tự động siết chặt các thấu kính và bảng mạch vào máy ép nhôm.
Việc triển khai cobot UR10 cho phép Betacom đảm nhận các công việc mới, có khối lượng lớn hơn với độ chính xác và độ chuẩn xác cao.
Thực phẩm và nông nghiệp
Sản xuất thực phẩm và nông nghiệp diễn ra cả ngày lẫn đêm. Robot có thể làm việc 24 giờ một ngày, do đó ít lãng phí hơn và thời gian sản xuất cũng nhanh hơn so với con người. Ngoài ra, cobot có thể hoạt động trong điều kiện cực kỳ nóng, lạnh hoặc khắc nghiệt. Do đó, ngày càng nhiều công ty trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm chuyển sang sử dụng cobot để hỗ trợ công nhân.
Kể từ khi lắp đặt cobot UR5, Atria Scandinavia đã giảm 25% chất thải carton.
Ví dụ, công ty sản xuất thực phẩm Thụy Điển Atria Scandinavia tạo ra các sản phẩm dành cho người sành ăn và người ăn chay chất lượng cao cho thị trường hàng tiện lợi. Atria sử dụng cobot UR5 để giảm thiểu thời gian chết trong cơ sở sản xuất nhỏ của họ. Sau khi triển khai, mỗi dây chuyền sản xuất của công ty có thể chuẩn bị trung bình 228 mặt hàng mỗi giờ để đem giao. “Cobot UR là một giải pháp tự động hóa tuyệt vời bởi vì chúng có thể hoạt động mà không cần rào chắn an toàn. Đó là một lợi thế lớn khi nhân viên của chúng tôi có thể làm việc ngay bên cạnh robot và dễ dàng điều chỉnh bàn tay robot để đóng gói các loại sản phẩm khác nhau.” – Johnny Jansson, Giám đốc kỹ thuật của Atria cho biết.
Dược phẩm và chăm sóc sức khỏe
Với việc thế giới chiến đấu với Covid-19, năm 2020 đã mang đến một số phương thức triển khai cobot tài tình. Từ sản xuất trang thiết bị bảo hộ cá nhân cho đến tăm bông xét nghiệm, cobot đang giúp cải thiện hiệu quả, độ an toàn và chất lượng của vô số quy trình.
Bệnh viện Đại học Copenhagen hiện đang sử dụng cobot UR5 để tối ưu hóa quy trình xét nghiệm máu của mình.
Với nhu cầu lớn về công nghệ làm sạch sâu và khử trùng hiệu quả mà không cần sự tiếp xúc trực tiếp của con người trên các khu vực có khả năng bị nhiễm bệnh, các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) ở Singapore đã công bố eXtremeDisinfection roBOT (XDBOT). Robot khử trùng bao gồm cánh tay robot UR5 được trang bị vòi phun tĩnh điện và đặt trên một bệ di động. Cánh tay robot được lập trình để bắt chước chuyển động của bàn tay con người và đi vào những khu vực khó tiếp cận như gầm giường và bàn.
NGÀNH CÔNG NGHIỆP NÀO SỬ DỤNG COBOTS NHIỀU NHẤT?
Theo Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR), ngành công nghiệp ô tô là ngành sử dụng robot công nghiệp nhiều nhất, chiếm 28% tổng lượng lắp đặt, dẫn đầu so với ngành điện/điện tử (24%), kim loại và máy móc (12%), nhựa và sản phẩm hóa chất (5%), thực phẩm và đồ uống (3%).
Sản xuất xe cộ mang đến nhiều ứng dụng robot công nghiệp nhất vì có rất nhiều loại quy trình liên quan từ lắp ráp và chăm sóc máy móc đến kiểm tra và hoàn thiện bộ phận. Tất cả các nhiệm vụ này – và hơn thế nữa – có thể được thực hiện thành công bởi cánh tay robot cộng tác.
Nissan sử dụng cobot UR10 để hỗ trợ trong các công việc đóng gói, lắp ráp và dán nhãn.
Một trong những cơ sở sản xuất động cơ của Nissan tại Nhật Bản đang phải vật lộn để theo kịp tiến độ sản xuất cũng như là đối phó với tình trạng thiếu lao động và lực lượng lao động già đi. Nissan đã triển khai hai dòng cánh tay robot UR10 để giúp di chuyển các ống góp nặng nề trong dây chuyền sản xuất của mình. Công ty cũng triển khai cánh tay tự động song hành với công nhân để lắp đặt ống nạp động cơ và nới lỏng các bu lông.