Hướng dẫn toàn diện về Fanuc Robotics cho người mới bắt đầu và người mới bắt đầu

Giới thiệu

Định nghĩa về Fanuc Robotics

Fanuc Robotics là những robot sử dụng hệ điều hành Fanuc của công ty Fanuc Robotics.

Fanuc Robotics là một công ty hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất và phân phối robot công nghiệp. Công ty này có trụ sở chính tại Oshino-mura, Yamanashi, Nhật Bản, và đã trở thành một trong những nhà cung cấp hàng đầu về giải pháp tự động hóa và robot hóa trong nhiều ngành công nghiệp.

Robot của Fanuc Robotics thường được sử dụng trong các ứng dụng như gia công kim loại, hàn, đóng gói, và nhiều ứng dụng công nghiệp khác. Công ty cung cấp một loạt các robot công nghiệp với nhiều kích thước và khả năng khác nhau, từ robot nhỏ để thực hiện công việc nhỏ gọn đến robot lớn có khả năng xử lý công việc lớn.

Tầm quan trọng của việc học Fanuc Robotics cho người mới bắt đầu

Ngành công nghiệp ngày càng chuyển hướng đến sự tự động hóa để tối ưu hóa hiệu suất và giảm chi phí lao động. Do đó, sự hiểu biết về Fanuc Robotics sẽ là một lợi thế lớn khi khởi đầu nghề nghiệp trong lĩnh vực này.

Robot của Fanuc được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, gia công kim loại, đóng gói, và nhiều ứng dụng khác. Học về Fanuc Robotics mang lại khả năng làm việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Việc nắm vững kiến thức về lập trình và vận hành robot Fanuc giúp người học có kỹ năng cần thiết để thiết lập, vận hành và bảo trì các hệ thống tự động hóa.

Hiểu những điều cơ bản về Fanuc Robotics

Robot là gì?

Robot là một loại máy có thể thực hiện những công việc một cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Robot là một tác nhân cơ khí, nhân tạo, thường là một hệ thống cơ khí-điện tử.

Vai trò và chức năng của Fanuc Robotics

Fanuc Robotics cung cấp giải pháp tự động hóa cho nhiều ngành công nghiệp, giúp các doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất, tăng cường hiệu suất và giảm chi phí lao động.

Các robot của Fanuc có thể thực hiện công việc trong môi trường nguy hiểm hoặc khắc nghiệt như nhiệt độ cao, hóa chất độc hại,... Điều này giúp bảo vệ nhân viên khỏi những môi trường làm việc không an toàn.

Hệ thống lập trình của Fanuc Robotics cho phép linh hoạt trong việc thiết lập và điều khiển robot. Điều này giúp tối ưu hóa sự linh hoạt và dễ dàng tích hợp vào các quy trình sản xuất hiện có.

Ưu điểm khi sử dụng Fanuc Robotics

Cũng giống như Đức, Nhật Bản là quốc gia mạnh về công nghệ. Với kinh nghiệm sản xuất máy CNC có độ chính xác cao, họ đã áp dụng trong sản xuất những loại robot trong công nghiệp.

Ngoài độ chính xác, robot của FANUC còn rất nhỏ gọn và dễ điều khiển. Đặc biệt, khi robot hoạt động hết tải và đạt 80%, chúng sẽ cảnh báo quá tải đảm bảo an toàn trong sản xuất. Vì thế, FANUC thành công trong những lĩnh vực có tải trọng nhẹ, độ chính xác cao – điều trái ngược hoàn toàn với KUKA.

Tổng quan về các loại robot Fanuc khác nhau

Robot hành trình (Cartesian Robots): Đây là loại robot di chuyển theo hệ tọa độ Descartes (hệ tọa độ Oxy), thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi sự chính xác cao trong quá trình di chuyển và vận hành.

Robot Gia công (Articulated Robots): Đây là loại robot có cấu trúc giống như cấu trúc của cánh tay con người, với nhiều khớp nối linh hoạt. Các robot này thường được sử dụng trong việc thực hiện các tác vụ lập trình phức tạp, chẳng hạn như hàn hoặc gia công.

Robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm): Loại robot này thường có hai khớp xoay và một khớp trượt, tạo ra một cấu trúc giống như cánh tay con người. Robot SCARA thích hợp cho các ứng dụng lắp ráp và đóng gói.

Robot Delta: Đây là loại robot song song với nhiều bậc tự do của khớp, giúp chúng linh hoạt trong việc thực hiện các tác vụ nhanh chóng và chính xác, thường được sử dụng trong các quy trình đóng gói và xử lý sản phẩm.

Robot hợp nhất (Collaborative Robots - Cobots): Fanuc Robotics cũng cung cấp các loại robot hợp nhất, có khả năng làm việc cùng con người mà không gây nguy hiểm. Các Cobots thường được sử dụng trong các ứng dụng như lắp ráp và kiểm tra chất lượng.

Bắt đầu với Fanuc Robotics

Các công cụ và thiết bị cần thiết để làm việc với Fanuc Robotics

Phần Mềm Lập Trình: Sử dụng phần mềm lập trình chính thức từ Fanuc để tạo chương trình cho robot. Điều này có thể bao gồm Fanuc ROBOGUIDE hoặc các phần mềm lập trình khác do Fanuc cung cấp.

Bảng Điều Khiển (Teach Pendant): Là một thiết bị di động có màn hình cảm ứng, bảng điều khiển giúp người điều khiển robot lập trình và điều khiển các chức năng của robot một cách dễ dàng. Bảng điều khiển thường có nút điều hướng và nút chức năng để thực hiện các lệnh cụ thể.

Máy Tính: Máy tính là một phần quan trọng trong quá trình lập trình và mô phỏng. Bạn cần một máy tính có cấu hình đủ mạnh để chạy phần mềm lập trình và mô phỏng các chương trình robot.

Bộ Chuyển Đổi Tích Hợp (Integrated Converter Unit): Một số ứng dụng có thể yêu cầu sử dụng bộ chuyển đổi tích hợp để kết nối và điều khiển các trục chuyển động hoặc các thiết bị ngoại vi khác.

Các biện pháp phòng ngừa an toàn cần xem xét

Đào tạo nhân niên: Đào tạo đầy đủ cho nhân viên về cách sử dụng, vận hành và bảo trì robot. Nhân viên cần biết cách ứng phó với tình huống khẩn cấp và làm thế nào để tránh những mối nguy hiểm.

Áp dụng nguyên tắc "Zones of Intrusion": Xác định và đánh dấu rõ ràng các "vùng xâm phạm" xung quanh robot, nơi mà nhân viên không nên đi vào trong khi robot đang hoạt động.

Lắp đặt cảm biến an toàn: Sử dụng cảm biến an toàn để giảm rủi ro va chạm và đảm bảo rằng robot có thể phát hiện sự hiện diện của người làm việc và dừng hoạt động khi cần thiết.

Đảm bảo rằng nút dừng khẩn cấp và các thiết bị khẩn cấp khác được đặt ở những vị trí thuận tiện và dễ tiếp cận

Thiết lập không gian làm việc của Fanuc Robotics

Xác định và đánh dấu rõ ràng khu vực hoạt động của robot. Điều này giúp ngăn chặn người làm việc bước vào vùng nguy hiểm.

Đặt robot ở chiều cao và vị trí nơi mà nó có thể thực hiện công việc một cách hiệu quả nhất, đồng thời không tạo ra rủi ro cho nhân viên.

Xác định bán kính, chiều dài cho các chuyển động của robot để tránh va chạm với các vật thể xung quanh.

Nếu robot cần làm việc cùng với các hệ thống khác, phải đảm bảo rằng không gian làm việc được thiết lập sao cho chúng có thể tương tác một cách an toàn và hiệu quả nhất có thể.

Làm quen với hệ điều hành của Fanuc Robotics

Fanuc hiện đang là hệ điều hành thông dụng nhất trong máy CNC. Bao gồm nhiều loại khác nhau với những tính năng khác nhau như Fanuc 10T, 6M, F-M2/50, MV-40M, … Trong đó:

• T được ký hiệu là máy tiện (Turning)

• M được ký hiệu là máy phay (Milling)

• MV được ký hiệu là máy phay đứng (Milling Vertical).

• TT được ký hiệu là máy tiện 2 đầu (Twin Turret)

Các thế hệ mới sẽ có Oi kèm theo, bao gồm Oi T, Oi M, …

Các hệ điều hành Fanuc đời cũ sẽ chỉ có chữ cái T hoặc M phía trước. 

Lập trình Fanuc Robotics

Giới thiệu các ngôn ngữ lập trình sử dụng trong Fanuc Robotics

KAREL (Kawasaki Robot Language): là một ngôn ngữ lập trình cấp cao được thiết kế để lập trình các chương trình tác vụ nâng cao trên robot. Nó cung cấp khả năng lập trình mạnh mẽ cho các tác vụ như xử lý chuỗi, tính toán số học và điều kiện logic.

TP (Teach Pendant Programming): là một ngôn ngữ lập trình được sử dụng thông qua bảng điều khiển hoặc bảng lập trình cầm tay (teach pendant). Người lập trình có thể sử dụng bảng điều khiển để nhập lệnh và tạo chương trình một cách trực quan và tương tác.

G-Code: là một ngôn ngữ lập trình chung trong ngành công nghiệp chế tạo và gia công kim loại. Fanuc Robotics hỗ trợ sử dụng G-Code trong một số ứng dụng gia công và máy tiện CNC.

Tìm hiểu chuyển động và điều khiển của robot

Chuyển Động Cơ Bản Của Robot: Robot có thể di chuyển theo hướng dọc theo các trục và có khả năng xoay xung quanh các trục của nó.Hệ tọa độ của robot là cơ sở cho việc mô tả vị trí và hướng của các bộ phận của robot trong không gian.

Hệ tọa độ làm việc: là hệ tọa độ tương đối với một điểm cố định trên robot, thường là điểm Home hoặc một điểm tham chiếu khác.

Lập trình chuyển động: Chương trình chuyển động được tạo ra để hướng dẫn robot di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác và thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.

Kiểu chuyển động

Chuyển động gia tốc (Joint Motion): Robot di chuyển bằng cách thay đổi các góc của các khớp.

Chuyển động hành trình (Linear Motion): Robot di chuyển tuyến tính từ điểm này

đến điểm khác.

Điều khiển robot

Bảng điều khiển (Teach Pendant): Là một thiết bị di động có màn hình cảm ứng giúp người điều khiển nhập lệnh và điều khiển robot.

Lập trình: Sử dụng phần mềm để lập trình robot trên máy tính và sau đó chuyển chương trình vào robot.

Gỡ lỗi và khắc phục các lỗi lập trình phổ biến

Lỗi cú pháp (Syntax Errors)

Vấn đề: Lỗi xuất hiện khi chương trình không tuân theo cú pháp ngôn ngữ lập trình.

Khắc phục: Kiểm tra cú pháp, đảm bảo tất cả các dấu ngoặc, dấu chấm phẩy, và từ khóa đều được sử dụng đúng cách.

Lỗi logic (Logic Errors)

Vấn đề: Chương trình biên dịch nhưng không hoạt động đúng theo mong đợi.

Khắc phục: Kiểm tra logic của chương trình, kiểm tra từng bước và đảm bảo rằng mọi điều kiện và dòng lệnh đều đúng.

Lỗi vị trí và động cơ (Positioning and Motion Errors)

Vấn đề: Robot không di chuyển đến vị trí mong muốn hoặc di chuyển sai hướng.

Khắc phục: Kiểm tra các lệnh di chuyển, đảm bảo rằng tọa độ và góc của robot được xác định đúng.

Sử dụng phần mềm lập trình dành riêng cho Fanuc Robotics

ROBOGUIDE

Thiết kế và kiểm thử chương trình robot.

Mô phỏng chuyển động và tương tác với môi trường.

Phân tích và tối ưu hóa các chuỗi công việc.

Đào tạo người lập trình và nhân viên vận hành.

FANUC PalletPRO

Lập trình và mô phỏng các ứng dụng đóng, mở và xếp pallet.

Tính toán và tối ưu hóa quỹ đạo và vị trí của robot khi xếp pallet.

FANUC HandlingPRO

Lập trình các tác vụ như nâng, di chuyển, và đặt vật thể.

Mô phỏng và kiểm thử hiệu suất của robot trong các tình huống thực tế.

FANUC PaintPRO

Tạo chương trình điều khiển robot trong quá trình sơn và phun.

Mô phỏng quá trình sơn và kiểm thử.

FANUC Dual Check Safety (DCS)

Thiết lập và kiểm thử các biện pháp an toàn như rào an toàn và cảm biến.

Mô phỏng tình huống khẩn cấp và đảm bảo tính an toàn của hệ thống.

Ứng dụng của Fanuc Robotics

Ứng dụng công nghiệp của robot Fanuc

Lắp ráp

Ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành đầu tiên áp dụng robot trong công nghiệp để lắp ráp. Ngày nay, robot được ứng dụng trong lắp ráp các chi tiết và thiết bị điện tử nhỏ. Tốc độ cao nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác.

Gia công (cắt laser, cắt plasma…)

Các phương pháp gia công hiện đại như cắt laser, cắt plasma,… đem lại rất nhiều ưu điểm và lợi ích kinh tế. Nhưng môi trường làm việc của chúng lại cực kỳ nguy hiểm khi người công nhân phải làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao. Robot có thể hoạt động liên tục trong môi trường khắc nghiệt mà vẫn đảm bảo năng suất.

Đóng gói và xếp hàng lên pallet

Đóng gói là một lĩnh vực có sự phát triển nhanh chóng, có nhu cầu sử dụng các thiết bị tự động hóa cao. Vì vậy robot được ứng dụng lớn trong lĩnh vực này. Chúng có tự động đóng thùng, niêm phong sản phẩm và vận chuyển đi.

Hàn

Các phương pháp hàn nhìn chung đều yêu cầu người công nhân ổn định về tốc độ và chất lượng mối hàn. Điều chỉ có thể thực hiện bởi các công nhân có kinh nghiệm cao. Sử dụng robot được lập trình chính xác có thể thực hiện các mối hàn ở mọi vị trí một cách chính xác.

Sơn

Robot sơn đem lại kết quả đồng đều, chất lượng cao, hoạt động liên tục. Công nhân không phải tiếp xúc với hóa chất và mùi sơn độc hại, cải thiện môi trường làm việc.

Mài, đánh bóng

Đánh bóng bằng robot có thể đo chính xác lực tác dụng và lặp lại các chuyển động với độ chính xác cao, mang lại kết quả nhất quán và chất lượng cao.

Lấy via

Via (phoi) là phần vật liệu thừa trong quá trình cắt gọt bị tách ra khỏi chi tiết gia công, chúng có thể bị mắc kẹt tại những vị trí mà con người khó có thể tiếp cận được. Trong khi sử dụng robot công nghiệp có thể chạm đến mọi góc độ của chi tiết để làm sạch, điều này làm tăng tính an toàn trong sản xuất.

Nâng hạ

Thường là một loại Cobot (robot hợp tác) hỗ trợ nâng hạ trong các dây chuyền lắp ráp, máy gia công và hàng hóa. Chúng giảm thiểu tối đa sức người trong khâu vận chuyển và đảm bảo an toàn lao động trong sản xuất.

Kiểm tra

Robot có thể quan sát mọi góc độ dựa trên camera. Phát hiện các khuyết tật bề mặt, sai số kích thước từ đó tiến hành đánh giá sản phẩm. Một số robot có thể hoạt động dưới môi trường chất lỏng. Ứng dụng trong việc kiểm tra các đường ống dẫn dầu, trục vớt các thật thể dưới nước.

Khám phá các xu hướng mới và khả năng trong tương lai của Fanuc Robotics

Tăng cường tích hợp AI: Các công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy có thể được tích hợp sâu rộng trong các hệ thống Fanuc Robotics để cải thiện khả năng tự động và tương tác với môi trường xung quanh.

Nâng cao tính linh hoạt và đa nhiệm: Fanuc Robotics có thể phát triển các robot có khả năng linh hoạt cao, có thể chuyển đổi giữa nhiều nhiệm vụ khác nhau một cách hiệu quả.

Kiểm soát từ xa và kết nối IoT: Các tính năng kiểm soát từ xa và kết nối Internet of Things (IoT) có thể trở nên quan trọng hơn, cho phép theo dõi và quản lý robot từ xa, cũng như thu thập dữ liệu để phân tích và tối ưu hóa quá trình sản xuất.

Mô hình hóa và mô phỏng 3D nâng cao: Cải thiện mô hình hóa và mô phỏng 3D sẽ giúp người lập trình và quản lý hiểu rõ hơn về cách robot sẽ tương tác với môi trường, từ đó tối ưu hóa quá trình lập trình.

Lĩnh vực y tế: Các ứng dụng của robot Fanuc trong lĩnh vực y tế có thể tiếp tục phát triển, đặc biệt là trong lĩnh vực phẫu thuật và chăm sóc bệnh nhân.

Bảo trì và khắc phục sự cố

Bảo trì và kiểm tra thường xuyên Fanuc Robotics

Cẩn kiểm tra thường xuyên tình trạng cơ học, các bộ phận điện, các bộ phận điều khiển, tình trạng cảm biến và cảnh báo. Bảo dưỡng, bảo trì định kỳ theo quy định của nhà sản xuất. Xác định và giải quyết các vấn đề và sự cố khi gặp phải.

Tầm quan trọng của việc bảo trì phòng ngừa trong việc kéo dài tuổi thọ của robot Fanuc

Việc thực hiện các hoạt động bảo trì đều đặn và kịp thời không chỉ giúp giảm nguy cơ sự cố và giữ cho robot hoạt động ổn định mà còn mang lại nhiều lợi ích khác như: giảm rủi ro sự cố, tăng độ tin cậy và hiệu suất, tiết kiệm chi phí sửa chữa, đảm bảo an toàn và kéo dài tuổi thọ của thiết bị

Tài nguyên đào tạo và giáo dục

Các chương trình đào tạo được đề xuất cho người mới bắt đầu

Fanuc CERT Program (Của Fanuc Robotics): Chương trình này cung cấp một loạt các khóa đào tạo về lập trình và vận hành robot Fanuc. Các khóa học có thể bao gồm ROBOGUIDE Simulation, HandlingTool Operations and Programming, WeldPRO Programming, ...

Một số trường đại học và học viện cao đẳng cung cấp các chương trình học về robot học, tự động hóa và lập trình robot như Đại học Bách Khoa Hà Nội, trường đại học Công Nghiệp Hà Nội, trường đại học Thủy Lợi,…

Các chứng nhận cho Fanuc Robotics

Fanuc Certified Robot Training (CERT), chứng do các trường đại học hoặc cao đẳng cấp hay các cuộc thi do các tổ chức uy tín tổ chức.

Phần kết luận

Bài viết trên đã giới thiệu, định nghĩa, phân loại về robot fanuc. Bài viết cũng đã chỉ ra những phần mềm, những hệ điều hành cùng với các lỗi và cách khắc phục của robot fanuc. Ngoài ra còn cho ta biết những ứng dụng của robot cũng như các biện pháp an toàn, cách bảo trì, bảo dưỡng, …

Việc bắt đầu và theo đuổi Fanuc Robotics có thể là một thách thức, khó khăn nhưng cũng mang lại nhiều cơ hội và tiềm năng phát triển sự nghiệp sau này.

Việc học tập liên tục trong lĩnh vực Fanuc Robotics đóng vai trò quan trọng và mang lại nhiều lợi ích đối với cá nhân và doanh nghiệp như nâng cao hiệu suất công việc, làm chủ công nghệ hiện đại, tăng khả năng thăng tiến nghề nghiệp, ...