7 ứng dụng chính của Robot trong ngành sản xuất ô tô

Ngành công nghiệp sản xuất ô tô đã ra đời cách đây hơn 130 năm. Theo như lịch sử của ngành công nghiệp ô tô, Mỹ đã từng thống trị thị trường ô tô trên toàn thế. Tuy nhiên, sau khi chiến tranh thế giới thứ hai kết thúc vào năm 1945, ngành công nghiệp ô tô của các quốc gia công nghệ tiên tiến như Nhật Bản và các quốc gia ở châu Âu đã đạt được những thành tựu nhất định và phát triển rực rỡ như ngày nay.

Kể từ khi chiếc ô tô chạy xăng đầu tiên được sản xuất. Công nghệ sản xuất ô tô đã thay đổi rất nhiều theo thời gian xuất phát từ nhu cầu ngày càng cao về tính an toàn và tiện nghi của loại phương tiện này cũng như sự cạnh tranh thị trường ngày càng khốc liệt giữa các hãng sản xuất ô tô trên thế giới.

Để đạt được những thành tựu đó, sự tham gia của máy tự động đặc biệt là vai trò của robot công nghiệp trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp, kiểm tra luôn được chú trọng và đặt lên hàng đầu nhằm đem lại lợi thế cho nhà sản xuất.

Trong hơn 50 năm trở lại đây, ngành công nghiệp ô tô đã sử dụng robot công nghiệp trong dây chuyền lắp ráp cho nhiều quy trình sản xuất khác nhau. Ngày nay, các nhà sản xuất ô tô đang khám phá ra việc sử dụng robot trong nhiều quy trình hơn nữa.

Robot hiệu quả hơn, chính xác, linh hoạt và đem lại sự đáng tin cậy hơn vào các dây chuyền sản xuất. Công nghệ robotics đã cho phép ngành công nghiệp ô tô tiếp tục là một trong những chuỗi cung ứng tự động hóa nhất trên toàn cầu và là một trong những ngành sử dụng rô bốt nhiều nhất.

Với hàng nghìn linh kiện dây điện và các chi tiết cấu thành trên mỗi chiếc xe, phải mất một quy trình sản xuất phức tạp để đưa các chi tiết và linh kiện đến nơi cần thiết trên khung sườn xe, gầm, cánh cửa, taplo…. Sử dụng cánh tay robot trong chế tạo và lắp ráp là cách duy nhất cho tới ngày nay giúp con người tạo ra những chiếc ô tô một cách nhanh chóng, chính xác và .

Vậy người ta đã ứng dụng robot vào ngành công nghiệp ô tô như thế nào? Dưới đây là một số ứng dụng robot quan trọng đối với một dây chuyền lắp ráp ô tô hiệu quả:

1. Sử dụng Robot có khả năng “nhìn” trong lắp ráp – Robotics Vision

Một cánh tay robot công nghiệp nhẹ có “mắt” có thể thực hiện công việc chính xác hơn vì nó có thể “nhìn thấy” những gì nó đang làm. 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.

Giờ đây, rô-bốt có thể thực hiện bù trừ thích hợp khi lắp đặt một bộ phận hay chi tiết nào đó. Bởi vì chúng biết vị trí của nó đang ở đâu. Việc lắp đặt các tấm cửa, kính chắn gió và chắn bùn chính xác hơn với ứng dụng Robotics Vision so với các cánh tay robot thông thường.

2. Hàn điểm và hàn thân vỏ với cánh tay robot – Spot and Arc Welding

Thân vỏ của ô tô là thành phần rất quan trọng trong chế tạo và lắp ráp. Các đường hàn đòi hỏi chất lượng và thẩm mỹ cao được giải quyết nhờ các cánh tay robot một cách dễ dàng.

Các robot công nghiệp lớn với cánh tay dài và khả năng chịu tải cao hơn sẽ xử lý việc hàn điểm trên các tấm thân nặng. Các robot nhỏ hơn hàn các bộ phận nhẹ hơn như giá đỡ. Các “thợ hàn robot” với khí trơ (hàn TIG, MIG) có thể định vị mỏ hàn theo cùng một hướng chính xác trên mọi chu kỳ. Việc duy trì các tiêu chuẩn hàn cao trong mọi quá trình chế tạo là có thể thực hiện được do khoảng cách, tốc độ và hồ quang lặp lại được tính toán và cài đặt trong chuyển động chính xác của cánh tay robot.

Cánh tay robot có thể hàn kim loại tấm, hàn chi tiết nhựa một cách dễ dàng.

Robot cộng tác cũng được sử dụng để làm việc cùng với các robot công nghiệp lớn khác trên dây chuyền lắp ráp ô tô. Các tấm cần hàn sẽ được đặt ở các vị trí chính xác để robot hàn có thể thực hiện tất cả các mối hàn đã lập trình.

3. Ứng dụng robot lắp ráp – Assembly robotics

Trong hầu hết các nhà máy sản xuất ô tô, các cánh tay robot nhẹ lắp ráp các bộ phận nhỏ hơn như động cơ và máy bơm với tốc độ cao. Các công việc khác như cấp và bắn vít, lắp bánh xe, lắp kính chắn gió đều do cánh tay robot thực hiện.

4. Sơn, bơm keo và sơn phủ – Painting, Sealing and Coating

Công việc của một thợ sơn ô tô không hề dễ dàng và đây là công việc rất nặng nhọc và độc hại. Tình trạng thiếu lao động cũng khiến việc tìm thợ sơn chuyên nghiệp, có tay nghề cao trở nên khó khăn hơn. Các cánh tay robot có thể lấp đầy khoảng trống vì công việc đòi hỏi sự nhất quán cho mỗi lớp sơn. Robot có thể đi theo một con đường được lập trình, luôn bao phủ các khu vực rộng lớn và hạn chế lãng phí.

Với cánh tay robot tham gia vào công đoạn sơn: sơn primer, base coat và top coat, công việc nặng nhọc và đòi hỏi kỹ thuật cao đã được đảm nhiệm một cách hoàn hảo.

Với robot sơn, chiều dày mỗi lớp sơn được thiết lập và sơn phủ thực tế chính xác tại mọi vị trí do khoảng cách đầu vòi phun tới bề mặt sản phẩm luôn được kiểm soát. Điều này rất khó duy trì, ngay cả với một thợ sơn lành nghề.

Công đoạn sơn được tính toán quỹ đạo dịch chuyển vòi phun đảm bảo tránh lãng phí sơn và đem lại chất lượng tốt nhất.

Cánh tay robot cũng rất hữu ích khi tham gia các công đoạn bơm keo gầm (Under Sealing), đánh bóng…hỗ trợ đắc lực con người.

5. Cấp phôi cho máy gia công – Machine Tending and Part Transfer

Cấp phôi cho máy gia công CNC và đổ kim loại nóng chảy trong xưởng đúc là công việc nguy hiểm, đem lại rủi ro cao cho con người. Loại công việc này lại là ứng dụng hoàn hảo cho các robot công nghiệp lớn. Sử dụng cánh tay robot giúp an toàn hơn, chính xác hơn và năng suất cao hơn cho quá trình chế tạo.

6. Loại bỏ vật liệu với robot – Materials Removal

Robot có thể di chuyển theo một quỹ đạo phức tạp nhiều lần mà không hề có hỏng hóc, khiến nó trở thành công cụ hoàn hảo cho các công việc cắt gọt, gia công. Robot nhẹ với công nghệ cảm ứng lực phù hợp hơn với loại công việc này. Các công việc bao gồm mài khuôn nhựa, khuôn đánh bóng và cắt vải phục vụ dây chuyền may vỏ ghế, nội thất ô tô.

7. Vận chuyển nội bộ trong nhà máy – Internal Logistics

Robot di động, xe tự hành AGV và các phương tiện tự động khác, chẳng hạn như xe nâng, có thể được sử dụng trong môi trường nhà máy để di chuyển nguyên liệu thô và các chi tiết, sản phẩm khác từ khu vực lưu trữ đến các dây chuyền trong nhà máy.

Ví dụ: ở Tây Ban Nha, Ford Motor Co. gần đây đã áp dụng AGV để cung cấp vật tư hàn đến các trạm robot khác nhau trên sàn nhà máy, thay thế quy trình thủ công.

Các chi tiết phục vụ lắp ráp có thể được lưu trữ trong kho thông minh và xuất/nhập kho với xe tự hành AGV một cách dễ dàng, nhanh chóng và chính xác.

Hoạt động sản xuất và lắp ráp các bộ phận của ngành công nghiệp ô tô là một số trong những ứng dụng quan trọng nhất của các ứng dụng với robot. Việc lập trình và triển khai lực lượng lao động rô bốt ngày nay dễ tiếp cận hơn so với một thập kỷ trước và các dây chuyền lắp ráp đã hiệu quả hơn kể từ đó. Việc sử dụng rô-bốt thay thế hoàn toàn con người không phải là mục đích chúng ta nên hướng tới, con người vẫn cần cho những khâu cuối cùng và kiểm tra chất lượng. Và hơn hết, chúng ta tạo ra các robot và khiến chúng hoạt động theo ý đồ chúng ta mong muốn.

Robot giúp chúng ta làm việc dễ dàng hơn, giảm thiểu rủi ro, nâng cao chất lượng, năng suất và tạo ra sản phẩm tốt hơn, nhanh hơn và cạnh tranh hơn.

Xem thêm các ứng dụng robot trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp và kiểm tra do CNC-VINA cung cấp tới khách hàng.