Robot cộng tác- Tự động hóa chính xác và linh hoạt

Tổng quan về robot cộng tác

Giả quyết thách thức về lao động, tăng năng suất và nâng cao khả năng cạnh tranh

Khác với các robot công nghiệp thông thường được thiết kế để làm việc độc lập các nhiệm vụ nặng nhọc và luôn có hàng rào bảo vệ xung quanh, Robot cộng tác (collaborate robot) hay còn gọi là co-bot là loại robot được sử dụng nhằm mục đích có thể làm việc chung với con người. Như một người phụ tá hỗ trợ con người các công việc từ đơn giản đến phức tạp giúp giảm thời gian của các công đoạn, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản xuất. Trong các nhà máy thông minh, robot cộng tác đang dần được sử dụng một cách phổ biến.

Nguyên lý hoạt động của robot cộng tác

Cũng giống như robot công nghiệp, robot cộng tác hoạt động nhờ cấu tạo với các khớp liên kết tạo ra các bậc tự do tùy thuộc yêu cầu của công việc cần sử dụng. Các chuyển động được tính toán và lập trình trước theo ý đồ của người dùng nhằm tối ưu thời gian công đoạn và đảm bảo an toàn cho người, sản phẩm cũng như bản thân robot.

Hệ thống camera và cảm biến xác định vị trí, tốc độ giúp robot cộng tác dễ dàng xác định vị trí trong dây chuyền, nhà xưởng và đưa ra các chuyển động an toàn và tối ưu.

Nguyên lý Pick & Place-nhấc lên và đặt xuống giúp robot cộng tác được ứng dụng cho hầu hết các công đoạn từ cấp phôi chế tạo, cấp linh kiện lắp ráp, lắp ráp trực tiếp hoặc đóng gói và xếp hàng hóa.

Đặc điểm nổi bật của robot cộng tác

Lập trình dễ dàng

Công nghệ hiện đại cho phép các nhà vận hành có thể thiết lập và vận hành robot lập trình nhanh chóng bằng hình ảnh trực quan, 3D mà không cần có kinh nghiệm lập trình. Chỉ cần di chuyển cánh tay robot đến các tọa độ điểm mà bạn muốn hoặc chạm vào các phím mũi tên trên bảng điều khiển cảm ứng đơn giản.

Thiết lập nhanh chóng

Việc thiết lập robot đã và đang được cách mạng hóa, giảm thời gian triển khai thông thường từ vài tuần xuống còn vài giờ. Thời gian thiết lập trung bình do khách hàng chỉ là nửa ngày. Một nhà vận hành chưa qua đào tạo về robot có thể nhận cobot, gắn vào dây chuyền sản xuất, và lập trình các nhiệm vụ đơn giản đầu tiên chỉ thường mất ít hơn một giờ.

Triển khai linh hoạt

Robot của cộng tác có trọng lượng nhẹ, tiết kiệm không gian và có thể sử dụng để triển khai cho nhiều ứng dụng mà không làm thay đổi layout sản xuất. Việc di chuyển robot cộng tác để dùng cho các công đoạn mới rất nhanh chóng và dễ dàng, tạo cho bạn sự linh hoạt khi tự động hóa bất kỳ nhiệm vụ thủ công nào, bao gồm các hoạt động sản xuất quy mô nhỏ hoặc những hoạt động thường xuyên thay đổi.

Ứng dụng của robot cộng tác trong dây chuyền sản xuất

Ứng dụng của robot cộng tác đang ngày càng được mở rộng trong các hoạt động sản xuất. Từ công đoạn chế tạo, lắp ráp, kiểm tra và đóng gói. Các ứng dụng phổ biến có thể kể đến như:

Ứng dụng robot cộng tác trong hệ thống cấp phôi tự động cho máy tiện, máy gia công CNC – CNC loading/unloading

Robot cộng tác đặc biệt phát huy công dụng khi được sử dụng hỗ trợ hoặc thay thế người đứng máy gia công phay CNC, tiện CNC thực hiện công đoạn gá lắp, cấp phôi vào vị trí chính xác mâm cặp, bàn máy sau đó lấy sản phẩm ra, phân loại và đưa lên khay thành phẩm.

Cobot cấp phôi tự động cho máy tiện CNC

Với các yêu cầu sản xuất lô loạt Mass production, cycle time cho một nguyên công chỉ tính bằng giây. Robot cộng tác dễ dàng cấp, gá phôi lên chấu cặp máy tiện, bàn máy phay CNC một cách chính xác và nhanh chóng.

Robot gắp sản phẩm gia công

Bạn hãy thử tưởng tượng, nếu chỉ có con người thực hiện công đoạn này, thời gian máy dừng sẽ ảnh hưởng đến sản lượng như thế nào.

 Ứng dụng robot vào đóng gói tự động và xếp dỡ hàng hóa – Packaging & palletizing

Robot cộng tác có thể nhặt và phân loại ngay lập tức sản phẩm trên băng tải đang chạy sau đó sắp xếp vào vị trí chính xác theo từng mã hàng. Việc xếp hộp thành phẩm cũng được thực hiện dễ dàng và nhanh chóng. Robotic palletizing không chỉ là nhiệm vụ của robot xếp hàng lên pallet, robot cộng tác cũng có thể đảm nhiệm một cách hiệu quả và an toàn với hệ thống cảm biến thông minh và trí tuệ nhân tạo AI đang ngày một được tích hợp nhiều hơn.

Ứng dụng robot cộng tác vào lắp ráp tự động – Assembly

Robot cộng tác hỗ trợ việc lắp ráp nhanh chóng và chính xác với khả năng lựa chọn linh kiện, cấp cho người lắp ráp hoặc tham gia lắp ráp trực tiếp các cụm sản phẩm. Robot cộng tác trong lắp ráp thường có kích thước và cấu tạo nhỏ gọn. Sử dụng đầu gắp linh kiện bằng đầu hút chân không hoặc xi lanh kẹp khí nén.

Với khả năng phân biệt màu sắc, kích thước thông minh. Robot cộng tác lắp ráp dễ dàng chọn nhặt ra được đúng linh kiện cần thiết. Một số robot có thể tích hợp tính năng đảo chiều, hướng sản phẩm ngay trên tay gắp để lắp ráp dễ dàng hơn.

Robot cộng tác có thể thực hiện nhiều công đoạn phức tạp cùng lúc hoặc chỉ đơn giản là Pick & Place nhặt một linh kiện, part cơ khí, nhựa từ băng tải, giá để vật liệu và chuyển chúng tới vị trí thuận tiện nhất cho người công nhân đang đứng lắp ráp. Giảm thời gian lựa chọn, di chuyển qua lại giữa các vị trí – một công việc lặp đi lặp lại và nhàm chán.

Ứng dụng robot cộng tác cho công đoạn đánh bóng – Polishing

Với khả năng di chuyển đồng tốc hoặc tăng giảm tốc linh hoạt, theo quỹ đạo được lập trình sẵn(Phần mềm nền tảng ROS giúp xử lý dữ liệu, dựng lại biên dạng chuyển động và input vào bộ điều khiển), robot cộng tác có thể được sử dụng cho công đoạn đánh bóng (polishing) xe ô tô, đánh bóng các bề mặt gỗ, nhựa, kim loại của chi tiết cơ khí, sản phẩm gia dụng, công nghiệp…đem lại bề mặt với độ bóng đồng đều và tối ưu chuyển động.

Ứng dụng robot cộng tác cho công đoạn bôi keo tự động, dán và hàn tự động – Gluing, Dispensing & Welding

Đầu gắp của robot cộng tác có thể là xi lanh kẹp, đầu hút, đầu trà bóng hay súng bôi keo, đầu mỏ hàn. Miễn là người lập trình chỉ ra được cho nó biên dạng nó cần di chuyển. Robot công tác có thể được sử dụng cho việc bôi keo chính xác bản mạch với các góc cạnh có biên dạng phức tạp, bơm keo gầm ô tô trong USB(under sealing booth), hàn khung ô tô, xe máy trong dây chuyền sản xuất. Ngay cả trong những điều kiện sản xuất thiếu an toàn và khó khăn với con người.

Robot hàn tự động

Kết hợp với xe tự hành AGV cho nhà xưởng – AGV Replenishment

Chúng ta thường quen với hình ảnh các cánh tay robot được cố định cạnh các băng tải công nghiệp và chỉ hoạt động trong không gian làm việc của chúng. Giờ đây, với độ linh hoạt cao, robot cộng tác có thể được tích hợp cùng Xe tự hành AGV kết hợp Pick & Place và Handling cung cấp nguyên vật liệu, lưu kho với năng suất cao.

Robot cộng tác có thể di chuyển và tự động phát hiện vật cản trên các lộ trình trong nhà xưởng, thực hiện việc cung cấp sản phẩm cho các công đoạn và lưu kho. Với sự trợ giúp của con người, co-bot có thể trở thành công cụ hữu ích cho công đoạn đặt chi tiết hoàn thiện(lưu kho) hoặc lấy chi tiết, linh kiện, phụ tùng từ Kho thông minh dạng module tới bộ phận xuất hàng hoặc lắp ráp.

Các kịch bản được lập trình và tùy biến theo yêu cầu sản xuất thực tế một cách rất linh hoạt.

Ứng dụng robot cộng tác vào kiểm tra chất lượng sản phẩm – Quality inspection

Một trong những ứng dụng kiểm tra đơn giản sử dụng robot cộng tác đó là kiểm tra sản phẩm, linh kiện bằng visual test nhờ camera chụp và phân tích hình ảnh được gắn trên robot. Với các yêu cầu kiểm tra đơn giản, tốn ít thời gian, robot kiểm tra sản phẩm có thể dễ dàng kiểm tra và kết luận chất lượng sản phẩm và đưa ra hành động GO hay No Go (NG) với hành động nhặt sản phẩm ra khỏi băng chuyền và đặt vào vị trí hàng NG.

Cánh tay robot cộng tác cùng với các thiết bị công nghệ và ứng dụng của bên thứ 3 sẽ giúp công việc kiểm tra dễ dàng hơn rất nhiều. Năng suất và tính tự động hóa được nâng cao rõ rệt với robot kiểm tra sản phẩm.

Robot kiểm tra sản phẩm với camera check

Dự đoán trong tương lai sẽ có nhiều dạng cánh tay robot cộng tác hơn nữa được đưa vào các nhà máy sản xuất nhằm hỗ trợ con người một hoặc toàn phần công đoạn sản xuất, lắp ráp, kiểm tra. Robot cộng tác sẽ là xu thế tất yếu trong các công ty ứng dụng công nghệ 4.0 vào sản xuất.

Lợi ích của robot cộng tác trong sản xuất hiện đại

Cobot từ Universal Robots cho phép doanh nghiệp sản xuất tiếp cận toàn bộ các lợi ích của tự động hóa với robot mà không có chi phí phát sinh như với robot truyền thống: lập trình khó khăn, thời gian lắp đặt lâu, và cần hàng rào bảo vệ. Từ đó doanh nghiệp với mô hình sản xuất sản lượng thấp và nhiều mẫu mã vẫn có thể dễ dàng tiếp cận công nghệ tự động hóa.

Cobots có thể có nhiều vai trò – từ robot tự động có khả năng làm việc cùng với con người trong một môi trường đến những nhiệm vụ làm việc độc lập. Thực tế cho thấy với sự hỗ trợ của robot cộng tác, người lao động có thể đảm nhận các phần việc chất lượng và thú vị hơn trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp thay vì phải hao công tổn sức vào những công việc nặng nhọc và lặp đi lặp lại.

Theo Tổ chức Cộng tác và Phát triển Kinh tế (OECD), số lượng công việc có thể tự động hóa hoàn toàn chỉ chiếm khoảng 14%. Với cobot, sản lượng sẽ tăng 50% mà không có cắt giảm nhân công.

Ví dụ sau đây chứng mình rõ nhất lợi ích của robot cộng tác trong nền công nghiệp hiện đại:

CP Công nghiệp Ô tô – Vinacomin (VMIC), doanh nghiệp hỗ trợ các đơn vị trong ngành trong việc sản xuất phụ tùng cho xe khai thác mỏ, là một điển hình khi vẫn còn khá nhiều công việc phải làm thủ công, dẫn tới năng suất lao động thấp và chất lượng sản phẩm thiếu đồng đều, số lượng khách hàng cũng như đơn hàng chưa cao, từ đó ảnh hưởng tới thu nhập của người lao động.

Kể từ khi triển khai Cobot UR10 của Universal Robots, năng suất lao động của VMIC từ đó đã tăng từ 2 tới 3 lần, đồng thời, sản phẩm được sản xuất có chất lượng đồng đều, giúp số lượng đơn hàng tăng 50% – 60% và thu nhập cao hơn cho người lao động. Công ty tự tin đạt được tỷ suất hoàn vốn (ROI) chỉ trong 1 – 2 năm, và trở thành nhà sản xuất có vốn nhà nước đầu tiên tại Việt Nam triển khai cobot. (Theo tạp trí tự động hóa).

robot lắp gioăng universal

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang dần đòi hỏi doanh nghiệp phải thích ứng để phát triển và nâng cao sức cạnh tranh. Cân nhắc lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ tự động hóa đủ năng lực, uy tín và đầu tư giải pháp robot cộng tác vào hỗ trợ sản xuất cần được coi trọng trong các doanh nghiệp.

Với hơn 13 năm kinh nghiệm về giải pháp tự động hóa với robot công nghiệp, CNC-VINA chắc chắn sẽ là lựa chọn hàng đầu của các khách hàng khó tính nhất. Chúng tôi luôn cải tiến, cập nhật những công nghệ mới nhất về tự động hóa để đem lại cho khách hàng sản phẩm đem lại năng suất cao với chi phí đầu tư hợp lý.

CNC-VINA hiện đang hợp tác với các thương hiệu robot hàng đầu trên thế giới như: ABB, Universal, Yaskawa, Kuka, Nachi, Fanuc, Mitsubishi…trong các ứng dụng tự động hóa cung cấp cho khách hàng.

Khách hàng có nhu cầu về giải pháp robot cộng tác và các giải pháp tự động hóa, dây chuyền nhà máy vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ & CNC VIỆT NAM

Nhà máy: Điểm công nghiệp Sông Cùng, xã Đồng Tháp, Huyện Đan Phượng, Tp. Hà Nội, Việt Nam

Điện thoại:+84.916 63 9355 / +84.915 74 4664

Website: www.cncvina.com.vn ; www.cncvina.net 

Email: Sales01@cncvina.com.vn / Sales03@cncvina.com.vn