Rô-bốt công nghiệp trong sản xuất hiện đại — chủng loại và thiết bị

Robot công nghiệp ngày nay được sử dụng rộng rãi trong hoạt động sản xuất của con người. Chúng đóng vai trò là một trong những phương tiện cơ giới hóa và tự động hóa hiệu quả nhất trong vận chuyển và vận chuyển hàng hóa, cũng như nhiều quy trình công nghệ.

Tác động tích cực của việc giới thiệu robot công nghiệp thường được nhận thấy đồng thời từ nhiều phía: năng suất lao động tăng, chất lượng sản phẩm cuối cùng được cải thiện, chi phí sản xuất giảm, điều kiện làm việc của con người được cải thiện và cuối cùng là sự chuyển đổi của doanh nghiệp từ việc phát hành một loại sản phẩm sang một loại sản phẩm khác được tạo điều kiện rất nhiều.

Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả tích cực sâu rộng và nhiều mặt như vậy của việc đưa rô bốt công nghiệp vào sản xuất thủ công đã hoạt động, cần phải tính toán trước chi phí dự kiến ​​cho chính quá trình thực hiện, đối với giá của rô bốt và cũng để cân nhắc xem mức độ phức tạp của quy trình sản xuất và công nghệ của bạn nói chung có phù hợp với kế hoạch hiện đại hóa để giúp lắp đặt rô-bốt công nghiệp hay không.

Trên thực tế, đôi khi quá trình sản xuất ban đầu được đơn giản hóa đến mức việc cài đặt robot đơn giản là không thực tế và thậm chí có hại. Ngoài ra, nhân viên có trình độ sẽ được yêu cầu để thiết lập, bảo trì, lập trình rô bốt và trong quá trình làm việc - các thiết bị phụ trợ, v.v. Điều quan trọng là phải tính đến điều này trước.

Bằng cách này hay cách khác, các giải pháp robot không người lái trong sản xuất ngày càng trở nên phù hợp ngày nay, nếu chỉ vì tác động có hại đến sức khỏe con người được giảm thiểu. Hãy thêm vào đây sự hiểu biết rằng toàn bộ chu trình xử lý và cài đặt được thực hiện nhanh hơn, không có thời gian nghỉ giải lao và không có lỗi cố hữu trong bất kỳ quá trình sản xuất nào mà người sống hành động thay vì rô bốt. Yếu tố con người, sau khi thiết lập robot và bắt đầu quy trình công nghệ, thực tế đã bị loại trừ.

Ngày nay, lao động thủ công trong hầu hết các trường hợp được thay thế bằng lao động của người thao tác rô-bốt: kẹp dụng cụ, cố định dụng cụ, giữ phôi, đưa vào khu vực làm việc. Các giới hạn chỉ được áp đặt bởi: khả năng chịu tải, khu vực làm việc hạn chế, các chuyển động được lập trình sẵn.

Robot công nghiệp có thể cung cấp:

• năng suất cao nhờ định vị nhanh và chính xác; hiệu quả tốt hơn, vì không cần phải trả lương cho những người mà anh ta thay thế, một người điều hành là đủ;

• chất lượng cao - độ chính xác của thứ tự 0,05 mm, xác suất kết hôn thấp;

• an toàn cho sức khỏe con người, ví dụ, do thực tế là khi sơn, sự tiếp xúc của con người với sơn và vecni hiện đã bị loại trừ;

• Cuối cùng, khu vực làm việc của rô-bốt bị hạn chế nghiêm ngặt và yêu cầu bảo trì tối thiểu, ngay cả khi môi trường làm việc có tính chất hóa học mạnh, vật liệu của rô-bốt sẽ chịu được tác động này.

Trong lịch sử, robot công nghiệp được cấp bằng sáng chế đầu tiên được Unimation Inc cho ra mắt vào năm 1961 cho nhà máy General Motors ở New Jersey. Chuỗi hành động của robot được ghi lại dưới dạng mã trên trống từ và được thực hiện theo tọa độ tổng quát. Để thực hiện các hành động, robot sử dụng bộ khuếch đại thủy lực. Công nghệ này sau đó đã được chuyển giao cho Công ty công nghiệp nặng Kawasaki của Nhật Bản và Khách mời người Anh, Keen và Nettlefolds, do đó, việc sản xuất robot của Unimation Inc đã được mở rộng phần nào.

Đến năm 1970, Đại học Stanford đã phát triển robot đầu tiên giống như khả năng của cánh tay con người với 6 bậc tự do, được điều khiển bởi máy tính và có ổ điện. Đồng thời, công ty Nhật Bản Nachi đang phát triển nó. KUKA Robotics của Đức sẽ trình diễn robot sáu trục Famulus vào năm 1973, và ABB Robotics của Thụy Sĩ giờ đây sẽ bắt đầu bán robot ASEA, cũng có sáu trục và được điều khiển bằng cơ điện.

Năm 1974, công ty Fanuc của Nhật Bản thành lập cơ sở sản xuất của riêng mình. Năm 1977, robot Yaskawa đầu tiên được sản xuất.Với sự phát triển của công nghệ máy tính, robot ngày càng được đưa vào ngành công nghiệp ô tô: đầu những năm 1980, General Motors đã đầu tư 40 tỷ đô la vào việc hình thành hệ thống tự động hóa nhà máy của riêng mình.

Năm 1984, Avtovaz trong nước xin giấy phép từ KUKA Robotics và bắt đầu sản xuất robot cho dây chuyền sản xuất của riêng mình. Gần 70% số robot trên thế giới, vào năm 1995, sẽ ở Nhật Bản, thị trường nội địa của nước này. Bằng cách này, robot công nghiệp cuối cùng sẽ tự khẳng định mình trong ngành công nghiệp ô tô.

Làm thế nào để sản xuất ô tô đi mà không cần hàn? Không đời nào. Vì vậy, hóa ra tất cả các ngành công nghiệp ô tô trên thế giới đều được trang bị hàng trăm tổ hợp hàn robot. Mỗi robot công nghiệp thứ năm đều tham gia vào công việc hàn. Nhu cầu tiếp theo là máy xúc lật, nhưng hồ quang argon và hàn điểm được ưu tiên.

Không có phương pháp hàn thủ công nào có thể phù hợp với chất lượng đường may và mức độ kiểm soát quy trình bằng rô-bốt chuyên dụng. Còn hàn laze, trong đó từ khoảng cách lên tới 2 mét bằng tia laze hội tụ, quy trình công nghệ được thực hiện với độ chính xác 0,2 mm — nó đơn giản là không thể thay thế trong chế tạo máy bay và y học. Thêm vào đó là sự tích hợp với hệ thống kỹ thuật số CAD/CAM.

Robot hàn có ba bộ phận vận hành chính: cơ thể làm việc, máy tính điều khiển cơ thể làm việc và bộ nhớ. Cơ thể làm việc được trang bị một tay cầm giống như bàn tay. Cơ thể có thể tự do di chuyển dọc theo ba trục (X, Y, Z) và bản thân bộ kẹp có thể xoay quanh các trục này. Bản thân robot có thể di chuyển dọc theo các hướng dẫn.

Không có cơ sở sản xuất hiện đại nào có thể thực hiện được việc dỡ hàng và chất hàng, bất kể kích thước và trọng lượng của sản phẩm. Robot sẽ lắp phôi vào máy một cách độc lập, sau đó dỡ và đặt. Một robot có thể tương tác với nhiều máy cùng một lúc. Tất nhiên, trong bối cảnh này chúng ta không thể không nhắc đến việc xếp dỡ hành lý tại sân bay.

Robot đã giúp giảm chi phí nhân sự đến mức tối thiểu. Nó không chỉ là những chức năng đơn giản như đục lỗ hay vận hành lò nướng. Rô-bốt có khả năng nâng nhiều trọng lượng hơn trong những điều kiện khó khăn hơn nhiều mà không bị mệt mỏi và dành ít thời gian hơn đáng kể so với người sống.

Ví dụ, trong các xưởng đúc và thợ rèn, điều kiện theo truyền thống là rất khó khăn đối với mọi người. Loại hình sản xuất này đứng ở vị trí thứ ba sau xếp dỡ và tải về robot hóa. Không phải ngẫu nhiên mà hầu hết tất cả các xưởng đúc ở châu Âu hiện nay đều được trang bị hệ thống tự động hóa bằng rô-bốt công nghiệp. Chi phí triển khai một robot tiêu tốn của doanh nghiệp hàng trăm nghìn đô la, nhưng một tổ hợp rất linh hoạt xuất hiện theo ý của nó, điều này còn hơn cả sự bù đắp.

Laser robot và cắt bằng tia plasma cải tiến dây chuyền truyền thống bằng đèn khò plasma. Cắt ba chiều và cắt các góc và dầm chữ I, chuẩn bị cho quá trình xử lý tiếp theo, hàn, khoan. Trong ngành công nghiệp ô tô, công nghệ này đơn giản là không thể thay thế, vì các cạnh của sản phẩm phải được cắt chính xác và nhanh chóng sau khi dập và tạo hình.

Một robot như vậy có thể kết hợp cả hàn và cắt.Năng suất được tăng lên nhờ sự ra đời của công nghệ cắt bằng tia nước, giúp loại bỏ sự tiếp xúc không cần thiết với nhiệt trên vật liệu, do đó, trong hai phút rưỡi, tất cả các lỗ nhỏ trên kim loại của những chiếc coupe Renault Espace đều được cắt trong nhà máy rô-bốt của Renault ở Pháp.

Trong sản xuất đồ nội thất, ô tô và các sản phẩm khác, việc uốn ống bằng rô bốt liên quan đến đầu làm việc rất hữu ích khi ống được định vị bằng rô bốt và uốn cong rất nhanh. Một đường ống như vậy giờ đây có thể được trang bị nhiều yếu tố khác nhau sẽ không cản trở quá trình uốn trục gá của rô-bốt.

Cắt cạnh, khoan và phay - điều gì có thể dễ dàng hơn đối với rô-bốt, cho dù đó là kim loại, gỗ hay nhựa. Các bộ điều khiển chính xác và bền bỉ xử lý các tác vụ này một cách hiệu quả. Khu vực làm việc không bị giới hạn, chỉ cần lắp đặt một trục mở rộng hoặc một số trục được điều khiển, điều này sẽ mang lại sự linh hoạt tuyệt vời cộng với tốc độ cao. Người ta không thể làm điều này.

Tần số quay của dụng cụ phay đạt tới hàng chục nghìn vòng quay mỗi phút và quá trình mài các đường nối được chuyển hoàn toàn thành một loạt các chuyển động lặp đi lặp lại đơn giản. Nhưng trong quá khứ, chà nhám và xử lý bề mặt bị mài mòn được coi là một thứ bẩn thỉu và nặng nề, đồng thời cũng rất có hại. Bột nhão hiện được nạp tự động trong quá trình xử lý bánh nỉ sau khi đi qua đai mài mòn. Nhanh chóng và an toàn cho người vận hành.

Triển vọng cho người máy công nghiệp là rất lớn, vì người máy về cơ bản có thể được đưa vào hầu hết mọi quy trình sản xuất với số lượng không giới hạn.Chất lượng của công việc tự động đôi khi cao đến mức không thể đạt được đối với bàn tay con người. Có toàn bộ các ngành công nghiệp lớn mà sai sót và sự thiếu chính xác là không thể chấp nhận được: sản xuất máy bay, thiết bị y tế chính xác, vũ khí siêu chính xác, v.v. Chưa kể đến việc tăng khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp riêng lẻ và tác động tích cực đến nền kinh tế của họ.