Tiểu luận môn học công nghệ sản xuất và lắp ráp ô tô tên Đề tài công nghệ tự Động hóa và công nghệ 4 0 trong nhà máy ô tô

Tự động hóa là toàn bộ quá trình làm việc kể cả các tác động điều khiến đều được thực hiện tự động nhờ các cơ cấu và hệ thống điều khiển tự động và không cần đến sự tham gia trực tiếp củ

NAM CAN THO UNIVERSITY

TIEU LUAN MON HOC CONG NGHE SAN XUAT VA LAP RAP 0 TO

TEN DE TAI:

CONG NGHE TU DONG HOA

VA CONG NGHE 4.0 TRONG NHA MAY O TO

(IN 3D)

Giang vién huéng dan: PGS TS NGUYEN PHU THUONG LUU

Sinh viên thực hiện: Nhóm 10

LỜI CÁM ƠN

rA||>

Lời đầu tiên, cho phép nhóm 10 xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy PGS.TS Nguyễn Phụ Thượng Lưu Trong quá trình học tập và tìm hiểu môn: Công nghệ sản xuất và láp rắp ô tô, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ,

hướng dẫn tâm huyết và tận tình của thầy Thầy đã giúp em tích lũy thêm nhiều kiến

thức về môn học nảy để có thể hoản thành được tiểu luận đề tài: Công nghệ tự động hóa và công nghệ 4.0 trong nha may ô tô (in 3D)

Trong quá trình làm bải chắc chắn khó tránh khỏi những thiếu sót Do đó, em

kính mong nhận được những lời góp ý của thầy để bài tiểu luận của em được hoàn thiện hơn

Chúng em rất cảm ơn thầy vẫn luôn đồng hành và dành nhiều thời gian để hướng dẫn, chỉ bảo cho chúng em, giúp chúng em ngày một hoàn thiện bản thân và nhiều kiến thức vững chắc hơn

Nhóm 10 xin chân thành cảm on Thay!

MỤC LỤC

1.1.2 Tam quan trọng của đề tài 7

2.1.2 Vai trò của tự động hóa trong sản xuất Ô TÔ 11 2.1.3 Lợi ích chính mạng lại từ tự động hóa 11 2.1.4 Các thành phần và thiết bị của hệ th6ng tur dOng hOa sccsssssssesessseeseseseeees 13 2.1.4.1 Các thiết bị của hệ thống tự động hóa 14

2.1.5 Hệ thống sản xuất linh hoạt 24

3.1.1 Giới thiệu về Robot công nghiệp 30

3.1.2.1 Robot tọa độ Descartes ( Robot tuyến tính ) 31

3.1.2.6 Robot Delta hay còn gọi là Robot song song 37

3.2.1 Giới thiệu về robot AGV (DAutomated guided vehiiCleS) - -«cs«c «2 38 3.2.2 Lợi ít của ROBOT AGV TRONG NHÀ MÁY Ô TÔ 39

3.3 ROBOT AMR ( Autonimous Mobile Robot ) 40

3.3.1 Khái niệm :

3.3.2 Ứng dụng của AMR trong các nhà kho tự động

3.4 ROBOT HÀN THÂN XE

3.4.1 Khái niệm

3.4.2 Cấu tạo robot hàn thân xe

3.4.3 Ưu nhược điểm của robot hàn so với hàn thủ công

3.5 ROBOT SON THAN XE

3.5.1 Cấu tạo robot sơn thân xe

3.5.2 Quy trình sơn thân xe

3.6 BĂNG TẢI TỰ ĐỘNG TRONG NHÀ MÁY LẮP RÁP Ô TÔ

3.6.1 Bang tải trên cao

3.6.2 Băng tải con lăn

3.6.3 Băng tai day dai

3.6.4 Băng truyền lắp ráp tông thành

3.6.5 Ưu điểm của các loại băng tải

40 4I 4I 4I

4.1.1 Quy trình nghiên cứu in 3D 64 4.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D 64

4.2.2 Phương phap in 3D SLS ( Selective Laser Simtering) ssssssssssesssssseessessesoees 67

4.2.5 Ung dụng cộng nghệ in 3d trong sản xuất ô tô 75

4.3 LỢI ÍT VIỆC SỬ DỤNG MAY IN 3D TRONG CHẾ TẠO Ô TÔ ccccs 77

5.3.2 Quy trình sản xuất thông minh 87

5.3.3 Các công nghệ chính của sm ( smart manufaCturing ) - se- «se se sess 89

5.3.4 Nhà máy thông mỉnh 90

CHƯƠNG 6: CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG QUẢN TRỊ DOANH NGHIỆP ccccc+ 94 6.1 SÁU GIAI ĐOẠN CỦA CHUYỂN ĐỔI SỐ THAY ĐỔI TRONG DOANH NGHIỆP 94 6.2 LỘ TRÌNH CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG DOANH NGHIỆP 97

6.2.1 Lộ trình chuyển đổi số là gì? 97 6.2.2 Lợi ích tuyệt vời của lộ trình chuyển đổi số 97 6.2.3 Tầm quan trọng của việc xây dựng lộ trình chuyển đổi số doanh nghiệp 98 6.2.4 Một số tiêu chí xây dựng lộ trình chuyển đổi số hiệu quả - 100

6.3.1 Giai đoạn 1: Số Hoá Thông Tin 102 6.3.2 Giai đoạn 2: Số Hoá Quy Trình 102 6.3.3 Giai đoạn 3: Chuyên đổi số 103

6.4 XÂY DỰNG LỘ TRÌNH CHUYỂN ĐỔI SỐ HIỆU QUẢ 104

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Quy trình tự động hóa trong nhà máy công nghiệp

Hình 2.2 Lợi ít của công nghệ tự động hóa

Hình 2.3 Bộ xử lý (Máy tính công nghiệp)

Hình ảnh 2.4 Máy tính công nghiệp loại không quạt

Hình ảnh 2.5 Máy tính công nghiệp có quạt

Hình 2.6 Cảm biến tiệm cận (proximity sensor) Hình 2.7 Cảm biến ánh sáng

Hinh 3.1 Robot Descartes ( robot tuyén tinh )

Hinh 3.2 Robot hinh tru

Hình 3.10: cấu tạo Robot hàn thân xe

Hình 3.12 cấu tạo ROBOT sơn Hình 3.13 Quy trình sơn màu tự động bằng ROBOT

Hình 3.14 Băng tải tự động

Hình 4.1 Công nghệ In 3D

Hình 4.2 Số liệu nhiều ứng dụng của in 3D

Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý vận hành của công nghệ In 3D

Hình 4.4 Các ứng dụng của công nghệ In SLA

Hình 4.6 Cấu tạo phương pháp in 3D Printing

Hình 4.8 Cấu tạo công nghệ FDM 73

Hình 4.9 Công nghệ In 3D sản xuất khung xe ô tô 75 Hình 5.1 Quá trình hình thành các cuộc cách mạng công nghiỆ os5oososs5 s55 2 80 Hình 5.2: Các công nghệ mới trong công nghiệp 4.0 82

Hình 5.3 Mô hình sản xuất thông minh 85 Hình 5.4 4 Bước quy trình quản lý vòng đời sản phẩm PLM - se 88

Hình 5.3 M6 hinh nha may thong minh IAC: 66264 92 HINH 6.1 M6 hinh chuyén déi số trong doanh nghiệp 94 Hình 6.2 Lộ trình chuyển đổi số trong doanh nghiệp 104

NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ _

1.1.1 Lý do chọn đề tài

Ngành công nghiệp sản xuất ô tô nước ta ngày nay đang có bước phát triển lớn và là một ngành hết sức quan trọng có đóng góp không nhỏ vào sự phát triển

nền kinh tế quốc dân

Ngành ô tô đang tiến xa trên con đường Công nghiệp 4.0 hơn bất kỳ ngành

nào khác Chuỗi giá trị phức tạp, sản xuất đúng lúc và sản xuất được nối mạng

đòi hỏi các thành phần của công nghiệp 4.0, kỹ thuật xử lý phù hợp và các giải pháp linh hoạt, tích hợp từ khí nén, điện hoặc kết hợp cả hai công nghệ Phát triển sản xuất ô tô sẽ là động lực và sức mạnh để giúp đất nước đi lên trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước và công nghệ 4.0 Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô có ảnh hưởng đến một số ngành kinh tế khác và ngày

càng cho thấy nó là một trong những ngàng xương sống của kinh tế trong lĩnh

vực công nghiệp sản xuất

1.1.2 Tầm quan trọng của đề tài

Việc đầu tư phát triển mạnh vào ngành, thu hút vốn đầu tư nước ngoài, ứng dụng khoa học công nghệ và mở của hội nhập là những điều kiện tất yếu

để có một ngành sản xuất ô tô vững chắc và cường thịnh Việt Nam là đất nước hơn 90 triệu dân có mức tăng trưởng kinh tẾ ngày càng tăng cao thì viễn cảnh tươi sáng của ngành công nghệ kĩ thuật ô tô là điều có thể xảy ra vào tương lai Việc áp dụng cách mạng công nghiệp 4.0 là giải pháp để năng cao nâng lực

và hiệu quả hoạt động sản xuất kinh doanh của đơn vị sản xuất, lắp ráp ô tô Các khu phức hợp cẩn tiên phong áp dụng công nghiệp 4.0

Thay đổi là tất yếu, Cách mạng công nghiệp 4.0 vừa là thách thức và cơ hội

để đầu tư đổi mới công nghệ theo hướng tự động hóa thông minh và thay đổi mô hình kinh doanh mới phù hợp với yêu cầu tình hình mới

7

Cuộc cách mạng cộng nghiệp 4.0 đang hiện hữu trên đất nước ta, tác động mạnh mẽ đến mọi ngành, lĩnh vực, mọi doanh nghiệp và người dân, do vậy, từ tư duy đến hành động của Chính phủ, doanh nghiệp, tổ chức khoa học và giáo dục, cộng đồng dân cư cần chuyển động theo định hướng phát triển kinh tế - xã hội mới để xây dựng Việt Nam trở thành nước công nghiệp hiện đại

1.1.3 Ý nghĩa của đề tài

Phát triển sản xuất ô tô sẽ tiết kiệm được những khoản ngoại tệ đáng kể dành cho nhập khẩu, cũng như phát huy được một số thế mạnh nổi trội hiện

nay như chi phí cạnh tranh của nguồn nhân lực dồi dào Đặc biệt, sẽ có những

tác động trực tiếp mang tính tích cực lên một số ngành công nghệ dịch vụ mà Việt Nam đang rất cần như hóa dầu, cơ khí marketing, phân phối, Công nghệ In

3D vẫn luôn được xem là một trong những thành phần tiêu biểu của nền công

nghiệp 4.0 và In 3D cũng được đánh giá là một trong những phương thức san xuất linh hoạt nhất, giúp các doanh nghiệp sản xuất tiết kiệm được không ít thời

gian

1.2 MỤC TIÊU ĐỂ TÀI

Hiện nay công nghiệp hóa hiện đại hóa và công nghệ IN 3D không còn xa lạ với con người và đặc biệt là trong các nhà máy công nghiệp lớn và hiện đại càn

độ chính sát cao nên rất cần các dây chuyền sản xuất linh hoạt và hiện đại để

hổ trợ tạo ra sản phẩm nhanh với độ tin cây và chính sát cao nhất Giúp ít rất nhiều cho con người rất nhiều nên nhóm em thảo luận và nghiên cứu đề tài công nghệ hóa và công nghệ 4.0 trong nhà máy Ô TÔ (IN 3D)

Các công nghệ này giúp cho con người rất nhiều nhất là trong sản xuất các linh kiện và phụ tùng cho xe ô tô cần độ chính sát cao, giúp hổ trợ cho công việt hoàn thành nhanh mà không cần sức lao động của con người máy móc thay con người làm việc ở những môi trường khắc nghiệt nhất giảm thiểu sự sai sót và tai nạn nghề nghiệp

1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI:

Hiểu rõ được công nghệ tự động hóa và công nghệ 4.0 trong nhà sản xuất ô

tô hơn, các loại robot công nghiệp như robot sơ, hàn thân xe, AGV Các công nghệ

In 3D và hóa trình phát của cách mạng từ 1.0 lên cách mạng 4.0

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU

Sử dụng phương pháp nghiên cứu thư mục: Tìm hiểu và phân tích tài liệu, sách, báo cáo đã được xuất bản về công nghệ tự động hóa và công nghệ 4.0 trong nhà máy ô tô (in 3D) Đặt biệt là các kiến thức mà GVHD Nguyễn Phụ Thượng Lưu đã truyền đạt trong quá trình học tập làm cơ sở cho việc nghiên cứu đề tài

1.5 KẾT CẤU ĐỀ TÀI

Gém 7 chương:

Chương 1: GIỚI THIEU DE TAI

Chương 2: TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SẢN XUẤT Ô TÔ

Chương 3: ROBOT CÔNG NGHIỆP

Chương 4: CÔNG NGHỆ IN 3D TRONG SẢN XUẤT Ô TÔ

Chương 5: CÔNG NGHỆ 4.0

Chuong 6: CHUYEN DOI SO TRONG QUAN TRỊ DOANH NGHIỆP

Chuong 7: KET LUAN

CHƯƠNG 2 TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SAN XUAT 6 TO

2.1 TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SẢN XUẤT Ô TÔ

2.1.1 Khái niệm tự động hóa

Tự động hóa là việc ứng dụng các kỹ thuật hiện đại vào trong sản xuất Máy móc sẽ tự động làm việc, giảm thiểu một phần khối lượng công việc, qua đó giải phóng sức lao động cho con người Các kỹ thuật hiện đại được sử dụng như kỹ thuật điều khiển, ký thuật cơ khí hiện đại và kỹ thuật máy tính

Hình 2.1 Quy trình tự động hóa trong nhà máy công nghiệp

Hiện nay Tự động hóa là yếu tố rất quan trọng đối với ngành sản xuất ô tô

Bên cạnh sự ra đời của máy gia công cơ khí, xe tự hành AGV, máy cấp phôi, thì cánh tay robot được sử dụng trong các hệ thống sản xuất xe hơi, giúp sản xuất

kiểm soát chất lượng đầu ra một cách chính xác, tỈ mỉ, chặt chẽ tuyệt đối Việc

lắp đặt, cấp phôi, thay khuôn, vặn ốc vít, cho tới đóng gói, xếp hàng đều được

thực hiện một cách tự động với độ chính xác cao Ngày nay, nhu câu tiêu dùng

của con người ngày càng tăng kéo theo đó là đòi hỏi các dây chuyên sản xuất

10

công nghiệp ngày càng phải ngày một hiện đại hơn, năng suất tạo ra hàng hóa

nhiều hơn, ta có thể hiểu quá trình tạo ra sản phẩm trên dây chuyền công

nghiệp này là tự động hóa sản xuất

Tự động hóa là toàn bộ quá trình làm việc (kể cả các tác động điều khiến) đều được thực hiện tự động nhờ các cơ cấu và hệ thống điều khiển tự động và

không cần đến sự tham gia trực tiếp của con người

2.1.2 Vai trò của tự động hóa trong sản xuất ô tô

Vai trò hoạt động sản xuất ô tô có thể được xem là sự phân định các phần

công việc thể chất và nhận thức giữa người vận hành và tự động hóa công nghệ Như nhiều robot, băng tải, thiết bị tự động, cảm biến, giao diện giữa người và

máy móc được sử dụng trong sản xuất xe Các chức năng và nhiệm vụ của tự

động hóa sản xuất bao gồm lập trình, các hoạt động bình thường, phát hiện lỗi,

tự chẩn đoán, đảm bảo an toàn

Hiểu đúng theo tên gọi của ngành, tự động hóa là chỉ việc vận hành của một dây chuyền sản xuất ứng dụng công nghệ hiện đại để thay sức lao động của con người tự động vận hành máy móc để sản xuất ra hàng hóa Thử tưởng tượng đến một ngày nhà máy nào cũng sở hữu robot sản xuất hàng hóa tự động Điều

đó tiện lợi biết bao nhiêu Con người không phải làm công việc sản xuất nhàm chán lập lại, thay vào đó là đội ngũ nhân lực kinh nghiệm cao đứng giám sát điều khiển máy móc Viễn cảnh này chứng tỏ ngành công nghiệp hóa của chúng ta ngày càng, tiến bộ, mang lại tiện ích cho con người thay sức lao động của con người thành lao động của máy móc Con người lúc này chí quản lý chứ không phải lao công khố sức để làm việc chân tay nữa Từ đó ta thấy vai trò vị trí của

ngành này quan trong thế nào trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa dây chuyền sản xuất ở các nhà máy, doanh nghiệp

Tự động hóa là ngành nghề không còn mới, nó là ngành nghề đã được nhắc

tên rất nhiều lần trong số danh sách các lĩnh vực nghề nghiệp HOT của năm Do

đó, đây là một ngành nghề rất được con người chủ trong phát triển mạnh mẽ

11

theo sau bước tăng trưởng của ngành công nghiệp Sinh viên tốt nghiệp chuyên ngành tự động hóa có thể làm việc tại các vị trí nghiên cứu của viện nghiên cứu điện tử - tin học tự động hóa, viện ứng dụng công nghệ Trung tâm thiết kế vi

mạch, các khu công nghệ cao, làm giảng viên hoặc nghiên cứu sinh chuyên ngành

tự động hóa tại các trường Dại học có chuyên ngành điều khiển tự đồng trong nước và nước ngoài tùy thuộc vào trình độ của mỗi người, bạn cũng có thể công tác tại các doanh nghiệp sản xuất trong nước và nước ngoài trong mọi lĩnh vực

2.1.3 Lợi ích chính mạng lại từ tự động hóa

Tự động hóa trong dây chuyển sản xuất chính là áp dụng các công nghệ mà các công đoạn được thực hiện nhờ sự tham gia chủ đạo của các loại máy tự động, robot tự động được báo lại về thiết bị điều khiển thông minh Trong quy trình sản xuất tự động hóa thì con người chỉ cần can thiệp và bỏ ra sức lao động

rất ít so với sản xuất thủ công bằng dây chuyền truyền thống

Ứng dụng của tự động hóa được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực gia công cơ khí, dây chuyền tự động hóa lắp ráp ô tô, lắp ráp xe máy tự động Để vận hành trên dây chuyền tự động này, trên mỗi dây chuyền thường lắp đặt một thiết bị cảm biến và hệ thống robot tự động, khi gặp sự cố trong quá trình vận

hành vào sản xuất, hệ thống robot và cảm biến sẽ báo về máy chủ quản lý để

kịp thời điều chỉnh ít gây thiệt hại

Một số bộ điều khiển thông dụng thường được sử dụng trong quá trình tự động hóa sản xuất bao gồm: BỘ điều khiển gián đoạn, bộ điều khiến PID, bộ điều khiển dùng máy tính, bộ điều khiển vi mạch tự động

Hình 2.2 Lợi ít của công nghệ tự động hóa

- Tăng năng suất: với tự động hóa công nghiệp nhà máy có thể chạy 24/24,

7/7 trong suốt 365 ngày, điều này sẽ làm tăng đáng kể năng suất sản xuất

- Cải tiến chất lượng: Tự động hóa làm giảm thiểu đáng kể các sai sót liên

quan đến con người Hoạt động của robot thay thế con người giúp đạt được sự

đồng đều trong chất lượng sản xuất ở bất kỳ thời điểm nào

- Độ tùy biến cao: Việc thay đổi quy trình sản xuất, nhất là khí thêm các công đoạn mới, thường rất phức tạp, do công việc này phải đi kèm với các hoạt động

đào tạo công nhân cũng như thay đổi quản lý Đối với robot, chương trình sẽ

đảm bảo khả năng làm tất cả các công việc được giao, điều này sẽ làm tăng độ

tuy biến trong sản xuất

- Thông tin được thu thập có độ chính xác cao: Việc thu thập thông tin tự động cho phép lấy được thông tin quan trọng từ sản xuất, tăng độ chính xác của

dữ liệu và cắt giảm chỉ phí thu thập dữ liệu Trên cơ sở các thông tin này, các doanh nghiệp có thể đưa ra được các quyết định đúng vào thời điểm cần thiết,

cũng như khả năng cắt giảm lãng phí và tối ưu hóa quy trình

- An toàn lao động: Với các môi trường sản xuất khắc nghiệt, việc triển khai các dây chuyền tự động sẽ đảm bảo an toàn cho con người

- Cho phép thực hiện cách mạng công nghiệp 4.0: Tự động hóa là cơ sở nền tàng 3.0 của cách mạng công nghiệp 4.0 mà nhiều nước trên thế giới đã ứng

dụng

2.1.4 Các thành phần và thiết bị của hệ thống tự động hóa

Tự động hóa sản xuất bao gồm ba thành phần và chức năng chính:

(1) Bộ xử lý (Máy tính công nghiệp)

(2) Bộ chấp hành (Thiết bị công suất)

(3) Bộ cảm biến (Cảm biến chuyển mạch)

Máy tính công nghiệp

Hình 2.3 Bộ xử lý (Máy tính công nghiệp)

Hệ thống tự động hóa bao gồm ba thành phần chính: thiết bị đầu vào (cảm biến, giao diện người-máy), hệ thống tính toán (bộ xử lý), và cơ cấu chấp hành (bộ truyền động) Hệ thống tính toán hoặc điều khiển có thể được chia thành

hai loại: điều khiển vòng hở và điều khiển vòng kín (phản hồi)

Công nghệ máy tính và cơ sở dữ liệu là nền tẳng quan trọng nhất để tự động hóa sản xuất Máy tính thực hiện quản lý dữ liệu, tính toán, tư duy logic, ra quyết định và giao tiếp

2.1.4.1 Các thiết bị của hệ thống tự động hóa

Máy tính công nghiệp không quạt - Fanless PC

Máy tính công nghiệp không quạt là hệ thống máy tính loại bỏ hoàn toàn

thành phần quay Thành phần quay ở đây là Cooler làm mát cho CPU Với các máy

tính thông thường, để làm mát cho bộ xử lý CPU, chúng ta cần một hệ thống tản

14

nhiệt - Cooler (có thể là tản nhiệt khí dạng quạt hay tản nhiệt lỏng) Với cấu tạo

là vỏ nhôm Aluminum nguyên khối, các máy tính không quạt sẽ trực tiếp tản

nhiệt qua lớp khung, vỏ nhôm này Thiết kế tản nhiệt trực tiếp giúp máy tính có thể làm viỆc trong môi trường khắc nghiệt, nhiệt độ cao từ 20°C đến 70°C Vì

được loại bỏ các thành phần quay nên máy tính này hoạt động êm hơn, không gây ra tiếng ồn và cũng vì thế loại bỏ được các rủi ro xảy ra lỗi trong quá trình

hoạt động, vận hành

Hình ảnh 2.4 Máy tính công nghiệp loại không quạt

- _ Ưu điểm máy tính công nghiệp không quạt mang lại

Một trong những ưu điểm đầu tiên của máy tính công nghiệp không quạt chính là lớp vỏ ngoài đến từng chỉ tiết bên trong đều rất chuẩn chỉnh Điều này

tạo nên cảm giác vô cùng bắt mắt và an tâm cho người dùng

Thứ hai, máy tính công nghiệp không quạt có hiệu suất làm việc ổn định 24/7, đáp ứng đầy đủ nhu cầu của người sử dụng

Trước đây, những loại máy tính có quạt đều rất dễ bị bụi bẩn xâm nhập

nhưng dòng máy tính này vô cùng sạch sẽ, nhờ đó làm tăng tuổi thọ sử dụng máy

Máy hoạt động tốt trong môi trường từ -10°C đến 60°C, độ ẩm cao, chống nhiễu điện từ, nhiều bụi bẩn, độ ẩm cao, chống rung lắc,

15

Đặc biệt, máy tính công nghiệp không quạt không tạo ra bất kỳ tiếng ồn nào khi hoạt động

Máy tính công nghiệp truyền thống có mức tiêu thụ điện năng lớn và phương pháp quản lý từ xa phức tạp nên việc lặp lại dịch vụ và ghép nối công nghệ rất khó khăn

Máy tính công nghiệp có quạt

Về cơ bản, thành phần lắp ráp nên máy tính công nghiỆp loại này giống hệt như những PC để bàn thông thường Nhưng sự khác biệt đến từ chất liệu và các

bộ phận bên trong Phần vỏ (chassis), bo mạch chủ (mainboard) được thiết kế theo tiêu chuẩn công nghiệp có khả năng chịu va đập hay nhiệt độ làm việc cao hơn bình thường Được trang bị RAM công nghiệp và ổ cứng SSD/ HDD công nghiệp giúp tăng đỘ tin cậy của máy tính

Hình ảnh 2.5 Máy tính công nghiệp có quạt

- Ưuđiểm:

- _ Hiệu suất làm mát cao: Quạt có thể tạo ra luồng không khí mạnh mẽ, giúp

tắn nhiệt nhanh chóng và hiệu quả, đảm bảo máy tính hoạt động ổn định

- _ Độ bền cao: Máy tính công nghiệp có quạt thường được thiết kế để hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, với khả năng chống bụi, chống nước

và chống rung tốt

- _ Dễ dàng bảo trì: Quạt có thể đễ dàng tháo rời và vệ sinh, giúp dam bao

hiệu suất làm mát của máy tính được duy trì lâu dài

và các khu vực ngoài trời

- _ Các ngành công nghiệp thường sử dụng máy tính công nghiệp có quạt bao

gồm: sản xuất ô tô, thực phẩm và đồ uống, dược phẩm, hóa chất và năng lượng

- _ Máy tính công nghiệp có quạt cũng được sử dụng trong các Ứng dụng quân

sự, hàng không vũ trụ và y tế

2.1.4.2 Bộ chấp hành

Cơ cấu chấp hành (Actuator) hay thiết bị truyền động là bộ phận của một

thiết bị hoặc máy móc, có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng thông qua các

chuyển động vật lý Hiểu đơn giản, cơ cấu chấp hành là thành phần tạo ra sự chuyển động trong một cỗ máy

Thành phần cơ cấu bộ chấp hành:

Nguồn điện: Là nơi cung cấp năng lượng đầu vào để điều khiến các thiết bị

truyền động Chúng có thể là dòng điện, chất lỏng hoặc khí tự nhiên trong những lĩnh vực công nghiệp

Bộ chuyển đổi nguồn: Tạo năng lượng từ nguồn cho cơ cấu chấp hành phù hợp thông qua các phép đo do bộ điều khiển thiết lập Một số bộ chuyển đổi

17

nguồn thường gặp là: bộ biến tân điện hoặc van tỷ lệ thủy lực trong hệ thống công nghiệp

Thiết bị truyền động: Là tập hợp những thiết bị chuyển đổi năng lượng

được cung cấp thành lực cơ học

Tải trọng cơ học: Năng lượng sau khi được chuyển đổi giúp một thiết bị cơ

học hoạt động Tải trọng cơ học đề cập đến hệ thống cơ khí này đang được dẫn động bởi thiết bị truyền động

Bộ điều khiển: Giúp hệ thống hoạt động liên tục với số lượng đầu vào thích

hợp và các điểm đặt khác do người điều khiển quyết định

- Những thiết bị trong công nghiệp phải đảm bảo chắc chắn, hoạt

động tốt trong môi trường khắc nghiệt mà không giảm hiệu suất

- _ Cần bảo dưỡng định kỳ trong thời gian tối thiểu

- Với những đặc tính trên, các thiết bị truyền động sẽ mang lại những lợi ích cực kỳ quan trọng

- Theo dõi tín hiệu yêu cầu từ bộ điều khiến chính xác và nhanh nhất, giúp phản hồi theo chỉ dẫn của bộ điều khiển hiệu quả hon

- _ Có đỘ tin cậy cao hơn so với các thiết bị thông thường

2.1.4.3 Bộ cảm biến

Một số loại cảm biến 6 loại cảm biến :

1 Cảm biếntiệm cận

Cảm biến tiệm cận là một loại cảm biến phát hiện sự hiện diện của các vật thể gần mà không cần tiếp xúc vật lý Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng, từ điện tử tiêu dùng đến công nghiệp

e Ứng dụng

Cảm biến tiệm cận được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng, bao gồm:

- Điện thoại thông minh và máy tính bảng: Cảm biến tiệm cận được

sử dụng để tắt màn hình khi điện thoại hoặc máy tính bảng được đưa

gần mặt người dùng

- — Máy tính xách tay: Cảm biến tiệm cận được sử dụng để tắt màn

hình khi máy tính xách tay được đóng lại

- Ô tô: Cảm biến tiệm cận được sử dụng trong các hệ thống an toàn như hệ thống cảnh báo va chạm, hệ thống hỗ trợ đỗ xe và hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng

- Robot: Cảm biến tiệm cận được sử dụng để giúp robot điều hướng

Hình 2.6 Cảm biến tiệm cận (proximity sensor)

2 Cảm biến cảm biến ánh sáng:

Các quang trở được sử dụng để thay đổi điện trở của chúng bằng cách điều

ch nh ero ng $ ánh sáng hi ánh sáng chiếu vào càng nhiều thì điện trở của

quang trở sẽ càng nhỏ và ngược lại Các cảm biến ánh sáng này không đắt tiền nên được sử dụng nhiều trong các robot

Cảm biến ánh sáng là thiết bị quang điện có khả năng chuyển đổi ánh sáng

thành tín hiệu điện Nguồn sánh sáng mà thiết bị chuyển đổi có thể là ánh sáng nhìn thấy hoặc ánh sáng hồng ngoại

Sensor ánh sáng là thiết bị thông minh, có thể nhận biết được các biến đổi

trong môi trường thông qua đầu dò/ mắt cảm biến Từ đó, sensor sẽ điều chỉnh

ánh sáng cho phù hợp

Nguyên lý hoạt động của cảm biến ánh sáng

m bế nánh sáng hạ t ng đr a trên nguyên lý quang đệ n hi ánh sáng chiếu vào cảm biến ánh sáng, nó sẽ tạo ra một dòng điện Dòng điện này được chuyển đổi thành tín hiệu điện tử, có thể được sử dụng để điều khiển các thiết

bị khác

20

Hình 2.7 Cảm biến ánh sáng

3 Cảm biến nhiệt độ (Temperature Sensor)

Cảm biến nhiệt được hiểu là thiết bị được dùng để đo sự biến đổi về nhiệt độ của các đại lượng cần đo Theo đó, khi nhiệt độ có sự thay đổi thì các cảm biến sẽ đưa ra một tín hiệu và từ tín hiệu này các bộ đọc sẽ đọc và quy ra thành nhiệt độ bằng một con số cụ thê

Cảm biến nhiệt được biết đến với khả năng thực hiện các phép đo nhiệt độ với độ chính xác cao hơn nhiều so với khi thực hiện bằng các loại cặp nhiệt điện hoặc nhiệt

kế

Cảm biến nhiệt còn có tên soi khác là nhiệt kế điện trở metal

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để phát hiện sự thay đổi về nhiệt độ

xung quanh của robot Cảm biến này chủ yếu hoạt động dựa trên nguyên lý thay

đổi điện áp đối với sự thay đổi của nhiệt độ để tạo ra giá trị nhiệt độ tương đương của môi trường xung quanh

Hình 2.8 Cảm biến nhiệt độ

4 Cảm biến áp suất (Pressure Sensor)

21

Cảm biến áp suất, hay còn được gọi bằng nhiều tên gọi khác như cảm biến

đo áp suất, cảm biến áp lực, đầu dò áp suất, sensor áp suất, sensor áp lực, - có tên tiếng anh là Pressure Sensor (hay còn gọi là Pressure Transmitter hoặc

Pressure Trandueer), là một thiết bị cơ điện tử được sử dụng với mục đích do lường, theo dõi và kiểm tra áp suất trong hệ thống, thiết bị, đường ống

Cảm biến áp suất tiếp nhận giá trị áp suất thông qua đầu dò cơ học, sau đó

thực hiện chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện và truyền tín hiệu điện

về thiết bị hiển thị hoặc thiết bị điều khiển, PLC thông qua dây cáp điện Tín

hiệu ngõ ra của cảm biến áp analog (0-5V, 0-10V, 2-10V, 0,5-4.5V, 4-20mA, 0- 20mA .)

Sensor áp suất được sử dụng rộng rãi cho chất lỏng hoặc chất khí trong

hầu hết các ngành công nghiệp, nơi có sự xuất hiện của áp suất Chúng ta có thể

dễ dàng bắt gặp loại cảm biến áp lực này trên các dây chuyền xử lý, hệ thống

đường ống, hệ thống HVAC

Cảm biến áp suất được sử dụng để phát hiện áp suất Những cảm biến này

được sử dụng trong robot vì chúng phản ứng với cảm ứng, áp suất và lực Cảm

biến này được sử dụng để thiết kế bàn tay robot nhằm tính toán lực bám và lực

cần thiết để li hợp một đối tượng

22

Hình 2.9 Cảm biến áp suất

5 Cảm biến điều hướng (Navigation Sensor)

Các cảm biến này còn được gọi là cảm biến định vị được sử dụng trong

robot để phát hiện vị trí Các cảm biến điều hướng được thường sử dụng nhất là

Hình 2.10 cảm biến điều hướng

6 Cảm biến gia tốc (Acceleration Sensor)

Các cảm biến này được sử dụng để đo gia tỐc và độ nghiêng Hai lực

chính có thể ảnh hưởng đến hoạt động của gia tốc kế là lực tĩnh và lực

động

23

Lực ma sát giữa hai vật thể được gọi là lực tĩnh được sử dụng để

biết độ nghiêng chính xác của robot Lực cần thiết để di chuyển một vật

được gọi là lực động được sử dụng để ước tính gia tốc cần thiết

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến gia tốc thường sử dụng một khối lượng treo trên một lò

xo hi khối lượng bị gia tốc, nó sẽ làm lò xo giãn ra hoặc co lại Lượng

giãn ra hoặc co lại của lò xo được đo bằng một cảm biến điện tử, và tín

hiệu điện tử này được chuyển đổi thành tín hiệu số bằng bộ chuyển đổi

tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (ADC)

e - Các loại cảm biến gia tốc

Cảm biến gia tốc tuyến tính: Đo gia tốc tuyến tính của một vật

thể

Cảm biến gia tốc góc: Đo gia tốc góc của một vật thể

Cảm biến gia tốc kết hợp: Đo cả gia tốc tuyến tính và gia tốc góc

> Ưu điểm và nhược điểm

e Uudiém:

Độ chính xác cao Dải đo rộng Thời gian phản hồi nhanh Giá thành thấp

e Nhược điểm:

ích thước lớn hối lượng lớn Tiêu thụ điện năng lớn

Hình 2.11 Cảm biến gia tốc

2.1.5 Hệ thống sản xuất linh hoạt

Bộ điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller)

PLC là một phần mềm cấp công nghiệp được thiết kế để thực hiện các chức năng điều khiển — đặc biệt là cho các ứng dụng công nghiệp

Phần lớn PLC ngày nay là dạng mô-đun, cho phép người dùng thêm nhiều loại chức năng bao gồm đầu vào và đầu ra tương tự và rời rạc, điều khiển PID, điều khiến vị trí, điều khiển động cơ, giao tiếp nối tiếp và mạng tốc độ cao

(PID la sy & ty pa a3 6 dé uk nitd , tich phan va vi phân, có kh năng đề uch nhsaiế tế pnã tcótỆ ,tăngố cÑ đáp? ng,øi m@ ợ O won chế sự dao động.)

Phần cứng của PLC bao gồm bộ xử lý trung tâm CPU, bộ xuất nhập dữ liệu,

bộ nguồn và bộ nhớ, thiết bị chương trình và giao diện truyền thông được đưa vào CPU thông qua các bộ phận phần cứng đầu ra là bộ xuất dữ liệu thông qua

bộ chuyển mạch, các robot, đồ gá và các trang thiết bị

Cấu tạo:

25

Hình 2.12 Sơ đổ cau tao PLC

e Nguồn cấp:

RAM, ROM - là một bộ nhớchương trình bên trong, ta có thể thêm bộ nhớ bên

ngoài EPROM

CPU - là bộ xử lý trung tâm có công giao tiếp dùng cho việc kết nối với PLC

Module dau vao/ra (I / 0)

¢ BO phan xwWly trung tam (CPU)

CPU chính là 'bộ não' của PLC, biến nó thành một máy tính bao gồm bộ vi

xử lý và bộ nhớ Ngay cả những PLC nhỏ, không mô-đun cũng chứa một CPU Tín hiệu đầu vào đến từ các thẻ I / O và các chương trình logic đưa ra quyết định dựa trên các tín hiệu Nếu được yêu cầu, CPU sẽ ra lệnh cho đầu ra bật và tắt khi các tín hiệu và điều kiện thay đổi

Các chương trình có thể bao gồm các chức năng nâng cao như các phép toán,

định thời gian, đếm và chia sẻ thông tin qua các giao thức mạng hiện đại Đối với các hệ thống rơ le cũ, việc thực hiện các chức năng này gần như là không thể

26

e© Module xuất nhập (I/O module)

- Module nhập ( input module ) được nối với những công tắc nguồn, nút ấn, những bộ sensor để điều khiển và tinh chỉnh từ chương trình bên ngoài

- Module xuất ( output module ) được nối với những tải ở ngõ ra như cuộn dây của relay, contactor, đèn tín hiệu, những bộ ghép quang

s® Nguyên lý:

Các PLC sẽ có nguyên lý vận hành như sau:

- _ CPU sẽ điều khiển các hoạt động bên trong PLC

- _ Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ

- _ Thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu

ra

- _ Các trạng thái ngõ ra được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi và toàn

bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ

- Hé thOng san xuat linh hoat FMS (Flexible Manufacturing System)

FMS voi nghia day du 14 Flexible Manufacturing Systems - Hé thong san xuất linh hoạt là một phương thức sản xuất được thiết kế để đễ dàng thích ứng

với những thay đổi về loại và số lượng sản phẩm được sản xuất

Ngày nay trong các cơ sở sản xuất trên thế giới hệ thống sản xuất linh hoạt

ngày càng trở nên phố biến bởi hiệu quả nó mang lại xoay quanh nguyên tắc

chính của tính linh hoạt - một yêu cầu đối với các cơ số sản xuất nhằm đảm bảo

tính cạnh tranh trong bối cảnh sản xuất hiện nay Các doanh nghiệp có cycle time, takt time công ít mà vẫn đảm bảo chất lượng đầu ra thì các doanh nghiệp

đó sẽ nhanh hơn một bước, đảm bảo sự ưu thế trên thị trường

Đặc điểm của FMS là gì?

27

FMS có tính linh hoạt được sử dụng để mô tả khả năng điều chỉnh của một

hệ thống sản xuất để xử lý tốt hơn các sắc thái như bộ phận hỗ hợp, biến thế

trong lắp ráp, thay đổi trình tự quy trình, thay đổi khối lượng sản xuất, thay đổi

thiết kế và những thay đổi khác Vì thế FMS là phương pháp hữu ích được sử dụng để sản xuất hàng hóa có khả năng thích ứng với các thay đổi Nó cung cấp

cho các công ty sản xuất một lợi thế canh tranh mạnh mẽ so với các đối thủ của

họ

Tính linh hoạt của FMS thường rơi vào hai loại:

Tính linh hoạt của máy liên quan đến khả năng sản xuất các loại sản phẩm

mới của hệ thống và khả năng sản xuất các loại sản phẩm mới của hệ thống và khả năng thay đổi thứ tự thực hiện các hoạt động của hệ thống

Tính linh hoạt định tuyến đề cập đến hệ thống sử dụng hai hoặc nhiều máy để thực hiện cùng một nhiệm vụ và khả năng của hệ thống để xử lý các thay đổi quy mô lớn như tăng âm lượng và khả năng Một hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) là một hệ thống sản xuất trong đó có tính linh động cho phép hệ thống đáp ứng trong trường hợp thay đổi, cho dù được dự đoán hay không dự

đoán được

Tính linh hoạt này thường được coi là thuộc hai loại:

Với loại đầu tiên, tính linh hoạt định tuyến, bao gồm khả năng thay đổi của

hệ thống để tạo ra các loại sản phẩm mới và khả năng thay đổi thứ tự các hoạt động được thực hiện trên một sản phẩm Loại thứ hai được gọi là tính linh hoạt của máy, bao gồm khả năng sử dụng nhiều máy để thực hiện cùng một hoạt động trên một sản phẩm, cũng như khả năng của hệ thống để thích nghỉ các

thay đổi quy mô lớn, như về khối lượng, công suất hoặc khả năng

Ngoài ra còn có các hệ thống sản xuất linh hoạt công nghiệp khác nhau là

những robot và máy điều khiển bằng máy tính hiện đang được rất nhiều công ty

28

công nghiệp và công ty sản xuất sử dụng trong hoạt động hàng ngày của họ Robot tự động hóa nhiều nhiệm vụ nhỏ đồng thời nó còn giúp tăng năng suất và hiệu quả

hái niệm sản xuất linh hoạt được phát triển bởi Jerome H Lemelson

ÿ sư công nghiệp và nhà phát mình người Mỹ, người đã nộp một số bằng

sáng chế liên quan vào đầu những năm 1950 Thiết kế ban đầu của ông là một

hệ thống dựa trên robot có thể hàn, định tán, chuyển tải và kiểm tra hàng hóa

sản xuất Một hệ thống sản xuất linh hoạt có thể bao gồm cấu hình các máy trạm xử lý được kết nối với các thiết bị đầu cuối máy tính xử lý việc tạo sản phẩm từ đầu đến cuối của sản phẩm từ chức năng tái dỡ đến gia công và lắp ráp

đến lưu trữ, kiểm tra chất lượng đồng thời xử lý dữ liệu

Sản xuất linh hoạt dựa trên những gì được gọi là công nghệ nhóm của nhóm trực tuyến để đạt được mục Siêu sản xuất Máy móc chuyên dụng thường được sử dụng trong sản xuất khi tiết kiệm chi phí là rất quan trọng, những máy

này thiếu tính linh hoạt mà một máy tiện đắt tiền hơn, máy khoan, hoặc công cụ vận hành thủ công khác có thể có Bằng cách sử dụng FMS, việc sản xuất có thể được thực hiện theo các đợt nhỏ hơn với sự để dàng và hiệu quả của việc sản

xuất hàng loạt

®© Ưu điểm của FMS:

- _ Một hệ thống sản xuất linh hoạt có thể cải thiện hiệu quả, giúp giảm chi phí sản xuất,tăng năng suất lao động và hiệu suất máy của Công ty

- _ Hệ thông sản xuất linh hoạt cũng có thể là một thành phần chính của

chiến lược đặt hàng cho phép khách hàng tùy chỉnh các sản phẩm họ

muốn từ đó EMS giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, tăng độ tin cây của hệ thống

29

- Giảm hàng tồn kho linh kiện, thời gian sản xuất ngân hơn và tăng tốc độ sản xuất

- _ Có khả năng thích ứng với các hoạt động CDA/ CAM

e_ Nhược điểm của FMS:

- - Ư điểm linh hoạt đi kèm với chi phí trả trước cao hơn vậy nên nếu mua và cài đặt các thiết bị chuyên dụng cho phép tùy chỉnh như vậy rất tốn kém so với các hệ thống truyền thống hơn

- Ap dung hệ thống sản xuất linh hoạt đòi hỏi lao động sản xuất lành

nghề ngày khó khăn cho nhà sản xuất trong khâu tuyển dụng và đào

tạo

- _ Hệ thống hoạt động phức tạp

- _ Bảo trì rất phức tạp

- ế hoạch sản xuất phải lập trước từ sớm đảm bảo hệ thống hoạt động

xuyên suốt không xảy ra sai sót

Các thành phần của sản xuất linh hoạt FMS:

Các hệ thống sản xuất linh hoạt bao gồm các tế bào sản xuất bao gồm máy

tính điều khiển, máy sản xuất và hệ thống xử lý vật liệu Nếu không xử lý vật liệu hoặc hệ thống điều khiển máy tính, một FMS sẽ mất đi tính linh hoạt Ba mô-đun chính rất quan trọng đối với chức năng của nó là máy tính điều khiển, máy sản xuất và hệ thống xử lý vật liệu

Máy gia công, thường là máy công cụ CNC thực hiện các hoạt động gia công,

mặc dù cũng có thể có các loại máy trạm tự động khác nhưtrạm kiểm tra

Hệ thống xử lý vật liệu, chẳng hạn như hệ thống băng tải công nghiệp, có khả năng phân phối các bộ phận công việc đến bất kỳ máy nao trong FMS

Một hệ thống máy tính trung tâm chịu trách nhiệm giao tiếp các chương trình bộ phận NC cho từng máy và để điều phối các hoạt động của máy và hệ

30

thống xử lý vật liệu

Các hệ thống sản xuất linh hoạt thường được sử dụng khi nhỏ (so với sản

xuất hàng loạt), yêu cầu các lô sản phẩm tùy chỉnh Một tế bào sản xuất đơn lẻ

nhỏ có thể bao gồm nhiều loại sản xuất, xử lý vật liệu và mô-đun điều khiển máy tính khác nhau Đây thường được gọi là SMC khi sử dụng một máy sản xuất duy nhất, FMC khi 2-3 máy được sử dụng hoặc FMS khi sử dụng 4 hoặc nhiễu

hơn

Các hệ thống này được áp dụng để sản xuất, gia công, lắp ráp, hàn và thậm chí là rèn các sản phẩm Nhiều ứng dụng của các hệ thống này đã được các ngành công nghiệp khám phả và nghiên cứu Một số công ty sử dụng EMS để sản

xuất các dòng sản phẩm, chẳng hạn như phụ tùng ô tô hay một ví dụ về FMS áp dụng cho ngành hàng không vũ trụ, FMS cũng được ứng dụng trong ngành giáo dục Các tổ chức và nhà máy có thể sử dụng EMS để mô phỏng dây chuyền sản

xuất Điều này cho phép sinh viên làm quen với các thiết bị và nhiệm vụ làm việc trong một cơ sở sản xuất hiện đại

31

CHƯƠNG 3: ROBOT CÔNG NGHIỆP

3.1 ROBOT CÔNG NGHIỆP

3.1.1 Giới thiệu về Robot công nghiệp

Robot trong công nghiệp là những cánh tay máy có thể chuyển động theo nhiều hướng và được lập trình để thực hiện nhiều loại nhiệm vụ trong nhiều môi trường khác nhau một cách hoàn toàn tự động

Các cánh tay robot hoạt động linh hoạt theo sự lập trình của lập trình viên

kĩ thuật các cánh tay robot hoạt động độc lập đảm nhiệm từng nhiệm vụ khác trong một khuôn

Theo tiêu chuẩn AFNOR của Pháp, robot công nghiệp là một cơ cấu chuyển động tự động có thể lập trình, lặp lại các chương trình, tổng hợp các chương trình đặt ra trên các trục tọa độ, có khả năng định vị, định hướng, di chuyển các

đối tượng vật chất như chỉ tiết, đạo cụ, gá lắp theo những hành trình thay đổi đã

được chương trình hóa nhằm thực hiện các nhiệm vụ công nghệ khác nhau

Theo tiéu cha n RIAG@ a My, Robot institute of America hai niém vé robot

công nghiệp là một tay máy vạn năng có thể lặp lại các chương trình, được thiết

kế để di chuyển vật liệu, chỉ tiết, dụng cụ, hoặc các thiết bị chuyên dùng thông qua các chương trình chuyển động có thể thay đổi để hoàn thành các nhiệm vụ

khác nhau

Theo tiêu chuẩn TOCT 25686-85 của Nga, robot công nghiệp là một máy tự động, được đặt cố định hoặc di động được, liên kết giữa một tay máy và một hệ

32

thống điều khiển theo chương trình, có thể lặp đi lặp lại để hoàn thành các chức năng vận động và điều khiển trong quá trình sản xuất

Do đó, robot công nghiệp có thể được hiểu là những thiết bị tự động linh hoạt Thực hiện các chức năng theo chương trình đã được lập trình sẵn Với đặc điểm có thể lập trình lại được, robot công nghiệp là thiết bị tự động hóa và ngày càng trở thành bộ phận không thể thiếu được của các hệ thống sản xuất linh

hoạt

3.1.2 Robot công nghiệp

3.1.2.1 Robot tọa độ Descartes ( Robot tuyén tinh )

Thiết kế của robot Descartes giống như một cần cẩu trên cao với ba trục

chuyển động, nó được phân biệt bởi khả năng chịu tải và độ chính xác cao

Trong robot Descartes, các trục vuông góc với nhau và Robot di chuyển dọc

theo chúng theo một đường thẳng, do đó, tên thứ hai là tuyến tính Những rô bốt như vậy được sử dụng để di chuyển vật liệu, bốc đỡ máy công cụ, xếp

e Uudiém:

- Robot Descartes được lập trình dọc theo ba trục nên được coi là dễ điều

khiển, độ chính xác định vị của robot tuyến tính lên tới 0,1 mm

- Robot Descartes có khả năng di chuyển các vật nặng trên khoảng cách

lên tới 4 mét hoặc hơn

se Nhược điểm:

- _ Robot tuyến tính cồng kềnh và cần nhiều không gian để lắp đặt

- Các cơ chế của robot có thể bị nhiễm bẩn, dẫn đến các thanh dẫn bị

mòn và Robot bị hỏng

3.1.2.2 Robot hình trụ

Robot hình trụ là rô bốt công nghiệp ba trục với vùng làm việc hình trụ,

hai trục của robot là tuyến tính và trục thứ ba là hình tròn Loại robot này được sử dụng để hàn ống, hàn điểm, gia công, bảo trì máy công cụ và máy ép

phun, và xử lý vật liệu

34

Robot hình cầu hoặc toạ độ cực là robot công nghiệp đầu tiên được sử dụng để hàn, xử lý các bộ phận, xử lý bề mặt và tải máy Robot có hai trục quay và một trục tịnh tiến, vùng làm việc có dạng hình cầu và robot có thể đi tới bất kỳ điểm nào trong hình cầu này

Hình 3.3 Robot hình cầu

¢ Ưu điểm của robot hình cầu

- _ Khả năng di chuyên linh hoạt

- Tinh 6n định

- Kha nang thiét lap lién két

¢ Nhuoc diém cua robot hinh cau

- Han ché trong viée vuot qua chuéng ngai vat dang thang

- Hanché trong việc thực hiện các nhiệm vụ yêu cầu tốc độ và đảo sâu

- _ Khó khăn trong viéc mang vat nang lớn

3.1.2.4 Robot SCARA

36

Robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) 1a robot

công nghiệp có tốc độ và độ chính xác cao với bốn trục chuyển động Các liên

kết robot di chuyển trong một mặt phẳng nằm ngang dọc theo ba trục và công cụ này di chuyển tuyến tính lên và xuống dọc theo trục thứ tư Robot SCARA được sử dụng trên dây chuyền sản xuất tốc độ cao để lắp ráp, xử lý

- _ Robot không thể xoay và lật đồ vật

3.1.2.5 Robot khớp nối

Robott có khớp nối là một robot công nghiệp sáu trục bao gồm các liên kết

được kết nối theo chuỗi và sao chép thiết kế của bàn tay con người Sáu trục di

động giúp robot trở nên linh hoạt và cho phép robot tiếp cận những điểm khó tiếp cận mà các loại robot khác không thể tiếp cận Robot có khớp nối là loại robot phổ biến nhất và được sử dụng cho hầu hết các nhiệm vụ lặp đi lặp lại từ

hàn đến sơn

Hình 3.5 Robot khớp nối

e Ưudiểm:

- Robot da nang và linh hoạt - một robot có thể được sử dụng cho các

nhiệm vụ hoàn toàn khác nhau

- Nhiéu lựa chọn các thông số khác nhau

38

- Áp dụng trong các điều kiện cụ thể khác nhau - sản xuất thực phẩm,

phòng sạch, nhiệt độ thấp và cao

- _ Robot có khớp nối có thể được đặt trong một không gian hạn chế, có sẵn

nhiều tùy chọn lắp đặt khác nhau - sàn, tường, trần