Trong bối cảnh tự động hóa & chuyển đổi số diễn ra mạnh mẽ, cánh tay robot trở thành giải pháp hàng đầu giúp doanh nghiệp nâng cao năng suất, giảm thiểu chi phí & tối ưu quy trình sản xuất. Không chỉ xuất hiện trong các nhà máy quy mô lớn, cánh tay robot còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y tế, giáo dục, logistics,… Vậy cánh tay robot là gì? Cánh tay robot có cấu tạo ra sao? Hãy cùng ATPro tìm hiểu, khám phá & giải đáp tất tần tật những câu hỏi trên qua nội dung bài viết hôm nay nhé!
Cánh tay robot là gì?
Cánh tay robot (Robotic Arm) là 1 thiết bị cơ điện tử được thiết kế mô phỏng cấu trúc & chuyển động của cánh tay con người. Thiết bị có khả năng thực hiện các thao tác lặp đi lặp lại hoặc phức tạp như gắp – đặt, hàn, sơn, lắp ráp, cắt, đóng gói,… với độ chính xác & độ ổn định cao.
Cánh tay robot thường được điều khiển thông qua bộ điều khiển trung tâm, phần mềm lập trình, cảm biến & hệ thống truyền động. Nhờ khả năng làm việc liên tục 24/7, Robotic Arm đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa dây chuyền sản xuất, đặc biệt trong các ngành công nghiệp 4.0.
Cấu tạo cơ bản của cánh tay robot
Một cánh tay robot tiêu chuẩn thường bao gồm các bộ phận chính sau:
Khớp
Khớp là bộ phận cho phép cánh tay robot chuyển động linh hoạt theo nhiều hướng khác nhau. Tùy theo thiết kế, robot có thể có từ 3 – 7 trục, tương ứng với số khớp chuyển động.
Tay đòn
Tay đòn là các đoạn nối giữa các khớp, có chức năng tạo nên chiều dài & phạm vi hoạt động cho cánh tay robot.
Đầu công tác
Đây là bộ phận trực tiếp thực hiện công việc, ví dụ như kẹp gắp sản phẩm, đầu phun sơn, đầu hàn, dao cắt, mũi khoan,…
Bộ truyền động
Bộ truyền động bao gồm động cơ servo, động cơ bước hoặc hệ thống khí nén/thuỷ lực, giúp robot vận hành chính xác theo chương trình đã lập trình.
Bộ điều khiển trung tâm
Bộ điều khiển đóng vai trò là “bộ não” của cánh tay robot, giúp xử lý dữ liệu, điều phối chuyển động & giao tiếp với các thiết bị khác trong hệ thống.
Nguyên lý hoạt động của cánh tay robot
Cánh tay robot (Robotic Arm) hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển tự động. Người dùng sẽ lập trình các thao tác thông qua phần mềm chuyên dụng hoặc dạy học trực tiếp. Quy trình hoạt động cơ bản như sau:
– Nhận tín hiệu từ chương trình hoặc cảm biến
– Bộ điều khiển xử lý & gửi lệnh đến động cơ
– Các khớp chuyển động theo quỹ đạo đã định
– Đầu công tác thực hiện nhiệm vụ chính xác theo yêu cầu
Nhờ tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI), thị giác máy (Machine Vision) & Internet vạn vật (IoT), nhiều cánh tay robot hiện nay có khả năng tự nhận diện vật thể, tránh va chạm & học hỏi từ môi trường.
Các loại cánh tay robot phổ biến hiện nay
Hiện nay, cánh tay robot được phân loại dựa trên cấu trúc, nguyên lý chuyển động & mục đích sử dụng. Mỗi loại sẽ sở hữu những đặc điểm riêng, phù hợp với từng ngành nghề & yêu cầu sản xuất khác nhau. Dưới đây là các loại cánh tay robot phổ biến nhất trên thị trường:
Cánh tay robot khớp nối
Cánh tay robot khớp nối là một trong những loại cánh tay robot được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp. Robot có cấu trúc gồm nhiều khớp quay, có từ 4 – 7 trục, mô phỏng chuyển động linh hoạt của cánh tay con người.
Các ứng dụng phổ biến của robot khớp nối: hàn tự động, lắp ráp linh kiện, sơn phủ, gắp – đặt sản phẩm.
Cánh tay robot SCARA
Cánh tay robot SCARA có thiết kế nhỏ gọn, chuyển động nhanh & chính xác trong mặt phẳng ngang. Với tốc độ cao, độ chính xác vượt trội, robot SCARA được sử dụng rộng rãi trong lắp ráp linh kiện điện tử, đóng gói sản phẩm & dây chuyền sản xuất yêu cầu thao tác nhanh.
Cánh tay robot Cartesian
Cánh tay robot Cartesian (robot toạ độ) hoạt động theo 3 trục X, Y, Z, chuyển động tuyến tính & dễ lập trình. Thiết bị thường được ứng dụng trong cắt, khắc CNC, bốc xếp hàng hóa & các ứng dụng tự động hoá cơ bản.
Cánh tay robot Delta
Đây là loại cánh tay robot có cấu trúc dạng song song, nổi bật với khả năng chuyển động cực nhanh & chính xác.
Cánh tay robot Delta được ứng dụng trong phân loại sản phẩm, đóng gói thực phẩm, ngành dược phẩm & sản xuất linh kiện điện tử.
Cánh tay robot cộng tác
Cánh tay robot cộng tác (Cobot) là thế hệ cánh tay robot hiện đại, được thiết kế để làm việc trực tiếp cùng con người mà không cần hàng rào bảo vệ.
Ứng dụng nổi bật của cánh tay robot trong các ngành & lĩnh vực
– Trong sản xuất công nghiệp: tăng năng suất lao động, giảm thiểu sai sót do con người & chuẩn hóa chất lượng sản phẩm
– Trong ngành điện – điện tử: cánh tay robot đảm nhiệm các công đoạn đòi hỏi độ chính xác cực cao như gắn chip, hàn mạch, kiểm tra linh kiện,…
– Trong logistics, kho vận: robot gắp – đặt, phân loại hàng hoá giúp rút ngắn thời gian xử lý đơn hàng, tối ưu không gian kho
– Trong y tế: hỗ trợ phẫu thuật xâm lấn tối thiểu, phục hồi chức năng cho bệnh nhân, giảm áp lực cho đội ngũ y bác sĩ
– Trong giáo dục & nghiên cứu: giúp sinh viên tiếp cận sớm với công nghệ tự động hóa, lập trình robot & trí tuệ nhân tạo
Có thể khẳng định, cánh tay robot đóng vai trò quan trọng trong quá trình tự động hóa & hiện đại hoá sản xuất. Với khả năng làm việc chính xác, bền bỉ & linh hoạt, thiết bị giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh, tối ưu chi phí & bắt kịp xu thế công nghệ 4.0.
Xem thêm: Robot cộng tác chất lượng chính hãng báo giá tốt đủ loại