Với các khoản đầu tư vào rô-bốt thường dao động từ hàng chục nghìn đến hàng triệu đô la, điều quan trọng là phải đưa ra lựa chọn đúng ngay từ lần đầu tiên và tránh những sai lầm phổ biến có thể dẫn đến những chi phí không cần thiết hoặc sự chậm trễ trong các nhiệm vụ. Để giúp các kỹ sư và nhà thiết kế tránh những sai lầm tồi tệ nhất, bài viết này liệt kê 10 cạm bẫy hàng đầu cần tránh trong các ứng dụng rô-bốt.
Chuyện hoang đường số 1: Đánh giá thấp tải trọng và quán tính
Sai lầm số một trong chế tạo robot là đánh giá thấp tải trọng và yêu cầu quán tính. Điều này thường xảy ra do không tính đến trọng lượng của dụng cụ ở phần cuối của bộ thao tác khi tính tải. Thứ hai, nguyên nhân của lỗi này là do việc đánh giá thấp hoặc bỏ qua lực quán tính do tải trọng lệch tâm sinh ra.
Lực quán tính có thể gây quá tải cho các trục của rô-bốt. Trong chế tạo robot, trục quay quá tải là phổ biến. Nếu vấn đề này không được khắc phục, nó cũng sẽ gây ra hư hỏng cho robot. Giảm tải hoặc giảm thông số tốc độ có thể xử lý tình trạng này. Tuy nhiên, việc giảm tốc độ sẽ làm tăng thời gian chu kỳ và để hoàn vốn đầu tư, việc giảm một phần thời gian chu kỳ là điều đầu tiên trong việc mua robot. Đây là lý do tại sao các yếu tố liên quan đến tải trọng đã được tính đến ngay từ đầu.
Tải hiệu quả là rất quan trọng. Một số thông tin do thông số kỹ thuật của các loại robot thông dụng đưa ra đều có hướng dẫn chi tiết. Tải định mức chỉ có tác dụng ở tốc độ định mức. Một trong những điều kiện quan trọng để đạt tải tối đa là giảm tốc độ hoạt động của robot. Ngoài ra, Tải trọng quá mức cũng có thể làm hỏng độ chính xác của rô-bốt.
Sai lầm #2: Cố bắt robot làm quá nhiều
Đôi khi, các nhà thiết kế làm cho các tế bào robot trở nên quá phức tạp bằng cách yêu cầu chúng làm quá nhiều việc. Điều này, một khi được tạo ra, sẽ gây khó khăn cho việc xác định thời gian chu kỳ chính xác hoặc gây khó khăn cho các kế hoạch xử lý, điều này sẽ tạo ra những khó khăn đáng kể do giới hạn tốc độ của máy xử lý. Và loại lỗi này thường được phóng đại, và việc ngừng sản xuất ngoài kế hoạch sẽ dẫn đến tổn thất lớn.
Một tình huống khác là việc sử dụng robot và ô làm việc vượt quá khả năng thiết kế ban đầu. Rất dễ thất vọng khi công việc được thêm vào được thêm vào sau khi mô phỏng. Đặc biệt nếu các mô phỏng mới không được thực hiện trước khi tiến hành kế hoạch, thì thời gian chu kỳ thông thường có thể không đạt được. Vì vậy, để đảm bảo một chu kỳ của robot nằm trong thời gian quy định thì phải chú ý đến những việc vượt quá khả năng của robot.
Trước khi sử dụng robot, cần phải trải qua quá trình mô phỏng, theo yêu cầu thiết kế, để xác định tải hành trình và thời gian chu kỳ của ứng dụng robot.
Lầm tưởng 3: Đánh giá thấp các vấn đề quản lý cáp
Có vẻ như đơn giản và có lẽ cũng đơn giản như vậy, việc quản lý cáp thường bị quá tải. Tuy nhiên, việc tối ưu hóa khả năng tiếp cận của cáp hoặc thiết bị ngoại vi với công cụ được gắn ở phần cuối của bộ điều khiển là rất quan trọng đối với chuyển động của thiết bị rô-bốt. Việc thiếu ước tính các sự cố tiềm ẩn sẽ dẫn đến các chuyển động khác của robot để tránh vướng víu và căng dây cáp. Ngoài ra, giả sử không có dây cáp động hoặc giảm ứng suất trên dây cáp có thể dẫn đến hư hỏng dây dẫn và thời gian ngừng hoạt động.
Các bộ phận cuối cùng của robot hiện đang được sử dụng thường là điều khiển bằng khí hoặc điều khiển bằng điện, và chắc chắn sẽ có các ống dẫn khí hoặc kết nối cáp tương ứng. Mạch khí và mạch điện của hầu hết các rô-bốt công nghiệp đều đi ra ngoài nên bạn cần chú ý đến thời điểm điều khiển chuyển động của rô-bốt; Ngoài ra còn có một số robot công nghiệp có mạch khí và mạch điện được tích hợp sẵn, rất tiện lợi, chỉ cần xem xét cánh tay và mạch điện. Chuyển động tương đối của bộ tạo cuối sẽ làm được.
Hiểu lầm 4: Những câu hỏi cần cân nhắc trước khi chọn robot
Sau khi xem xét ứng dụng của từng cảnh, khi hệ thống được cài đặt, bạn có thể xác định xem ứng dụng có phải là thứ bạn cần hay không và tránh tình trạng quá tải nghiêm trọng do các lỗi có thể xảy ra.
Ngoài ra, lịch trình làm việc của robot cũng là một trong những vấn đề cần được xem xét. Việc xác định hành trình không chỉ được xác định theo hành trình của các thông số kỹ thuật của robot để xác định xem các yêu cầu có thể được đáp ứng hay không. Cần xem xét liệu quỹ đạo của rô-bốt sau khi lắp đặt bộ hiệu ứng cuối có thể đạt được hành trình cần thiết hay không. Đây cũng là một trong những lý do chính để mô phỏng.
Trong các môi trường khác nhau, sẽ có các robot công nghiệp được tùy chỉnh. Ví dụ, ngành công nghiệp phun sơn cần robot công nghiệp có khả năng chống cháy nổ, khác với robot tiêu chuẩn, cũng như sử dụng phòng sạch, v.v. Ngoài ra, độ tin cậy của robot và tỷ lệ lỗi, mức tiêu thụ điện năng, v.v. đều là những vấn đề phải được xem xét khi lựa chọn.
Lầm tưởng số 5: Hiểu sai về độ chính xác và độ lặp lại
Một cỗ máy chính xác có thể lặp lại, nhưng một cỗ máy có thể lặp lại chưa chắc đã chính xác. Độ lặp lại đề cập đến hiệu suất chuyển động qua lại chính xác của rô-bốt ở vị trí được xác định trước theo đường làm việc thông thường.
Độ chính xác được thể hiện bằng cách di chuyển chính xác đến một điểm được tính toán dọc theo đường dẫn công việc. Trong hoạt động di chuyển, robot di chuyển đến một số vị trí được xác định trước thông qua tính toán, sử dụng hiệu suất chính xác của robot. Độ chính xác liên quan trực tiếp đến dung sai cơ học và độ chính xác của cánh tay rô-bốt.
Độ chính xác có mối quan hệ tuyệt vời với độ chính xác cơ học của cánh tay robot. Độ chính xác càng cao, tốc độ chính xác càng cao. Bộ giảm tốc rô bốt là một cấu trúc chính quan trọng để đảm bảo độ chính xác của rô bốt.
Hiểu lầm 6: Lựa chọn hệ thống robot chỉ phụ thuộc vào chất lượng của hệ thống điều khiển
Hầu hết các nhà sản xuất rô-bốt nghĩ nhiều về bộ điều khiển của rô-bốt hơn là hiệu suất cơ khí. Nhưng giả sử một khi robot được triển khai, thời gian hoạt động chủ yếu phụ thuộc vào độ bền của máy móc. Hiệu suất rô-bốt kém rất có thể không phải do bộ điều khiển và thiết bị điện tử kém, mà do hiệu suất cơ học kém.
Thông thường, việc lựa chọn một hệ thống rô-bốt dựa trên kiến thức của người vận hành về bộ điều khiển và phần mềm. Giả sử rằng robot cũng có các đặc tính cơ học tuyệt vời về mặt này, thì đây sẽ là một lợi thế cạnh tranh rất lớn. Ngược lại, giả sử rằng robot cần phải dừng lại để bảo trì định kỳ sau khi cài đặt, thì lợi thế tiết kiệm thời gian sẽ bị mất.
Phần cơ khí chính là mấu chốt đảm bảo khả năng hoạt động của robot công nghiệp. Độ chính xác, tốc độ và độ bền đều có mối quan hệ tuyệt vời với bộ phận cơ khí. Cấu tạo của robot tương đối đơn giản, thường là động cơ và hộp giảm tốc. Nếu robot được chọn thường xuyên phải sửa chữa bộ giảm tốc hoặc các cấu trúc cơ khí khác, điều đó sẽ rất rắc rối.
Hiểu lầm 7: Thiếu nguồn dự trữ kiến thức robot chính xác
Các nhà sản xuất rô-bốt và các nhà tích hợp hệ thống thường thiết kế một tế bào rô-bốt chỉ cho một ứng dụng, nhưng nếu người dùng không có kiến thức về rô-bốt dự trữ, họ có thể gặp phải thất bại. Thời gian sử dụng của bất kỳ thiết bị nào cũng có quan hệ mật thiết với cách người dùng sử dụng và bảo quản thiết bị. Không có gì lạ khi một số người lần đầu sử dụng robot từ chối đào tạo. Điều kiện cốt yếu để rô-bốt tiếp tục hoạt động bình thường là hiểu hết khả năng của rô-bốt và sử dụng chúng một cách tối ưu trong phạm vi công việc.
Robot công nghiệp là thiết bị rất đặc biệt và độ phức tạp hoạt động của chúng không thua gì máy công cụ CNC. Tương tự, việc sử dụng robot đòi hỏi phải nắm vững kiến thức cơ bản về vận hành an toàn robot công nghiệp, nếu không sẽ rất mất an toàn cho thiết bị và con người. Người sử dụng robot phải tham gia khóa huấn luyện vận hành an toàn hệ thống của nhà sản xuất trước khi được phép làm việc.
Hiểu lầm 8: Bỏ qua các thiết bị liên quan cho ứng dụng robot
Mặt dây dạy, cáp liên lạc và một số phần mềm đặc biệt thường được yêu cầu, nhưng có thể dễ dàng bị quên trong lần đặt hàng đầu tiên. Điều này sẽ dẫn đến sự chậm trễ và vượt quá ngân sách của toàn bộ kế hoạch sản xuất. Khi lựa chọn thiết bị liên quan đến robot, bạn phải xem xét nhu cầu toàn diện của chính mình. Một tình huống rất phổ biến là khách hàng đôi khi không tích hợp được một số thiết bị và rô-bốt chính để tiết kiệm tiền, chẳng hạn như thiết bị và phần mềm liên quan cần được cấu hình cho dự án. Trong quá trình mua sắm, các sản phẩm liên quan được đặt hàng được xem xét phù hợp với yêu cầu của dự án.
Lầm tưởng số 9: Đánh giá quá cao hoặc đánh giá thấp hệ thống điều khiển robot
Đánh giá thấp khả năng của hệ thống điều khiển robot sẽ dẫn đến việc đầu tư hệ thống lặp đi lặp lại và chi phí vượt quá ngân sách. Việc sử dụng dự phòng kép trên các mạch an toàn là rất phổ biến. Việc đánh giá quá cao khả năng của hệ thống điều khiển sẽ dẫn đến phát sinh thêm chi phí thiết bị, làm lại và mất công, v.v. Cố gắng kiểm soát quá nhiều cổng I/O và thêm hệ thống servo là một hiểu lầm phổ biến.
Kiểm soát an toàn là một vấn đề rất quan trọng. Trong khi xem xét tính an toàn, cũng cần tối ưu hóa tín hiệu logic an toàn của ứng dụng càng nhiều càng tốt. Sự lặp lại trong chương trình là không cần thiết.
Lầm tưởng 10: Người máy hoàn toàn không được coi trọng
Những hạn chế về tài chính, thiếu kiến thức về rô-bốt và những nỗ lực sử dụng rô-bốt trong quá khứ là những lý do khiến nhiều người tránh xa rô-bốt. Nhưng để giành chiến thắng trong cuộc cạnh tranh cuối cùng trên thị trường, sự hiểu lầm này cần phải được sửa chữa và việc sử dụng robot có thể cải thiện hiệu quả và tiết kiệm thời gian trong nhiều trường hợp. Đặc biệt đối với các hoạt động đơn giản và công việc lặp đi lặp lại, robot có thể được sử dụng để nâng cao hiệu quả sản xuất. Việc sử dụng robot trong sản xuất có thể đảm bảo năng suất của sản phẩm.
Với sự xuất hiện của trục thứ bảy của rô-bốt, nó có thể hợp tác tốt hơn với ứng dụng của rô-bốt, để rô-bốt có thể sử dụng nhiều không gian hơn và có nhiều kịch bản ứng dụng hơn, do đó, sẽ chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi rô-bốt thay thế thủ công .
