Robot cộng tác: Khám phá các mức độ hợp tác và tình huống công nghiệp
Khi việc sử dụng robot công nghiệp ngày càng phổ biến, việc hiểu rõ các mức độ hợp tác và bối cảnh công nghiệp phù hợp là điều cần thiết để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Dù đó là tự động hóa dây chuyền lắp ráp, xử lý vật liệu, hay chăm sóc máy móc, cobots mang lại nhiều giải pháp để tăng năng suất, đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Robot cộng tác (cobots) đã cách mạng hóa ngành công nghiệp sản xuất bằng cách mang lại sự linh hoạt và hiệu quả ở một tầm cao mới. Không giống như robot công nghiệp truyền thống chỉ hoạt động độc lập, cobots được thiết kế đặc biệt để làm việc cùng con người một cách hợp tác. Điều này mở ra vô số cơ hội tự động hóa trong nhiều bối cảnh công nghiệp khác nhau. Trong bài viết toàn diện này, chúng ta sẽ khám phá các mức độ hợp tác cũng như các tình huống công nghiệp mà cobots thường được ứng dụng.
Hiểu các mức độ hợp tác trong robot cộng tác
Robot cộng tác được phân loại thành các mức độ hợp tác khác nhau dựa trên khả năng tương tác với con người. Mỗi mức độ đại diện cho một cấp độ hợp tác và tính năng an toàn khác nhau. Việc hiểu rõ các mức độ này là rất quan trọng để chọn được cobot phù hợp nhất cho nhu cầu cụ thể của bạn. Dưới đây là các mức độ hợp tác phổ biến:
Mức 1: Dừng giám sát an toàn
Ở mức này, cobots được trang bị cảm biến an toàn có thể phát hiện sự hiện diện của con người trong khu vực làm việc. Khi có người bước vào, cobot sẽ tự động dừng hoạt động để ngăn ngừa tai nạn. Mức này phù hợp với các tình huống ít tương tác với con người, tập trung chủ yếu vào việc đảm bảo an toàn cho người lao động.
Hình 1. Mức độ dừng giám sát an toàn
Mức 2: Hướng dẫn bằng tay
Cobots ở mức này cho phép tương tác vật lý trực tiếp giữa con người và robot. Nhờ các cảm biến, cobot có thể phát hiện và phản ứng với chạm tay của con người, giúp người vận hành điều khiển chuyển động của nó một cách thủ công. Đây là giải pháp lý tưởng cho các công việc cần định vị chính xác hoặc xử lý tinh tế.
Hình 2. Mức độ hướng dẫn bằng tay
Mức 3: Giám sát tốc độ và khoảng cách
Cobots mức 3 có thể hoạt động gần con người trong khi liên tục giám sát tốc độ và khoảng cách. Nếu phát hiện con người di chuyển quá nhanh hoặc đến gần, cobot sẽ tự động giảm tốc độ hoặc dừng lại để duy trì khoảng cách an toàn. Mức độ này phù hợp với các dây chuyền lắp ráp hoặc công việc xử lý vật liệu.
Hình 3. Mức độ giám sát tốc độ và khoảng cách
Mức 4: Hạn chế lực và công suất
Cobots ở mức này được thiết kế với các tính năng an toàn tiên tiến, giới hạn lực và công suất mà chúng có thể tác động. Điều này cho phép cobots làm việc trực tiếp với con người mà không gây nguy hiểm. Chúng thường được sử dụng trong các công việc cần lực lớn như nâng hạ nặng hoặc chăm sóc máy móc.
Hình 4. Mức độ hạn chế lực và công suất
Mức 5: Dừng giám sát an toàn đã được xếp hạng
Tương tự mức 1, nhưng cobots ở mức 5 có thêm các tính năng an toàn, như khả năng dừng giám sát được xếp hạng an toàn, đảm bảo dừng hoạt động một cách an toàn khi có con người tham gia nhiều hơn vào quy trình vận hành.
Mức 6: Hướng dẫn bằng tay với giám sát tốc độ và khoảng cách
Cobots mức 6 kết hợp tính năng của mức 2 và mức 3, cho phép người vận hành hướng dẫn thủ công trong khi giám sát tốc độ và khoảng cách. Phù hợp với các nhiệm vụ cần sự chính xác cao và sự tương tác gần gũi giữa con người và robot.
Mức 7: Hạn chế lực và công suất với giám sát tốc độ và khoảng cách
Mức cao nhất này kết hợp các tính năng của mức 4 và mức 3, cho phép cobots làm việc trực tiếp với con người đồng thời đảm bảo giới hạn lực, công suất, và giám sát khoảng cách. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các công việc vừa yêu cầu lực lớn vừa cần sự hợp tác chặt chẽ giữa người và robot.
Các tình huống công nghiệp sử dụng robot cộng tác
Robot cộng tác được ứng dụng rộng rãi trong nhiều bối cảnh công nghiệp nhờ khả năng tăng năng suất và đảm bảo an toàn. Dưới đây là một số tình huống phổ biến:
Tự động hóa dây chuyền lắp ráp
Cobots giúp tăng tốc quy trình sản xuất bằng cách thực hiện các công việc lặp đi lặp lại như gắp và đặt linh kiện, vặn ốc vít, hoặc kiểm tra chất lượng. Tùy thuộc vào mức độ phức tạp của quy trình và mức độ tham gia của con người, cobots với các mức độ hợp tác khác nhau có thể được triển khai.
Hình 5. Tự động hóa dây chuyền lắp ráp với robot cộng tác
Xử lý vật liệu và logistics
Trong các ứng dụng xử lý vật liệu và logistics, cobots có thể di chuyển các vật nặng, xếp dỡ pallet, và vận chuyển hàng hóa trong kho. Sử dụng cobots giúp tối ưu hóa luồng công việc và giảm nguy cơ chấn thương liên quan đến xử lý vật liệu thủ công.
Kiểm tra chất lượng và giám sát
Đảm bảo chất lượng sản phẩm là điều tối quan trọng trong sản xuất. Cobots có thể thực hiện các nhiệm vụ kiểm tra và giám sát chất lượng một cách chính xác, từ đo kích thước, phát hiện khuyết tật, đến kiểm tra hình ảnh. Với độ chính xác cao, chúng giúp cải thiện đáng kể quy trình kiểm soát chất lượng.
Hàn và gia công
Cobots ngày càng được sử dụng trong các nhiệm vụ hàn và gia công. Với độ chính xác và tốc độ cao, cobots không chỉ nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng mối hàn. Đồng thời, chúng đảm bảo an toàn khi làm việc cùng với các thợ hàn, giảm nguy cơ tai nạn.
Hình 6. Robot cộng tác có thể sử dụng trong các nhiệm vụ hàn và gia công
Đóng gói và xếp pallet
Trong các ứng dụng đóng gói và xếp pallet, cobots tự động hóa quá trình đóng gói sản phẩm vào hộp hoặc chất hàng lên pallet. Chúng có thể xử lý nhiều loại sản phẩm khác nhau và thích ứng với yêu cầu đóng gói đa dạng.
Chăm sóc máy móc
Cobots lý tưởng cho các nhiệm vụ chăm sóc máy móc, từ nạp và dỡ các bộ phận, thay đổi dụng cụ, đến giám sát quy trình sản xuất. Việc tự động hóa các công việc này giúp cải thiện năng suất, giảm sai sót và giải phóng lao động con người cho các nhiệm vụ phức tạp hơn.