Chúng ta có thể nghĩ rằng sản xuất diễn ra đằng sau hậu trường, nhưng đây là quan điểm sai lầm. Theo một góc nhìn khác, chuỗi cung ứng sản xuất và cơ sở hạ tầng hỗ trợ là cốt lõi của cuộc sống hiện đại.
Nhờ có robot và tự động hóa, sản xuất trở thành trung tâm của cuộc cách mạng kỹ thuật. Robot đặc biệt quan trọng ngày nay khi xét đến số lượng việc làm công nghiệp còn trống và các công ty đang tìm kiếm lợi thế cạnh tranh trong toàn cầu hóa.
Robot cộng tác (cobot) và cánh tay robot tự động có thể sử dụng các loại công cụ khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng và kết quả mong muốn. Một sự khác biệt đáng để hiểu là giữa các công cụ cuối cánh tay khí nén và điện (EOAT). Đây là các công cụ ở cuối cánh tay thao tác của robot được sử dụng để tương tác với vật liệu và phôi.
Tại sao điều này lại quan trọng?
Ngành robot không phải là một chủ đề nhàm chán - nhưng trừ khi bạn đã làm việc trong ngành robot, sản xuất hoặc tự động hóa, bạn có thể phải mất một thời gian để thuyết phục họ thì mới quan tâm đến công cụ cuối cánh tay.
Có thể nói rằng, robot công nghiệp hiện đại không thể nâng, mang, xoay, cắt, chạm khắc, đo lường, thử nghiệm hoặc nhiều nhiệm vụ khác nếu không có dụng cụ ở đầu cánh tay.
Các ví dụ điển hình về dụng cụ cuối cánh tay bao gồm:
- Thợ hàn
- Kẹp
- Máy cắt laser
- Công cụ đo lường
- Công cụ loại bỏ vật liệu
- Cảm biến mô men xoắn và va chạm
- Cốc hút hoặc bộ nâng điện từ
Ngoài các công cụ cắt, mài hoặc đánh bóng, cánh tay robot có thể sử dụng EOAT để thực hiện các thử nghiệm, hiệu chuẩn hoặc kiểm tra. EOAT cung cấp cho robot khả năng thực hiện các nhiệm vụ mà chúng ta yêu cầu và hỗ trợ ngày càng nhiều nền tảng và ứng dụng robot.
Dưới đây, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn ưu và nhược điểm của EOAT khí nén và điện.
EOAT khí nén: ưu điểm và nhược điểm
Nếu không có dụng cụ đầu cánh tay phù hợp, robot công nghiệp không thể hoàn thành nhiệm vụ được giao. Cũng có nhiều mối quan tâm về mặt kinh doanh.
Đầu tiên và quan trọng nhất là khí nén. EOAT khí nén là lựa chọn đầu tiên của các kỹ sư robot. Nhưng những lợi thế cụ thể là gì? Một mặt, EOAT khí nén có tỷ lệ công suất trên kích thước cao so với các tùy chọn khác. Do đó, chúng có thể dễ dàng được lắp đặt hơn vào một số khung gầm robot hoặc khu vực làm việc công nghiệp. Các công ty lo ngại về chi phí khởi nghiệp cũng có thể sử dụng bộ truyền động khí nén và EOAT quen thuộc hơn. Phương trình vượt xa điều đó, nhưng việc sử dụng EOAT khí nén có thể giúp quản lý chi phí ngày đầu tiên dễ dàng hơn.
Hoạt động khí nén lý tưởng cho các thiết lập hiệu quả khi hình dạng và kích thước của phôi không thay đổi thường xuyên. Nhiều EOAT khí nén chỉ có thể gia công hoặc vận hành một loại bộ phận.
Tuy nhiên, EOAT khí nén không phải là không có nhược điểm. Chúng là lựa chọn được ưa chuộng hiện nay, nhưng chúng có những nhược điểm đáng kể có thể khiến chúng bị loại khỏi nhà máy để nhường chỗ cho các đối tác điện trong những năm tới.
Những nhược điểm này dễ giải quyết hơn trong một số trường hợp, nhưng vẫn đáng lưu ý khi các công ty cân nhắc lựa chọn này:
- Khả năng lập trình kém tiên tiến hơn: Kẹp khí nén và các dụng cụ khí nén đầu cánh tay khác cung cấp chức năng đóng mở đơn giản so với EOAT điện có khả năng lập trình nhiều hơn.
- Kiểm soát độ bám hạn chế: Độ bám điện EOAT có thể tùy chỉnh nhiều hơn, mặc dù các biến thể khí nén có thể cho phép kiểm soát độ bám cơ bản bằng cách thay đổi áp suất.
- Cần khí nén: EOAT cần sử dụng khí nén liên tục, làm tăng chi phí vận hành liên tục.
- Khả năng giảm chất lượng do chất bôi trơn: Các chất gây ô nhiễm trong hệ thống khí nén có thể gây ra mối đe dọa cho một số sản phẩm đặc biệt tinh tế, chẳng hạn như thực phẩm, tùy thuộc vào ứng dụng.
EOAT điện: Ưu và nhược điểm
Cộng đồng kỹ thuật ngày càng hướng đến các công cụ cuối cánh tay điện như một giải pháp thay thế hợp lý cho các công cụ cánh tay cơ khí nén. Mặc dù chúng có thể cung cấp nhiều chức năng tương tự, nhưng bộ truyền động điện và EOAT linh hoạt hơn nhiều theo một số cách chính.
Sau đây là những ưu điểm của dụng cụ điện cầm tay:
- Khả năng lập trình và kiểm soát tốt hơn: EOAT có động cơ cung cấp cho người dùng khả năng kiểm soát đáng kể và có thể lập trình đối với vị trí, lực dụng cụ, khoảng cách di chuyển và tốc độ di chuyển. Các tính năng này rất cần thiết khi kích thước vật liệu, sản phẩm hoặc bộ phận thay đổi thường xuyên.
- Hệ thống và thiết lập đơn giản: Lợi ích của việc sử dụng EOAT điện là loại bỏ máy nén khí và các chu kỳ bảo trì và thay thế liên quan. Tính đơn giản tương đối của bộ truyền động điện và EOAT hấp dẫn các tổ chức có đội ngũ kỹ sư hạn chế.
- Kiểm soát dễ dàng hơn ở áp suất thấp hơn: Như đã đề cập trước đó, các công cụ khí nén chỉ cung cấp khả năng kiểm soát áp suất cơ bản. Ở áp suất thấp hơn, rất khó để có được lực hữu ích từ công cụ. Các biến thể điện loại bỏ nhược điểm này bằng cách cung cấp độ bám ngay cả trong các thao tác tinh vi.
- Yêu cầu về không gian ít nghiêm ngặt hơn: Vì bộ điều khiển khí nén có thể mở hoặc đóng hoàn toàn tại bất kỳ thời điểm nào nên chúng có xu hướng yêu cầu nhiều không gian đệm hơn vì lý do an toàn khi sử dụng các bộ phận nhỏ hơn.
Một trong số ít nhược điểm của EOAT cơ giới như kẹp là, như đã thảo luận, chúng thường đắt hơn so với các loại tương tự khí nén. Các thành phần khí nén có thể rẻ hơn vào ngày đầu tiên, nhưng chi phí vận hành của chúng (bao gồm cả cung cấp khí nén) có thể ảnh hưởng đến ROI. Ngược lại, EOAT điện có thể tốn kém hơn vào ngày đầu tiên, nhưng chi phí bảo trì thấp hơn.
Sự đánh đổi về chi phí-lợi ích của quá trình cơ giới hóa là điều đáng cân nhắc đối với các công ty muốn đầu tư hoặc tái đầu tư vào robot công nghiệp.
Lựa chọn dụng cụ cuối cánh tay bằng điện và khí nén
Có nhiều cách khác mà ứng dụng dự định của bạn ảnh hưởng đến lựa chọn tay đòn dụng cụ của bạn. Ví dụ, ngày càng ít dụng cụ kẹp khí nén và dụng cụ khí nén được trang bị cảm biến phát hiện kẹp. EOAT cơ giới có thể dễ dàng tích hợp hơn vào cơ sở hạ tầng IoT (Internet vạn vật) đang phát triển của công ty cho mục đích thu thập dữ liệu.
Cuối cùng, bộ truyền động và công cụ điện có thể chứng minh là một lựa chọn có khả năng mở rộng hơn cho tương lai tinh gọn hơn, xanh hơn của thiết bị sản xuất phân tán, đa dạng, khối lượng lớn và giá cả phải chăng.