Bài 12: Dây chuyền sản xuất tự động với sự tham gia của robot | Công Nghệ Công Nghệ Cơ Khí | Chương IV: Sản xuất cơ khí - Lớp 11 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 59)

Hình 12.1. Ứng dụng robot trong sản xuất

Quan sát Hình 12.1 và cho biết:

- Cánh tay robot ở vị trínào trong hình?

- Cánh tay robot đó đang thực hiện công việc gì?

- Nếu không sử dụng robot thì có cách nào khác để thực hiện nhiệm vụ đó? Ưu điểm của việc sử dụng robot trong nhiệm vụ này?

I - ROBOT CÔNG NGHIỆP

1. Khái niệm và đặc điểm

- Robot là một loại máy có thể thực thực hiện hiện các các công công việc việc một một cách cách tự động bởi chương trình điều khiển từ máy tính hoặc các vi mạch điện tử.

- Robot công nghiệp là robot được sử dụng trong sản xuất công nghiệp để thực hiện các nhiệm vụ của quá trình sản xuất như: gia công, lắp ráp, sơn, đóng gói sản phẩm,...

- Đặc điểm và vai trò của robot: Robot giúp thay thế con người thực hiện các thao tác phức tạp, làm việc trong môi trường độc hại một cách dễ dàng với yêu cầu nhanh và độ chính xác cao. Việc sử dụng robot trong các hệ thống sản xuất tự động giúp tăng năng suất lao động, tiết kiệm không gian làm việc, hạn chế các chi phí không đáng có, giảm thiểu tối đa sai sót, đảm bảo an toàn sản xuất và giải phóng sức lao động con người.

2. Phân loại robot

Việc phân loại robot trong hệ thống sản xuất tự động thường dựa trên các công dụng của robot như:

- Robot hàn có nhiệm vụ thực hiện hàn nối các chi tiết hay bộ phận của sản phẩm.

- Robot lắp ráp đảm nhận việc lắp ráp các chi tiết khác nhau thành một thành phẩm hoặc bản thành phẩm.

- Robot gia công có nhiệm vụ thực hiện các công việc gia công sản phẩm trong dây chuyền sản xuất.

(Trang 60)

- Robot vận chuyển có nhiệm vụ vận chuyển các chi tiết, sản phẩm trong dây chuyền sản xuất đến các vị trí cho nguyên công tiếp theo.

- Robot đóng gói trong dây chuyền sản xuất thực hiện nhiệm vụ đóng gói sản phẩm.

Hình 12.2. Các loại robot thường gặp trong các dây chuyền sản xuất tự động

Luyện tập

Hãy quan sát Hình 12.2 và chỉ ra các robot tương ứng với các tên gọi: robot đóng gói, robot gia công, robot vận chuyển, robot lắp ráp.

II – DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG

1. Dây chuyền sản xuất tự động

Dây chuyền sản xuất là một tập hợp các hoạt động được thiết lập để thực hiện các công việc một cách tuần tự, liên tục như lắp ráp hoặc chế tạo ra sản phẩm...

Sản xuất theo dây chuyền là hình thức của nền sản xuất với quy mô lớn. Trong đó, mỗi vị trí trên dây chuyền có nhiệm vụ thực hiện một công đoạn, nhiệm vụ nhất định. Đối tượng được di chuyển lần lượt qua các vị trí.

Dây chuyền sản xuất tự động là tổ hợp của các máy và các thiết bị tự động trong đó có thể có cả robot được sắp xếp theo một trật tự xác định để thực hiện các công việc khác nhau nhằm hoàn thành công tác sản xuất, chế tạo, lắp ráp sản phẩm.

Các thành phần cơ bản của một dây chuyền sản xuất tự động bao gồm:

- Robot hỗ trợ: nhằm hỗ trợ tác vụ phụ như cấp phôi, lấy chi tiết,...

- Robot chức năng: thực hiện trực tiếp một công đoạn trong quá trình sản xuất sản phẩm như: gia công lắp ráp, hàn, sơn phủ,...

- Máy công tác thực hiện công đoạn trong quá trình sản xuất như: máy tiện, máy phay....

- Băng tải thực hiện chức năng di chuyển đối tượng sản xuất đến các vị trí khác nhau. Ngoài cách sử dụng băng tải để kết nối chi tiết giữa các máy trong dây chuyền, các dây chuyền sản xuất còn có thể sử dụng các thiết bị vận chuyển di động như: xe nâng, xe tự hành...

(Trang 61)

Một mô hình cơ bản của dây chuyền tự động được thể hiện như Hình 12.3.

Hình 12.3. Ví dụ dây chuyền sản xuất tự động

Luyện tập

Quan sát Hình 12.3 và chỉ ra các thành phần sau ở đâu: băng tải, robot vận chuyển, robot lắp ráp, robot hỗ trợ.

2. Một số dây chuyền sản xuất tự động

a) Dây chuyền sản xuất tự động cứng

Khái niệm: Dây chuyền sản xuất tự động cứng là dây chuyền mà trong đó các quá trình chế tạo, sản xuất và lắp ráp tự động được thiết lập bởi các máy công tác, máy gia công tự động cứng. Máy tự động cứng thực hiện điều khiển hoạt động của máy nhờ cơ cấu cơ khí. Điển hình là sử dụng kết cấu cam để điều khiển hoạt động máy. Các máy này ngày càng ít được sử dụng và được thay bằng các máy tự động mềm.

Đặc điểm:

- Năng suất và độ ổn định cao.

- Chi phí đầu tư không quá lớn.

- Độ linh hoạt thấp vì khi thay đổi chương trình sản xuất cần thiết kế, chế tạo lại cơ cấu điều khiển, hiệu chỉnh lại các máy....

Vai trò của robot: Robot có thể được sử dụng tham gia hỗ trợ các hoạt động của dây chuyền.

Thông tin bổ sung

(Trang 62)

Hình 12.5. Ví dụ dây chuyền sử dụng các máy tự động cứng

Kết nối năng lực

b) Dây chuyền sản xuất tự động mềm

Hình 12.6. Minh hoạ về ứng dụng robot trong dây chuyền sản xuất tự động mềm

Khám phá

(Trang 63)

Khái niệm: Dây chuyền tự động mềm là dây chuyền có thể gia công, chế tạo được nhiều loại sản phẩm khác nhau. Quá trình sản xuất được thực hiện bởi các máy tự động mềm. Đây là các loại máy móc, thiết bị được điều khiển bằng kĩ thuật số thông qua máy tính.

Đặc điểm:

- Năng suất cao, nhưng độ ổn định thường không cao bằng tự động cứng do các thiết bị thường chứa nhiều linh kiện điện tử.

- Chi phí đầu tư cao.

- Độ linh hoạt cao: dễ dàng thay đổi chương trình để gia công chế tạo các chi tiết cơ khí khác nhau.

Hình 12.7. Một phần dây chuyền sản xuất tự động mềm

Vai trò của robot:

Robot được sử dụng ở nhiều công đoạn hơn trong dây chuyền sản xuất tự động mềm:

- Robot hỗ trợ: hỗ trợ cấp phôi, lấy chi tiết; robot vận chuyển (AGV: Automated Guided Vehicle)....

- Robot chức năng: robot hàn, robot son, robot lắp ráp....

Một số loại robot trong dây chuyền sản xuất tự động được thể hiện như Hình 12.7.

Vận dụng