Trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0, robot công nghiệp ngày càng đóng vai trò quan trọng trong các dây chuyền sản xuất tự động hóa. Trong số đó, robot 6 trục nổi bật nhờ khả năng hoạt động linh hoạt, chính xác và hiệu quả. Vậy robot 6 trục là gì? Tổng quan về robot 6 trục ra sao? JINHONE sẽ giúp bạn hiểu rõ và đầy đủ về loại robot tiên tiến này.

Robot 6 trục là gì?

Robot 6 trục là một loại robot công nghiệp được thiết kế với sáu khớp quay, cho phép cánh tay robot thực hiện chuyển động linh hoạt trong không gian ba chiều. Nhờ mỗi trục có khả năng xoay quanh một phương khác nhau, robot có thể dễ dàng tiếp cận các vị trí làm việc ở nhiều hướng và góc độ.

Bên cạnh đó, cấu trúc sáu bậc tự do giúp robot mô phỏng chuyển động tay người, từ đó xử lý hiệu quả các tác vụ phức tạp. Chính vì thế, robot 6 trục ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp đòi hỏi sự chính xác và tự động hóa cao.

Nguyên lý hoạt động của robot 6 trục

Robot 6 trục vận hành dựa trên hệ thống điều khiển chuyển động. Bộ điều khiển trung tâm gửi tín hiệu đến các động cơ servo, từ đó điều khiển các khớp và trục di chuyển theo trình tự và tốc độ đã lập trình sẵn. Cơ chế này giúp robot thực hiện các thao tác chính xác và linh hoạt trong môi trường làm việc tự động hóa.

Trục 1

Trục đầu tiên (còn gọi là trục đế), nằm cố định tại phần chân của robot và đóng vai trò là điểm xoay chính cho toàn bộ hệ thống. Nhờ khả năng xoay tròn quanh trục thẳng đứng, robot có thể dễ dàng thay đổi hướng làm việc, mở rộng tầm thao tác mà không cần di chuyển khỏi vị trí ban đầu. Điều này đặc biệt hữu ích khi robot cần xử lý nhiều vị trí khác nhau trong cùng một khu vực làm việc hoặc vận hành trong không gian hẹp.

Trục 2

Trục thứ hai (còn được gọi là trục vai), giữ vai trò điều khiển phần trên của cánh tay robot chuyển động theo phương thẳng đứng. Thông qua chuyển động dạng cung, trục này giúp cánh tay robot nâng lên hoặc hạ xuống một cách linh hoạt.

Nhờ đó, robot dễ dàng điều chỉnh độ cao thao tác và tiếp cận chính xác các vị trí làm việc ở nhiều tầng không gian khác nhau. Đây là yếu tố quan trọng giúp robot thích nghi với các yêu cầu lắp ráp, sắp xếp hoặc xử lý sản phẩm trong môi trường sản xuất đa dạng và có cấu trúc phức tạp.

Trục 3

Trục thứ ba thường được ví như khuỷu tay của robot, cho phép cánh tay thực hiện chuyển động duỗi ra hoặc gập lại một cách linh hoạt. Nhờ khả năng thay đổi độ dài thao tác này, robot 6 trục có thể mở rộng hoặc thu ngắn tầm với, từ đó dễ dàng tiếp cận các vị trí làm việc ở khoảng cách gần hoặc xa mà không cần thay đổi vị trí gốc. Đây là yếu tố quan trọng giúp robot thích nghi với nhiều loại hình sản xuất có bố cục không gian khác nhau.

Trục 4

Trục thứ tư nằm tại phần cổ tay, đóng vai trò điều khiển chuyển động xoay quanh trục dọc của công cụ đầu cuối. Chuyển động này giúp robot 6 trục điều chỉnh hướng xoay của công cụ đầu cuối theo yêu cầu cụ thể của từng công việc. Nhờ đó, robot có thể thực hiện các thao tác như vặn, xoay hoặc định vị chính xác đầu công cụ trong quá trình lắp ráp hoặc xử lý vật liệu.

Trục 5

Trục thứ năm cho phép cổ tay robot nghiêng lên hoặc nghiêng xuống theo một cung tròn mượt mà. Chức năng này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng đòi hỏi sự tinh chỉnh góc làm việc, chẳng hạn như phun sơn bề mặt, kiểm tra chi tiết hoặc lắp ráp linh kiện ở các vị trí khó tiếp cận. Việc điều chỉnh góc nghiêng giúp robot đảm bảo độ chính xác và tính đồng đều trong từng thao tác.

Trục 6

Trục thứ sáu chịu trách nhiệm điều khiển chuyển động xoay ngang của cổ tay sang trái hoặc phải. Khi kết hợp cùng hai trục cổ tay trước đó, robot có thể định hướng công cụ đầu cuối một cách linh hoạt và toàn diện trong không gian ba chiều. Nhờ đó, robot dễ dàng thích ứng với các nhiệm vụ phức tạp đòi hỏi sự chính xác cao về vị trí và góc độ thao tác.

Ưu điểm và nhược điểm của robot 6 trục 

Việc tìm hiểu kỹ về ưu điểm và nhược điểm của robot 6 trục sẽ giúp doanh nghiệp đưa ra quyết định chính xác khi lựa chọn giải pháp tự động hóa. Dưới đây là phân tích chi tiết về những điểm mạnh và hạn chế của loại robot công nghiệp này.

 Ưu điểm của robot 6 trục 

• Linh hoạt cao: Có khả năng thực hiện chuyển động ba chiều phức tạp, mô phỏng linh hoạt các thao tác của cánh tay con người.
• Độ chính xác và khả năng lặp lại cao: Đáp ứng tốt các yêu cầu sản xuất hiện đại, đặc biệt trong các ngành đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối như lắp ráp linh kiện điện tử, hàn điểm hoặc phun sơn.
• Dễ tích hợp: Có thể tích hợp dễ dàng vào nhiều loại dây chuyền tự động hóa với các thiết bị khác như băng chuyền, cảm biến, máy kiểm tra chất lượng,...
• Đa dạng công cụ đầu cuối: Hỗ trợ nhiều loại đầu công cuối như đầu gắp, súng hàn, súng phun sơn, camera,... giúp mở rộng phạm vi ứng dụng.
• Tiết kiệm không gian: Robot 6 trục có thiết kế nhỏ gọn giúp hoạt động hiệu quả trong các khu vực làm việc có diện tích hạn chế.
• Tăng năng suất: Có thể làm việc liên tục 24/7, từ đó tăng hiệu quả sản xuất và giảm chi phí nhân công.
• Giảm rủi ro lao động: Hạn chế tai nạn lao động trong các công việc nguy hiểm hoặc độc hại như hàn, sơn, xử lý hóa chất,...

Nhược điểm của robot 6 trục 

• Chi phí đầu tư cao: Bao gồm chi phí mua robot, lập trình, đào tạo nhân sự và tích hợp hệ thống.
• Yêu cầu kỹ năng chuyên môn: Cần kỹ thuật viên có kiến thức về lập trình robot, điều khiển và bảo trì để vận hành hiệu quả.
• Bảo trì định kỳ: Hệ thống cơ khí và điện tử cần được kiểm tra, bảo trì thường xuyên để đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.
• Phức tạp trong thiết kế giải pháp: Việc lập trình các chuyển động chính xác trong không gian ba chiều có thể phức tạp, đặc biệt trong các quy trình yêu cầu độ phối hợp cao giữa các trục.
• Khó phù hợp với tác vụ đơn giản: Đối với các ứng dụng đơn lẻ, ít yêu cầu chuyển động phức tạp, robot 6 trục sẽ làm lãng phí chi phí đầu tư.

Ứng dụng của robot 6 trục trong công nghiệp

Nhờ khả năng thực hiện các chuyển động phức tạp với độ chính xác cao, robot 6 trục được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất và dịch vụ hiện đại.

Ngành cơ khí

  Robot 6 trục không chỉ gia công vật liệu mà còn có thể thay dao tự động, cảm biến lực để kiểm soát áp suất cắt và tích hợp với hệ thống đo kiểm inline, từ đó tăng độ chính xác và hạn chế sai sót do con người. Ngoài ra, khả năng làm việc liên tục giúp các xưởng gia công tăng công suất và giảm chi phí nhân lực đáng kể.

Ngành ô tô

Trong ngành ô tô, robot 6 trục được lập trình để hoạt động đồng bộ với các thiết bị đo lường và thị giác máy, đảm bảo từng bước như hàn điểm, lắp ráp ghép nối, bắn keo đều đạt chuẩn chất lượng. Một số hệ thống tiên tiến còn cho phép robot tự động điều chỉnh thao tác theo từng dòng xe, hỗ trợ sản xuất linh hoạt theo đơn đặt hàng.

Ngành điện tử

Với tốc độ phản hồi cao và độ chính xác lên đến từng micromet, robot 6 trục là lựa chọn hàng đầu cho các dây chuyền sản xuất linh kiện nhỏ như điện thoại, vi mạch, cảm biến… Robot có thể xử lý các tác vụ micro-assembly và hàn bằng laser trong không gian chật hẹp mà con người khó thao tác.

Ngành đóng gói và lắp ráp

Ngoài khả năng đóng gói nhanh, robot 6 trục còn được tích hợp với hệ thống phân loại theo màu sắc, kích thước, mã QR, giúp xử lý hàng ngàn sản phẩm khác nhau mà không cần thay đổi cơ cấu máy. Điều này cực kỳ hữu ích trong các mô hình sản xuất linh hoạt hoặc bán tự động.

Ngành thực phẩm và dược phẩm

Robot có thể hoạt động trong môi trường vô trùng hoặc nhiệt độ thấp, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt như GMP, HACCP. Ngoài đóng gói, robot còn hỗ trợ chiết rót, đóng nắp và kiểm tra tem nhãn, những công đoạn yêu cầu độ chính xác cao trong ngành dược phẩm.

Một số ứng dụng khác

• Y tế: Một số robot 6 trục được thiết kế cho phẫu thuật chính xác trong các ca nội soi hoặc hỗ trợ bác sĩ thực hiện thao tác vi phẫu.

• Logistics: Robot gắn đầu hút hoặc gắp để tự động xếp hàng hóa vào kệ, phân loại bưu kiện theo tuyến giao hàng.

• Dịch vụ: Ứng dụng trong nhà hàng (robot phục vụ), sân bay (robot hướng dẫn) và giải trí (biểu diễn, trình chiếu ánh sáng...).

Tiêu chí lựa chọn robot 6 trục

Khi lựa chọn robot 6 trục, doanh nghiệp cần cân nhắc kỹ các tiêu chí dưới đây để đảm bảo phù hợp với quy trình sản xuất, đồng thời tối ưu chi phí đầu tư:

• Yêu cầu công việc: Xác định rõ robot sẽ thực hiện những tác vụ nào như gắp sản phẩm, lắp ráp chi tiết, robot hàn hay phun sơn… Từ đó lựa chọn loại robot có chức năng và cấu hình phù hợp.
• Khả năng tải trọng và phạm vi làm việc: Đánh giá tải trọng tối đa mà robot có thể xử lý, cũng như tầm với và không gian hoạt động để đảm bảo đáp ứng được kích thước sản phẩm và môi trường làm việc thực tế.
• Độ chính xác và khả năng lặp lại: Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng với các ngành yêu cầu độ chuẩn xác cao như lắp ráp vi mạch, hàn chi tiết nhỏ hoặc thao tác bằng thị giác máy.
• Tính linh hoạt và dễ lập trình: Ưu tiên những dòng robot 6 trục có giao diện điều khiển trực quan, dễ lập trình, hỗ trợ đa dạng ngôn ngữ lập trình hoặc phần mềm mô phỏng để tiết kiệm thời gian và chi phí đào tạo.
• Yếu tố an toàn: Nếu robot làm việc trong môi trường có sự tương tác với con người, cần chọn sản phẩm tích hợp các tính năng an toàn như cảm biến dừng khẩn cấp, giới hạn vùng hoạt động hoặc chuẩn an toàn ISO.
• Chi phí đầu tư và vận hành: Không chỉ tính đến chi phí ban đầu, doanh nghiệp nên xem xét tổng chi phí sở hữu bao gồm vận hành, bảo trì định kỳ và khả năng mở rộng trong tương lai.
• Dịch vụ hậu mãi: Lựa chọn nhà cung cấp uy tín, có đội ngũ kỹ thuật hỗ trợ nhanh chóng, sẵn sàng tư vấn, bảo trì và cung cấp linh kiện thay thế để đảm bảo robot vận hành ổn định lâu dài.

Tổng kết

Robot 6 trục chính là giải pháp thông minh cho doanh nghiệp hiện đại, giúp nâng tầm năng suất, tối ưu chất lượng và chinh phục những tác vụ phức tạp với độ chính xác ấn tượng. Hy vọng bài viết trên đã mang đến cho bạn những thông tin giá trị về robot 6 trục. Hãy tiếp tục đồng hành cùng JINHONE trong những bài viết tiếp theo để khám phá thêm nhiều giải pháp tự động hóa đột phá!