1. Giới thiệu chung
Công ty Nittan là doanh nghiệp chuyên sản xuất các linh kiện ô tô, trong đó có van động cơ (engine valve) – một trong những sản phẩm yêu cầu độ chính xác và hiệu suất sản xuất cao. Để nâng cao năng suất và tự động hóa dây chuyền, công ty đã triển khai dự án ứng dụng robot công nghiệp vào quy trình pick and place (gắp và đặt) sản phẩm van sau gia công.
2. Mục tiêu của dự án
Tự động hóa quá trình lấy van sau khi gia công từ máy tiện hoặc máy mài.
Sắp xếp van đúng vị trí trên băng chuyền hoặc khay chứa.
Đảm bảo tốc độ, độ chính xác và an toàn trong dây chuyền sản xuất.
Giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động phổ thông, giảm lỗi thao tác và cải thiện môi trường làm việc.
3. Cấu hình hệ thống
Robot sử dụng: Robot 6 bậc tự do (6 DOF), thương hiệu Mitsubishi hoặc Yaskawa (tùy cấu hình thực tế của Nittan).
End-effector: Gripper hút chân không hoặc kẹp cơ khí, thiết kế phù hợp với hình dạng van.
Cảm biến: Cảm biến tiệm cận, cảm biến hình ảnh (nếu có), cảm biến lực để xác định chính xác vị trí và trạng thái van.
Bộ điều khiển trung tâm (PLC): Kết nối giữa robot, máy CNC, băng chuyền và hệ thống cảm biến.
Giao diện HMI: Cho phép người vận hành theo dõi và điều chỉnh hoạt động robot.
4. Quy trình hoạt động
Sau khi van được gia công xong và đẩy ra ngoài máy tiện/mài, cảm biến phát hiện sản phẩm.
Robot nhận tín hiệu và di chuyển đến vị trí lấy sản phẩm.
End-effector gắp van lên, robot di chuyển đến vị trí đặt đã định (khay hoặc băng chuyền).
Hoạt động lặp lại liên tục theo chu trình đã lập trình sẵn.
Trong một số trường hợp, robot có thể tích hợp thêm xử lý hình ảnh để phân biệt loại van hoặc kiểm tra sơ bộ lỗi.
5. Hiệu quả mang lại
Tăng năng suất: Tốc độ gắp/đặt nhanh và ổn định, giảm thời gian chờ giữa các công đoạn.
Ổn định chất lượng: Hạn chế lỗi con người, tăng độ chính xác trong thao tác.
Giảm chi phí lao động: Một robot có thể thay thế 1–2 công nhân trong ca.
Tăng tính chuyên nghiệp: Hệ thống tự động hóa tạo hình ảnh hiện đại cho dây chuyền sản xuất.
Dễ mở rộng: Có thể tích hợp thêm tính năng như phân loại, kiểm tra sản phẩm trong tương lai.
6. Khó khăn và giải pháp
Thách thức về không gian lắp đặt: Robot cần không gian hoạt động phù hợp – đã giải quyết bằng thiết kế layout hợp lý.
Tích hợp giữa robot và máy CNC đời cũ: Khắc phục bằng lập trình giao tiếp PLC trung gian.
Độ chính xác cao của thao tác gắp van: Thiết kế end-effector chuyên dụng, sử dụng cảm biến hỗ trợ hiệu chỉnh vị trí.
7. Kết luận
Dự án “Pick and Place sử dụng robot gắp van” tại công ty Nittan là một bước đi quan trọng trong quá trình hiện đại hóa và tự động hóa sản xuất. Thành công của dự án không chỉ nâng cao năng suất mà còn tạo tiền đề để nhân rộng mô hình sang các công đoạn khác trong dây chuyền.
