Chào mừng đến với podcast tự động hóa công nghiệp của chúng tôi. Hôm nay, chúng ta sẽ thảo luận về một thách thức phổ biến mà nhiều nhà sản xuất gặp phải khi nâng cấp dây chuyền sản xuất của họ — làm thế nào để giải quyết các vấn đề rung động và cộng hưởng trong một hệ thống Robot Delta 4 trục nhỏ gọn với bộ cấp liệu kép.
Đối với nhiều nhà máy, việc bổ sung tự động hóa không chỉ đơn thuần là mua một robot. Thách thức thực sự là tạo ra một giải pháp tự động hóa hoàn chỉnh và ổn định có thể hoạt động liên tục trong môi trường sản xuất.
Gần đây, chúng tôi đã làm việc với một khách hàng cần một hệ thống tự động hóa pick and place nhỏ gọn. Yêu cầu của họ rất đơn giản: họ muốn sử dụng robot nhện với hai bộ cấp liệu để tự động xử lý các bộ phận nhỏ và giảm thiểu lao động thủ công.
Tuy nhiên, trong giai đoạn thử nghiệm, họ đã phát hiện ra một vấn đề bất ngờ — cộng hưởng rung động.
Khách hàng đã chọn Robot Delta 4 trục nhỏ gọn vì những ưu điểm về tốc độ và tính linh hoạt của nó.
Hệ thống bao gồm:
- Một Robot Delta nhỏ gọn
- Hai bộ cấp liệu rung
- Hệ thống định vị bằng thị giác
- Chức năng pick and place tự động
Robot được thiết kế cho hoạt động tốc độ cao, với phạm vi làm việc khoảng 360mm × 255mm, tải trọng 0,5kg và tốc độ lên tới 2500 đến 3500 sản phẩm mỗi giờ.
Tuy nhiên, khi cả hai bộ cấp liệu hoạt động cùng lúc, khách hàng đã nhận thấy một số vấn đề:
Thứ nhất, cấu trúc máy bắt đầu rung động.
Thứ hai, hiệu suất cấp liệu trở nên không ổn định.
Thứ ba, độ chính xác khi gắp của robot bị ảnh hưởng trong quá trình hoạt động tốc độ cao.
Khách hàng lo ngại vì việc cấp liệu không ổn định có thể làm giảm hiệu quả sản xuất và gây ra thời gian ngừng hoạt động bổ sung.
Vậy tại sao điều này lại xảy ra?
Lý do không phải là do bản thân robot. Vấn đề đến từ sự tương tác giữa nhiều nguồn rung động.
Bộ cấp liệu rung tự nhiên tạo ra rung động cơ học để di chuyển các bộ phận về phía trước. Khi hai bộ cấp liệu hoạt động cùng lúc, tần số rung động của chúng có thể tương tác với khung máy.
Nếu tần số rung động gần với tần số tự nhiên của cấu trúc thiết bị, hiện tượng cộng hưởng sẽ xảy ra.
Điều này có thể khuếch đại các rung động nhỏ thành các chuyển động lớn hơn.
Đối với một hệ thống tự động hóa, đặc biệt là hệ thống pick and place tốc độ cao, ngay cả chuyển động cơ học nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến:
- Độ ổn định khi cấp liệu
- Độ chính xác nhận dạng camera
- Độ chính xác định vị robot
- Độ tin cậy lâu dài của máy
Để giải quyết vấn đề này, đội ngũ kỹ sư của chúng tôi không chỉ đơn thuần giảm công suất rung của bộ cấp liệu.
Thay vào đó, chúng tôi đã phân tích toàn bộ hệ thống.
Giải pháp bao gồm một số cải tiến.
1. Cải thiện cách ly cơ học
Bước đầu tiên là tách nguồn rung động khỏi cấu trúc robot.
Chúng tôi đã tối ưu hóa vị trí lắp đặt của bộ cấp liệu kép và cải thiện khả năng cách ly rung động giữa các bộ phận cấp liệu và khung máy chính.
Điều này làm giảm sự truyền rung động từ bộ cấp liệu đến nền tảng Robot Delta.
2. Tối ưu hóa thiết kế cấu trúc máy
Bước thứ hai là cải thiện độ ổn định cơ học của hệ thống.
Robot Delta nhỏ gọn yêu cầu cấu trúc nhẹ để di chuyển tốc độ cao, nhưng nó cũng cần độ cứng đủ.
Các kỹ sư của chúng tôi đã điều chỉnh thiết kế cấu trúc để đạt được sự cân bằng tốt hơn giữa:
- Trọng lượng
- Độ cứng
- Khả năng chống rung
Điều này giúp hệ thống duy trì hoạt động ổn định trong quá trình sản xuất liên tục.
3. Điều chỉnh các tham số hoạt động
Bước thứ ba là tối ưu hóa phần mềm và tham số.
Tần số rung động của mỗi bộ cấp liệu đã được điều chỉnh để tránh các mẫu rung động trùng lặp.
Đồng thời, các tham số gia tốc và chuyển động của robot đã được tối ưu hóa.
Điều này làm giảm tác động cơ học không cần thiết trong các hoạt động pick and place tốc độ cao.
Sau khi tối ưu hóa, khách hàng đã đạt được quy trình sản xuất ổn định.
Robot Delta 4 trục nhỏ gọn có thể hoạt động cùng với hệ thống bộ cấp liệu kép một cách trơn tru.
Giải pháp cuối cùng cung cấp:
- Cấp liệu tự động ổn định
- Hiệu suất pick and place đáng tin cậy
- Giảm thiểu gián đoạn sản xuất
- Nâng cao hiệu quả tự động hóa
Khách hàng giờ đây có thể thay thế các hoạt động cấp liệu thủ công lặp đi lặp lại bằng một giải pháp cấp liệu tự động đáng tin cậy.
Nhiều nhà sản xuất nghĩ rằng việc chọn robot công nghiệp chỉ đơn thuần là về tốc độ.
Tuy nhiên, tự động hóa thành công đòi hỏi sự tích hợp của:
- Công nghệ robot
- Thiết kế hệ thống cấp liệu
- Kỹ thuật cơ khí
- Kiểm tra bằng thị giác
- Điều khiển phần mềm
Một robot tiêu chuẩn có thể không phải lúc nào cũng giải quyết được thách thức sản xuất của khách hàng.
Một giải pháp tự động hóa tùy chỉnh thường là chìa khóa để đạt được hoạt động ổn định lâu dài.
Đối với các bộ phận nhỏ, linh kiện điện tử, sản phẩm y tế, phụ tùng phần cứng và các ứng dụng sản xuất chính xác, Robot Delta 4 trục nhỏ gọn kết hợp với hệ thống cấp liệu phù hợp có thể cung cấp một giải pháp hiệu quả và linh hoạt.
Vấn đề cộng hưởng trong hệ thống bộ cấp liệu kép là một thách thức kỹ thuật, nhưng nó có thể được giải quyết thông qua thiết kế cơ khí phù hợp, kiểm soát rung động và tối ưu hóa hệ thống.
Tại Fider Automation, chúng tôi tập trung vào việc cung cấp các giải pháp tự động hóa pick and place hoàn chỉnh, bao gồm Robot Delta nhỏ gọn, bộ cấp liệu linh hoạt, bộ cấp liệu rung, hệ thống thị giác và thiết bị tự động hóa tùy chỉnh.
Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp robot nhện nhỏ gọn cho dây chuyền sản xuất của mình, đội ngũ kỹ sư của chúng tôi có thể giúp bạn thiết kế một hệ thống tự động hóa ổn định và hiệu quả.
