Về việc ứng dụng các cánh tay robot

　　Các cánh tay robot là kết quả tất yếu của quá trình phát triển sản xuất công nghiệp. Chúng là những thiết bị công nghệ tự động, mô phỏng một số chức năng nhất định của chi trên con người, nhằm vận chuyển phôi hoặc giữ các dụng cụ theo các yêu cầu đã được lập trình sẵn. Sự ra đời và ứng dụng của loại thiết bị công nghệ sáng tạo này đóng vai trò then chốt trong việc hiện thực hóa tự động hóa công nghiệp và thúc đẩy hơn nữa sự tiến bộ của sản xuất công nghiệp; do đó, chúng có sức sống mạnh mẽ và nhận được sự quan tâm, ưa chuộng rộng rãi. Các cánh tay robot được sử dụng trong sản xuất công nghiệp có sự đa dạng lớn về cấu trúc thiết kế cũng như mức độ phức tạp về kỹ thuật, tùy thuộc vào từng bối cảnh ứng dụng cụ thể và các yêu cầu vận hành. Tuy vậy, tất cả các loại cánh tay robot này đều có những điểm tương đồng với cánh tay, cổ tay và bàn tay của con người về kiểu dáng chuyển động và khả năng chức năng, và nhìn chung có thể thực hiện các nhiệm vụ một cách tự động, lặp đi lặp lại theo các chương trình đã được xác định trước. Ngoài ra, còn có một số thiết bị tự động khác cũng thể hiện các chuyển động phần nào giống với chi trên của con người; mặc dù cấu trúc cơ khí của chúng rất gần gũi với cấu trúc của các cánh tay robot công nghiệp, nhưng chúng vẫn có thể được xếp vào nhóm các cánh tay robot công nghiệp. Chẳng hạn, từ thời kỳ đầu đã xuất hiện loại cánh tay robot điều khiển bằng tay, theo sát đối tượng thông qua dây thừng; cho đến các loại cánh tay robot được vận hành thủ công mới được phát triển gần đây (như cần trục cân bằng), cùng một số loại cánh tay robot không hoàn toàn tự động, chỉ hoạt động theo chu kỳ đơn, được điều khiển thông qua các nút bấm đặt gần hoặc qua điều khiển từ xa.

　　Thiết kế tổng thể của một cánh tay robot cần được xem xét một cách toàn diện và tích hợp, nhằm đạt được tối đa một cấu trúc đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, an toàn và tin cậy, thuận tiện cho việc lắp đặt và bảo dưỡng, đồng thời có tính kinh tế cao. Ứng dụng của các cánh tay robot trong sản xuất công nghiệp bao trùm hầu như tất cả các lĩnh vực; tóm lại, những ứng dụng này có thể được phân loại rộng rãi thành các mảng sau.

　　1. Triển khai tự động hóa với các hệ thống độc lập

　　Nhiều thiết bị gia công chuyên dụng có hiệu suất cao đã ra đời trong sản xuất—chẳng hạn như các loại máy công cụ chuyên dùng—sẽ không phát huy được hết tiềm năng của mình nếu các thao tác phụ trợ như bốc xếp phôi vẫn tiếp tục được thực hiện thủ công. Điều này không chỉ làm tăng gánh nặng lao động thể chất cho người lao động mà còn ngăn cản các thiết bị chuyên dụng này vận hành ở hiệu suất tối ưu, từ đó tất yếu kìm hãm sự cải thiện năng suất lao động. Bằng cách thay thế việc bốc xếp thủ công bằng các robot tay máy, chúng ta có thể khắc phục sự bất tương thích này, hiện thực hóa quá trình sản xuất tự động trên từng máy riêng lẻ và tạo điều kiện để giám sát đồng thời nhiều máy cùng lúc. Các ví dụ bao gồm các máy công cụ tự động được trang bị robot bốc xếp, robot dập, máy ép phun kết hợp với robot xử lý vật liệu, v.v.

　　2. Lắp ráp một dây chuyền sản xuất tự động

　　Dựa trên nền tảng của tự động hóa độc lập, nếu sử dụng các cánh tay robot để thực hiện việc nạp, tháo và vận chuyển phôi một cách tự động, nhiều đơn vị riêng lẻ có thể được kết nối với nhau để hình thành một dây chuyền sản xuất tự động. Hiện nay, các cánh tay robot được ứng dụng đặc biệt rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất đối với các loại phôi dạng trục và dạng đĩa nhằm đạt được quy trình chế tạo tự động. Các ví dụ bao gồm: dây chuyền sản xuất tự động cho gia công trục được trang bị các cánh tay robot nạp/tháo; dây chuyền sản xuất tự động cho gia công đĩa được trang bị các cánh tay robot; cũng như các cánh tay robot nạp/tháo dành cho các máy tiện gia công bánh răng, v.v.

　　3. Tự động hóa các hoạt động ở nhiệt độ cao

　　Làm việc trong các môi trường có nhiệt độ cao (chẳng hạn như xử lý nhiệt, đúc và rèn). Người lao động phải đối mặt với cường độ lao động thể chất lớn và điều kiện làm việc kém; do đó, việc sử dụng các robot tay máy trở nên đặc biệt thiết thực—ví dụ, các robot tay máy dùng để tôi lá nhíp ô tô và các robot tay máy dùng cho máy đúc áp lực.

　　4. Công cụ vận hành

　　Việc sử dụng các cánh tay robot để cầm nắm công cụ và thực hiện các thao tác tự động trong các môi trường có nhiệt độ cao, nhiều bụi bẩn hoặc chứa khí độc hại có thể giải phóng người lao động khỏi những điều kiện làm việc khắc nghiệt, giảm cường độ lao động, nâng cao năng suất và bảo đảm chất lượng sản phẩm. Các ví dụ bao gồm hàn điểm các tấm thép mỏng dùng cho thân xe ô tô, cũng như các quy trình sơn tự động hoặc phun bi và loại bỏ cát tự động.

　　5. Thực hiện các hoạt động đặc biệt

　　Trong khoa học và công nghệ hiện đại, các ứng dụng của năng lượng nguyên tử, việc khai thác tài nguyên đáy biển cũng như các cuộc thám hiểm liên sao đã trở nên quen thuộc với con người. Tuy nhiên, những môi trường như bức xạ phóng xạ, vùng biển sâu và không gian vũ trụ thường khó tiếp cận hoặc rất khó để con người trực tiếp đặt chân tới. Bằng cách sử dụng các cánh tay robot điều khiển từ xa để thực hiện các nhiệm vụ này thay cho con người, chúng ta không chỉ có thể hoàn thành được những hoạt động chuyên môn đặc thù mà còn tiến hành công việc một cách an toàn và liên tục trong thời gian dài—đây chính là một phương thức hiệu quả giúp nhân loại vươn tới những biên giới mới của tự nhiên.

　　Các robot tay máy có thể thay thế bàn tay con người trong việc thực hiện các công việc nặng nhọc và lặp đi lặp lại, qua đó giảm đáng kể gánh nặng về thể chất cho người lao động, cải thiện điều kiện làm việc, đồng thời nâng cao năng suất lao động cũng như mức độ tự động hóa trong sản xuất. Trong sản xuất công nghiệp, nơi việc xử lý các phôi có kích thước lớn và trọng lượng nặng, cũng như việc thực hiện các thao tác kéo dài, thường xuyên và đơn điệu, là những hoạt động phổ biến, việc sử dụng robot tay máy tỏ ra vô cùng hiệu quả. Hơn nữa, các robot tay máy còn nổi trội trong việc vận hành dưới những điều kiện khắc nghiệt—như nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, môi trường nước sâu, không gian vũ trụ, môi trường phóng xạ, cũng như các môi trường độc hại hoặc ô nhiễm—điều này càng khẳng định ưu thế của chúng và mở ra tiềm năng phát triển to lớn trong tương lai.

　　Các ứng dụng của các tay máy robot trong sản xuất công nghiệp rất đa dạng. Để các loại máy móc và robot này phát huy vai trò lớn hơn nữa, việc phát triển và tích hợp thêm các thiết bị phụ trợ bổ sung cũng đóng vai trò quan trọng. Khi công nghệ tay máy robot tiếp tục tiến bộ, khả năng thích ứng của chúng sẽ ngày càng được nâng cao, đồng thời các ứng dụng của chúng cũng sẽ mở rộng hơn nữa.