Mở đầu Chương 2: Tổng quan về robot công nghiệp Chương 3: Yêu cầu và phương án thiết kế cơ khí Chương 4: Thiết kế hệ thống điều khiển Chương 5: Chế tạo, thử nghiệm và kết quả Chương 6: Kết luận và định hướng phát triển SVTH: Trần Văn Hiệp GVHD: TS. Nguyễn Phú Sinh 3 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình robot vệ sinh công nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP 2. Giới thiệu về Robot công nghiệp 2. Khái niệm Robot công nghiệp được xem như là giải pháp tự động hóa đã được nhiều doanh nghiệp sản xuất trong nước và thế giới quan tâm và áp dụng.
Mặc dù chỉ được phát triển không lâu, nhưng lĩnh vực này đã đạt được nhiều thành công ngoài mong đợi. Những loại robot công nghiệp mang đến rất nhiều lợi ích cho hoạt động sản xuất, giúp cải thiện tốc độ, nâng cao năng suất và giảm thiểu chí phí nhân công. Ngoài ra Robot công nghiệp là một sản phẩm của khoa học hiện đại hiện nay giúp tự động hóa công việc một cách dễ dàng và nhanh chóng. Hầu hết các loại robot hiện nay đều sử dụng các loại vi mạch điện tử được lập trình sẵn trước đó và điều khiển thông qua hệ thống máy tính.
Những con robot công nghiệp được sử dụng để thay thế nhân công trong các công việc nặng, nguy hiểm, điều kiện môi trường không đảm bảo. Từ đó, các doanh nghiệp có thể tiết kiệm ki phí sản xuất, gia tăng năng suất và cho ra kết quả đạt chất lượng tốt hơn. 1 Hình ảnh robot công nghiệp Robot công nghiệp là robot được phát triển để tự động hóa các nhiệm vụ sản xuất chuyên sâu, chẳng hạn như những nhiệm vụ được yêu cầu bởi dây chuyền lắp ráp chuyển động liên tục. Là những robot lớn, nặng, chúng được đặt ở các vị trí cố định trong nhà máy công nghiệp và tất cả các nhiệm vụ cũng như quy trình khác của công nhân đều xoay quanh chúng.
Các đặc tính của robot công nghiệp sẽ khác nhau tùy theo nhà sản xuất, nhu cầu và tình huống đặt chúng. Robot công nghiệp thường không có hình dáng giống con người, mặc dù chúng có khả năng tái tạo các chuyển động và hành vi của con người nhưng với sức mạnh, độ chính xác và tốc độ của một cỗ máy. SVTH: Trần Văn Hiệp GVHD: TS. Nguyễn Phú Sinh 4 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình robot vệ sinh công nghiệp Hình 2.
2 Robot công nghiệp đang hàn khung Ôtô trong nhà máy 2.2 Lợi ích của việc sử dụng robot công nghiệp • Tăng tốc độ sản xuất Không giống như con người, robot được lập trình để thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại liên tục mà không thấy mệt mỏi. Điều này làm tăng thời gian làm việc trong ngành và ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sản xuất. Trên thực tế, nếu những robot này được thiết kế và bảo trì đúng cách, chúng thậm chí có thể giảm thời gian sản xuất, điều này sẽ làm tăng đáng kể tốc độ sản xuất. 3 Hình ảnh nhiều robot cùng tham chế tạo sản phẩm • Khả năng chịu tải cao Các bộ truyền động trong robot công nghiệp cực kỳ mạnh so với con người.
Điều này là do chúng có lợi thế về mặt cơ học do cấu hình thiết kế đặc biệt của cánh tay. Điều này cho phép họ nâng vật nặng dễ dàng và hiệu quả hơn. SVTH: Trần Văn Hiệp GVHD: TS. Nguyễn Phú Sinh 5 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình robot vệ sinh công nghiệp Hình 2.
4 Hình ảnh robot đang gặp sản phẩm có khối lượng lớn • Chi phí hoạt động thấp hơn Vì việc sử dụng robot làm giảm nhu cầu nhân lực tổng thể nên điều này giúp giảm đáng kể chi phí vận hành. Bên cạnh đó, lợi nhuận cũng tăng lên do chất lượng sản phẩm được cải thiện cũng như tốc độ sản xuất tăng lên. Hơn nữa, hiệu quả của những robot này cũng làm giảm sự lãng phí nguyên liệu thô, điều này cũng làm tăng thêm lợi ích kinh tế. 5 Robot thay thế con người trong việc xếp hàng • Hạn chế sai sót, hư hỏng kỹ thuật và nâng cao an toàn lao động: Robot công nghiệp thiết kế để tự động quy trình sản xuất có độ chính xác cao nhằm thay thế con người làm giảm khả năng sai sót và an toàn lao động trong các môi trường độc hại gây hại tới sức khỏe con người.
Từ đó, các sản phẩm được sản xuất nhờ robot ngày càng được nầng cao về chất lượng thành phẩm. SVTH: Trần Văn Hiệp GVHD: TS. Nguyễn Phú Sinh 6 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình robot vệ sinh công nghiệp Hình 2. 6 Robot hàn một chi tiết khó 2.3 Một số ứng dụng của robot công nghiệp • Robot trong hậu cần Robot di động tự động để vận chuyển vật liệu ở các khu vực khác nhau và bộ điều khiển di động giúp mở rộng khu vực làm việc của cánh tay robot cộng tác tĩnh.
Một số nhiệm vụ hậu cần mà rô-bốt công nghiệp được sử dụng là chọn và đặt, đo lường, đóng gói, vận chuyển, đánh bóng, bắt vít hoặc khoan hoặc xếp hàng, cùng nhiều nhiệm vụ khác. 7 Robot gắp hàng trong dây chuyền sản xuất công nghiệp • Robot kiểm tra và bảo trì Tích hợp các hệ thống robot được trang bị cảm biến hoặc thị giác nhân tạo trong các nhiệm vụ kiểm tra ở những khu vực khó tiếp cận hoặc nguy hiểm cho người vận hành. Những robot này có thể hoạt động tự động hoặc được người vận hành điều khiển từ xa. SVTH: Trần Văn Hiệp GVHD: TS.
Nguyễn Phú Sinh 7 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình robot vệ sinh công nghiệp Hình 2. 8 Robot tự hành đang tiến hành bề mặt bên trong cống 2. Giới thiệu về Robot vệ sinh công nghiệp 2.1 Khái niệm Robot vệ sinh công nghiệp là loại robot được trang bị đầy đủ các thiết bị chuyên dụng cần thiết để có thể tự động hóa quy trình vệ sinh trong môi trường công nghiệp nhờ cơ chế di chuyển linh hoạt và di động. Những loại robot kể trên có thể thay thế con người trong việc dọn dẹp ở những nơi chỉ định, nó còn có thể làm việc những nơi có môi trường độc hại nguy hiểm nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Ngoài ra còn có một số chức năng hữu ích khác của robot vệ sih công nghiệp như tham gia việc khử trùng môi trường xung quanh, loại bỏ các gây độc hại tới sức khỏe con người tạo không gian sống trong lành và giúp các thiết bị máy móc hoạt động ổn định hơn. 9 Robot vệ sinh tấm pin năng lượng mặt trời Một số mục đích của việc sử dụng robot vệ sinh công nghiệp: - Hút bụi bẩn, lau chùi và làm sạch các bề mặt của các tòa nhà công cộng. - Robot dọn dẹp chuồng trại. SVTH: Trần Văn Hiệp GVHD: TS.
Nguyễn Phú Sinh 8 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình robot vệ sinh công nghiệp - Vệ sinh các công trình bể chứa xăng, dầu. - Đánh bóng, làm sạch các thân vỏ tàu thuyền. Ngoài ra, hiện nay một số robot vệ sinh công nghiệp còn có thể di chuyển trên các bức tường trên các tòa nhà để làm sạch bề mặt kính hay di chuyển một cách linh hoạt trên các cầu thang trong các tòa nhà cao tầng để vệ sinh. 10 Robot vệ sinh bề mặt kính ở tòa nhà cao tầng 2.
Thực trạng bể chứa nước ta hiện nay Nước ta hiện nay, có rất nhiều các khu công nghiệp, nên điều này đặt ra nhu cầu lớn về việc lưu trữ hàng hóa trong các bể chứa. Trong các nhà máy sản xuất, việc sử dụng các bồn chứa có kích thước lớn là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu tích trữ hàng hóa đa dạng. Các bồn chứa này thường được sử dụng để lưu trữ nguyên liệu, dung môi, và các hóa chất công nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất của các ngành công nghiệp như hóa chất, thực phẩm, và xử lý bề mặt sơn mạ.Việc sử dụng bồn chứa mang lại nhiều lợi ích cho các doanh nghiệp.Các bể chứa giúp nhà máy trong việc hỗ trợ trong việc quản lý và bảo quản hiệu quả các nguyên liệu và sản phẩm đã hoàn thành hoặc chưa chế biến. Bồn chứa lớn giúp tối ưu hóa không gian lưu trữ và giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường.
Ngoài ra, việc sử dụng bồn chứa còn giúp đảm bảo an toàn trong quá trình xử lý và lưu trữ các chất lỏng và hóa chất nguy hiểm. Chúng thường được thiết kế chắc chắn và có các SVTH: Trần Văn Hiệp GVHD: TS. Nguyễn Phú Sinh 9 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình robot vệ sinh công nghiệp biện pháp an toàn như van an toàn, cảm biến rò rỉ, giúp ngăn chặn rủi ro tai nạn và bảo vệ môi trường. 11 Các bể chứa hình hộp trong nhà máy Nên việc vệ sinh các bể chứa công nghiệp là điều cần thiết giúp cho bề mặt của các bể chứa luôn được sạch sẽ tránh trường hợp bị rỉ sét do tác động của thời tiết làm cho bể chứa bị nấm mốc và rong rêu bám dính làm giảm chất lượng và tuổi thọ của các bể chứa.
Hiện nay việc vệ sinh bể chứa chủ yếu là làm thủ công do con người trực tiếp làm sạch bề. Với sợ bùng nổ các loại robot dần thay thế con người thì việc chúng ta cần phải nghiên cứu, chế tạo một loại robot riêng giúp vệ sinh bể chứa là điều tất yếu giúp nâng cao năng suất lao động, giảm chí phí và đặc biệt là giúp an toàn lao động. 12 Bể chứa trong nhà máy sản xuất 2. Lý do chọn đề tài Xuất phát từ nhu cầu thực tế trong việc vệ sinh bể chứa công nghiệp thì nhóm chúng em lên ý tưởng nghiên cứu, thiết kế và chế tạo robot vệ sinh công nghiệp dựa trên việc di chuyển trên bề mặt kim loại và xịt nước để làm sạch bề mặt các bể chứa, thay thế hình thức dọn rửa SVTH: Trần Văn Hiệp GVHD: TS.
Nguyễn Phú Sinh 10 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình robot vệ sinh công nghiệp thủ công truyền thống đòi hỏi sự tham gia của con người là chủ yếu, chi phí nhân công cao và tốn thời gian làm việc. Việc sử dụng robot vệ sinh bể chứa công nghiệp đem lại rất nhiều lợi ích cho chúng ta. Nó giúp chúng ta nâng cao an toàn lao động giảm thiểu các tại nạn đáng tiếc xảy ra về độ cao cũng như môi trường.