Robot trong ngành rèn và đúc đang trở thành giải pháp chủ lực giúp hiện đại hóa sản xuất trong thời đại Công nghiệp 4.0. Nhờ ứng dụng robot tự động, quy trình rèn và dập kim loại được tối ưu hóa về năng suất, độ chính xác và an toàn, thay thế hiệu quả cho các thao tác thủ công và thiết bị truyền thống.
1. Vai trò của cánh tay robot trong ngành rèn và đúc kim loại
Hệ thống robot giờ đây giữ vai trò then chốt trong ngành công nghiệp rèn, đảm nhận việc di chuyển phôi và đưa chi tiết vào máy rèn và đúc kim loại. Về cơ bản, robot thay thế và đảm nhiệm vai trò tương tự công nhân, nhanh chóng gắp và rút phôi kim loại ra sau khi quá trình rèn hoàn tất, đảm bảo an toàn tuyệt đối. Thông thường, robot sử dụng các cánh tay công nghiệp chịu tải lớn, được trang bị công cụ đầu cánh tay đặc thù phù hợp với hình dạng, kích thước và nhiệt độ của chi tiết.
Một thách thức lớn là xử lý phôi ở nhiệt độ rất cao. Để đảm bảo robot có thể làm việc bền bỉ, cần trang bị các kẹp chịu nhiệt chuyên dụng và bảo vệ lớp vỏ robot khỏi tác động của nhiệt độ. Thiết lập này đòi hỏi đội ngũ tích hợp am hiểu cả lập trình điều khiển robot và đặc thù môi trường rèn.
Lợi ích nổi bật của robot trong ngành rèn và đúc kim loại là rút ngắn thời gian chu trình, tiết giảm chi phí nhân công và nâng cao an toàn lao động. Nhờ robot đảm nhiệm các tác vụ nặng nhọc ở vùng nguy hiểm, nhà máy đạt được hiệu quả sản xuất ổn định và năng suất cao hơn.
2. Xử lý nhiệt và làm nguội bằng robot
Chuỗi xử lý nhiệt và làm nguội tự động giúp tối ưu hóa bước tiếp theo sau rèn, duy trì tính chất cơ học đồng đều và rút ngắn thời gian chờ giữa các giai đoạn.
Các giải pháp robot hiện nay trong ngành rèn và đúc kim loại thường được áp dụng để tự động hóa quá trình chuyển phôi nung nóng giữa lò gia nhiệt và bồn làm nguội, hoặc vận hành trong các buồng xử lý nhiệt khép kín. Hệ thống cảm biến nhiệt độ kết hợp với bộ điều khiển thời gian chính xác giúp đảm bảo phôi được xử lý đúng yêu cầu kỹ thuật, duy trì nhiệt độ ổn định trong suốt quá trình, tránh tình trạng quá nhiệt hoặc nguội không đều.
Bằng cách đưa robot vào khâu này, nhân sự có thể chuyển sang phụ trách các công việc mang giá trị cao hơn, trong khi hệ thống tự động duy trì nhịp độ liên tục và tối ưu hoá chu kỳ. Tuy nhiên, việc duy trì ổn định nhiệt độ và xử lý đúng trình tự cho nhiều chi tiết khác nhau vẫn là thách thức lớn với các kỹ sư tự động hóa.
3. Cắt tỉa và hoàn thiện tự động
Khâu cắt tỉa, mài và đánh bóng (finishing) không chỉ nâng cao độ đồng nhất và chất lượng bề mặt, mà còn giảm gánh nặng lao động thủ công. Các cell robot hiện đại có nhiệm vụ gắn dụng cụ cắt hoặc đá mài, phối hợp với hệ thống thị giác máy để kiểm soát chất lượng sản phẩm ngay trên dây chuyền. Nhờ vậy, các chi tiết sau khi cắt tỉa đều có độ hoàn thiện cao, sai số nhỏ và quá trình kiểm tra diễn ra nhanh chóng, khách quan.
Tuy vậy, việc lập trình và cấu hình cell cho phù hợp với đa dạng hình dáng chi tiết đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về robot và gia công. Đồng thời, hệ thống tự động cần được tinh chỉnh để mô phỏng được tính linh hoạt của công nhân lành nghề, nhằm xử lý những chi tiết phức tạp mà không gặp trục trặc.
4. Những thách thức khi đưa robot vào quá trình rèn và đúc kim loại
4.1 Chi phí đầu tư ban đầu cao
Dù mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất và an toàn, việc ứng dụng robot tự động trong quy trình rèn và dập kim loại vẫn đi kèm không ít trở ngại cần được cân nhắc kỹ lưỡng.
Việc triển khai hệ thống robot công nghiệp đòi hỏi khoản đầu tư lớn, bao gồm robot chịu tải trọng cao, thiết bị hỗ trợ như băng tải, hệ thống EOAT chịu nhiệt, cảm biến, phần mềm điều khiển và đặc biệt là nâng cấp cơ sở hạ tầng hiện có. Đây là rào cản không nhỏ, nhất là với các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ. Chính vì thế, nhiều doanh nghiệp lựa chọn triển khai theo từng giai đoạn, bắt đầu từ một cell robot mẫu để kiểm chứng hiệu quả trước khi mở rộng.
4.2 Tích hợp với thiết bị hiện hữu
Nhiều dây chuyền rèn và dập hiện nay vẫn sử dụng các thiết bị truyền thống, ít có khả năng giao tiếp với hệ thống tự động. Việc kết nối robot với máy ép cũ, khuôn dập thủy lực hoặc lò nhiệt không chỉ đòi hỏi giải pháp kỹ thuật chính xác mà còn cần điều chỉnh quy trình sản xuất hiện hành. Điều này có thể dẫn đến gián đoạn tạm thời và ảnh hưởng đến năng suất nếu không được chuẩn bị kỹ lưỡng.
4.3 Thích nghi của lực lượng lao động
Việc chuyển đổi sang vận hành tự động yêu cầu người lao động phải làm quen với cách thức làm việc mới. Không còn vận hành trực tiếp máy ép hay gắp phôi bằng tay, nhân viên cần được đào tạo để hiểu và kiểm soát hoạt động của robot, xử lý lỗi kỹ thuật cơ bản, và bảo trì định kỳ. Việc thiếu hụt kỹ sư chuyên về robot hoặc lập trình cũng là một khó khăn mà nhiều xưởng sản xuất hiện nay đang gặp phải.
4.4 Tính linh hoạt trong sản xuất
Ngành rèn và dập thường phải sản xuất nhiều loại chi tiết khác nhau với kích thước, hình dạng và khối lượng biến đổi. Hệ thống robot trong ngành rèn và đúc kim loại cần có khả năng điều chỉnh nhanh chóng để phù hợp với sản phẩm mới mà không mất quá nhiều thời gian lập trình lại. Nếu không được thiết kế linh hoạt ngay từ đầu, việc cập nhật hoặc mở rộng sẽ trở thành bài toán khó trong dài hạn.
📞 Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp hệ thống tự động hóa bằng robot trong ngành rèn và dập kim loại, liên hệ ngay Robotnext – Đơn vị chuyên thiết kế, thi công, tích hợp cánh tay robot công nghiệp ABB, FANUC, YASKAWA tại Việt Nam.
Hotline tư vấn kỹ thuật: 0909 914 837
Đọc thêm: https://www.robotnext.vn/tu-dong-hoa-robot-voi-may-duc-nhua-cong-nghiep/
