Robot Delta là một dòng robot có thiết kế riêng biệt so với các dòng robot công nghiệp cố định khác. Robot Delta nổi bật với khả năng xử lý các thao tác lắp ráp, phân phối, gắp và đặt, xử lý vật liệu, chuyển bộ phận và đóng gói một cách hiệu quả.

Nhờ cấu trúc tối ưu, robot này vận hành với tốc độ cao, đáp ứng nhu cầu tự động hóa trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên, ở Việt Nam, robot Delta còn rất mới.

Sự khác biệt của robot Delta

Nói đến robot, chúng ta thường hình dung ra những cánh tay robot 6 bậc to, nặng, mô phỏng cánh tay người, dùng để gắp khung sườn xe ô tô hay những vật nặng khác. Trái ngược với hình ảnh đó, robot Delta được thiết kế nhỏ gọn, sử dụng hiệu quả không gian làm việc.

Robot Delta được bao quanh bởi lồng an toàn và các thiết bị khác nhưng cánh tay được lắp phía trên không gian làm việc. Đây là loại robot duy nhất sử dụng không gian thẳng đứng. Với không gian chiều dọc tối ưu robot Delta giải phóng nhiều khoảng không sàn hơn cho các thiết bị và kho lưu trữ bổ sung.

Hơn nữa, đây là dạng robot song song, các động cơ được đặt trên cao, được bao bọc bởi khung đế, giúp robot dễ dàng đạt được các tiêu chuẩn IP cao trong các ngành công nghiệp sản xuất như thực phẩm, dược phẩm,...

Robot Delta khá đơn giản trong thiết kế, nhờ đó mà quá trình bảo trì, thay thế các bộ phận của robot trở nên dễ dàng hơn so với các loại robot khác. Mặc dù vậy, robot Delta lại có tốc độ vận hành rất cao và linh hoạt, đặc biệt là trong nâng hạ các vật thể nhẹ như gắp và đặt (pick and place), đóng gói, sắp xếp.

Tuy nhiên, thiết kế cơ khí của robot Delta không cho phép di chuyển những vật nặng (trên 15 kg). Việc sử dụng cho các chi tiết nặng hoặc phức tạp có thể ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng tăng tốc của robot. Điều này ảnh hưởng trực tiếp tới phạm vi ứng dụng mà robot Delta có thể làm.

Cơ chế hoạt động

Cơ chế hoạt động cơ bản của loại robot này đó là sử dụng các hình bình hành để tạo ra chuyển động đầu cuối mà vẫn giữ nguyên hướng, tức là chỉ chuyển động theo hướng X, Y và Z mà không bị quay hướng.

Robot Delta ta có 3 cánh tay được gắn vào bệ. Đầu những cánh tay này được gắn với một chi tiết hình tam giác nhỏ. Khi cánh tay chuyển động, chi tiết này sẽ di chuyển theo.

Ở phiên bản được phát minh ban đầu, robot Delta có 4 bậc tự do là 3 trục tịnh tiến và 1 trục xoay. Trục xoay kéo dài từ bệ đến giữa chi tiết tam giác nhỏ hoặc đặt động cơ trục xoay ngay trên đầu công tác, làm cho cánh tay có khớp quay thứ 4, xoay xung quanh trục thẳng đứng.

Cơ chế hoạt động này khiến robot dễ dàng thực hiện những thao tác di chuyển và xoay vật thể trong không gian với tốc độ nhanh và độ chính xác cao.

Việt Nam đã có đủ khả năng chế tạo robot Delta

Với những ưu điểm vượt trội và nhược điểm không quá lớn đó của robot Delta, VAS Corporation, một công ty do các giảng viên, kỹ sư, và sinh viên đầy nhiệt huyết của bộ môn Điều khiển tự động, trường Đại học Bách khoa TP. HCM đã nghiên cứu và chế tạo từ phần cứng đến phần mềm để làm chủ công nghệ sản xuất loại robot này.

Công ty đã đưa hệ thống robot Delta với bộ điều khiển do chính người Việt phát triển vào thực hiện các quy trình đóng gói bánh kẹo của nhà máy Orion Food Bình Dương của Hàn Quốc, giúp nhà máy tiết kiệm được nhiều nguồn nhân lực, tăng hiệu quả sản xuất, giảm sai sót và giảm chi phí vận hành.

Hệ thống đóng gói bánh kẹo sử dụng robot Delta do VAS phát triển đang hoạt động ổn định sau hơn 1 năm đưa vào vận hành. Điều này cho thấy, các kỹ sư Việt Nam có đầy đủ khả năng cung cấp những dây chuyền tự động không thua kém gì các hệ thống nước ngoài. Hơn nữa, chi phí lại rẻ hơn và có khả năng thay đổi yêu cầu tức thời của theo nhu cầu của nhà máy trong quá trình vận hành.

Công ty VAS đã áp dụng robot Delta vào hai dự án là hệ thống đóng gói bánh Custas và đóng gói Snack. Với dự án đóng gói bánh Custas, hệ thống có khả năng xếp được 380 cái bánh/phút. Công ty đã kết hợp hoạt động của 4 robot Delta để xếp các gói bánh đúng vị trí, đúng số lượng yêu cầu cho mỗi hộp bánh.

Tiếp theo đó là dự án đóng gói Snack, robot Delta có thể vận hành 100 chu kỳ mỗi phút khi xử lý tải trọng 8 kg và thậm chí có thể đạt tới 125 chu kỳ mỗi phút với tải trọng 1 kg.

Các hệ thống có thể đạt tốc độ rất nhanh và độ chính xác cao như vậy là do được điều khiển bằng bộ điều khiển (EtherCAT Master) do chính công ty phát triển, sử dụng giao tiếp EtherCAT (chuẩn giao tiếp tốc độ cao do tập đoàn Beckhoff Automation phát triển, được sử dụng phổ biến trong các hệ thống tự động hóa trên thế giới). Đây cũng là yếu tố làm tăng tỉ lệ nội địa hóa của sản phẩm.

Hiện nay, VAS đã triển khai 3 dự án với Orion Food Bình Dương từ tháng 4/2023 và hoàn thành xong cả ba dự án trong vòng 7 tháng. Sau hơn 1 năm vận hành, hệ thống hoạt động ổn định, thời gian cao điểm hệ thống có thể hoạt động liên tục 24 giờ/ngày, 6 ngày/tuần và mỗi dây chuyền thay thế ít nhất 2 nhân công/ca.

Với những khả năng đặc biệt của mình, hệ thống robot Delta trong sản xuất bánh kẹo của Công ty cổ phần giải pháp công nghệ cao VAS đã đạt giải thưởng Sản phẩm công nghệ số tiềm năng năm 2023 trong khuôn khổ Giải thưởng Make in Viet Nam 2023 do Bộ Thông tin và Truyền thông chủ trì tổ chức./.

Hạnh Tâm