Robot Delta là gì? Cấu tạo và ứng dụng của Robot Delta

Trong thế giới cánh tay robot tự động, Robot Delta là cuộc cách mạng hóa các quy trình đóng gói và sản xuất tốc độ cao nhờ cấu trúc động học song song độc đáo. Khác với các loại robot truyền thống, Robot Delta không chỉ di chuyển nhanh, mà còn đạt được gia tốc và độ chính xác đáng kinh ngạc.

Nội dung bài viết

1 Robot Delta là gì?
2 So sánh robot Delta với các loại robot khác
3 Cấu tạo robot Delta
4 Nguyên lý hoạt động robot Delta
5 Các loại robot Delta phổ biến
- 5.1 Phân loại theo số trục (Bậc tự do)
- 5.2 Phân loại theo cấu trúc
6 Ưu nhược điểm của robot Delta
7 Các ứng dụng của robot Delta

Robot Delta là gì?

Robot Delta hay Robot Nhện là một loại cánh tay robot công nghiệp đặc biệt, nổi bật với khả năng di chuyển và gắp đặt vật phẩm với tốc độ cực kỳ cao. Khác với robot khớp nối, Robot Delta hoạt động dựa trên một cấu trúc động học song song độc đáo, biến nó thành công cụ không thể thay thế cho các tác vụ đòi hỏi sự nhanh nhẹn và chính xác cao.

– Robot có một khung cố định ở trên cao, nơi đặt tất cả các động cơ.

– Ba (hoặc bốn) cánh tay nhẹ, làm bằng vật liệu rỗng như sợi carbon.

+ Kết nối từ khung cố định xuống một nền tảng di động ở phía dưới.

– Bộ kẹp hoặc giác hút được gắn ở nền tảng di động này.

>>> Xem các cánh tay robot tự động:

So sánh robot Delta với các loại robot khác

Dưới đây là bảng so sánh chi tiết giữa Robot Delta, Robot khớp nối, Robot SCARA và Robot Cartesian:

Tiêu chí	Robot Delta	Robot Khớp Nối	Robot SCARA	Robot Cartesian
Vai trò chính	Gắp đặt với tốc độ cao	Đa năng nhất, linh hoạt nhất	Tốc độ & chính xác (ngang)	Sức mạnh & chính xác (thẳng)
Cấu trúc	Cánh tay song song, động cơ cố định	Khớp quay nối tiếp, giống tay người	2 khớp quay ngang, 1 trục Z	Các trục tịnh tiến vuông góc (X, Y, Z)
Không gian làm việc	Hình nón (phía dưới)	Hình cầu hoặc bán cầu	Hình trụ hoặc quạt	Hình hộp chữ nhật (rất lớn)
Độ linh hoạt	Rất cao (trong phạm vi làm việc)	Rất cao (tiếp cận mọi góc)	Trung bình (hạn chế 3D)	Thấp (chỉ theo đường thẳng)
Tốc độ	Siêu nhanh	Cao	Nhanh	Thấp
Độ chính xác	Rất cao	Rất cao	Rất cao (đặc biệt trục Z)	Cực cao (cho chuyển động thẳng)
Tải trọng	Thấp (thường < 10 kg)	Rất đa dạng (nhẹ đến siêu nặng)	Thấp – Trung bình	Rất đa dạng (nhẹ đến siêu nặng)
Lập trình	Phức tạp	Phức tạp	Dễ dàng	Rất dễ dàng
Chi phí	Cao	Cao	Trung bình	Trung bình
Ứng dụng	Gắp đặt thực phẩm, đóng gói	Hàn, lắp ráp phức tạp, phun sơn, xử lý vật liệu tổng quát	Lắp ráp điện tử, gắp đặt tốc độ cao, vặn vít	Xử lý tải nặng, cắt gọt, in 3D, phun sơn

Cấu tạo robot Delta

Robot Delta, còn được biết đến với biệt danh Robot Nhện, có một cấu tạo đặc biệt và độc đáo, giúp nó đạt được tốc độ và độ chính xác vượt trội trong các tác vụ gắp đặt.

Cấu tạo của một Robot Delta bao gồm các phần chính sau:

1/ Khung robot delta (Base): Đây là phần khung hình tròn hoặc tam giác nằm ở trên cao và được gắn chặt.

– Tất cả các động cơ của robot đều được đặt tại đây.

– Giúp giảm đáng kể trọng lượng của các cánh tay di chuyển, từ đó giảm quán tính và cho phép robot đạt được gia tốc cực cao.

2/ Các cánh tay: Robot Delta thường có ba hoặc bốn cánh tay nhẹ, làm từ vật liệu rỗng như sợi carbon hoặc nhôm.

– Các cánh tay này được kết nối từ khung cố định xuống một nền tảng di động ở dưới.

– Cấu trúc bình hành đảm bảo nền tảng di động luôn duy trì hướng song song với mặt phẳng của khung cố định trong suốt quá trình di chuyển.

3/ Nền tảng di động: Đây là phần cuối của robot, nơi gắn công cụ.

– Nền tảng này di chuyển theo sự điều khiển của các cánh tay.

4/ Hệ thống truyền động và khớp:

– Các khớp cầu hoặc khớp xoay được sử dụng để nối các cánh tay với khung cố định và nền tảng di động.

– Hệ thống này truyền chuyển động quay của động cơ xuống các cánh tay để điều khiển vị trí của nền tảng di động.

5/ Bộ phận cuối cánh tay: Là công cụ được gắn vào nền tảng di động để thực hiện nhiệm vụ cụ thể.

– Phổ biến nhất là bộ kẹp (gripper) hoặc giác hút chân không (vacuum cup).

Nguyên lý hoạt động robot Delta

Robot Delta hoạt động dựa trên nguyên lý động học song song để cùng nhau điều khiển vị trí của nền tảng di động. Do các động cơ không phải di chuyển cùng với cánh tay, Robot Delta có thể tăng tốc và di chuyển cực nhanh. Đây là loại robot nhanh nhất cho các tác vụ lặp lại liên tục với chu kỳ ngắn.

Robot Delta hoạt động trong một không gian làm việc hình nón ngay phía dưới khung cố định. Nhờ cấu trúc song song vững chắc, robot đạt được độ chính xác và độ lặp lại cực cao, đảm bảo mọi thao tác đều được thực hiện một cách hoàn hảo, ngay cả khi hoạt động ở tốc độ tối đa.

– Độ cứng vững của cấu trúc song song giúp loại bỏ sai số tích lũy, đảm bảo nền tảng di động luôn đạt được độ chính xác và độ lặp lại tuyệt vời.

– Robot Delta hoạt động trong một không gian làm việc hình nón hoặc hình bán cầu ngay phía dưới khung cố định.

Robot Delta là giải pháp lý tưởng cho các ngành công nghiệp đóng gói, thực phẩm và dược phẩm.

Các loại robot Delta phổ biến

Dưới đây là các loại Robot Delta phổ biến nhất hiện nay:

Phân loại theo số trục (Bậc tự do)

Đây là cách phân loại phổ biến nhất, xác định khả năng chuyển động của robot.

1/ Robot Delta 3 Trục (3-DoF): Nó có 3 cánh tay hình bình hành kết nối với nền tảng di động.

– Nhiệm vụ: Di chuyển nền tảng theo 3 chiều chính: lên/xuống (trục Z), trái/phải (trục X) và trước/sau (trục Y).

+ Không có khả năng xoay hoặc nghiêng đầu cuối.

– Ứng dụng tiêu biểu: Các tác vụ gắp và đặt cực kỳ đơn giản và nhanh chóng.

>>> Xem thêm: 10 ngành công nghiệp có thể ứng dụng cánh tay robot

2/ Robot Delta 4 Trục (3+1 DoF): Nó bao gồm 3 cánh tay cơ bản để điều khiển vị trí (X, Y, Z) và một trục thứ tư.

– Nhiệm vụ: Ngoài việc di chuyển trong không gian 3 chiều, trục thứ tư này cho phép đầu cuối xoay quanh trục Z.

– Ứng dụng tiêu biểu: Các tác vụ gắp và đặt cần phải xoay vật thể trước khi đặt như: định hướng một chai lọ, hoặc đặt một chi tiết theo một góc cụ thể.

3/ Robot Delta 6 Trục (Parallel Robot): Sử dụng các thuật toán động học khác để đạt được 6 bậc tự do.

– Nhiệm vụ: Có khả năng di chuyển và định hướng đầu cuối ở bất kỳ vị trí nào trong không gian.

– Ứng dụng tiêu biểu: Các ứng dụng phức tạp hơn như: hàn, lắp ráp, hoặc các nhiệm vụ cần sự linh hoạt cao.

Phân loại theo cấu trúc

1/ Robot Delta Tuyến tính: Sử dụng động cơ tuyến tính để di chuyển các thanh truyền động.

– Đặc điểm: Mang lại độ chính xác cao hơn, có thể hoạt động trong không gian làm việc lớn hơn nhiều so với Robot Delta truyền thống.

– Ứng dụng tiêu biểu: In 3D, các tác vụ cần di chuyển trên diện tích rộng với độ chính xác cao.

2/ Robot Delta Tải Nặng: Các cánh tay và khung được gia cố để chịu tải trọng lớn hơn.

– Đặc điểm: Đạt được khả năng chịu tải cao hơn, nhưng thường đánh đổi tốc độ.

– Ứng dụng tiêu biểu: Xử lý các sản phẩm có trọng lượng lớn hơn trong các ngành công nghiệp đóng gói hoặc sản xuất vật liệu.

3/ Robot Delta Có Hai Cánh Tay: Một số dòng robot Delta được thiết kế với hai cánh tay robot, có khả năng làm việc độc lập hoặc phối hợp với nhau.

– Đặc điểm: Tăng năng suất, cho phép xử lý hai vật thể cùng lúc.

– Ứng dụng tiêu biểu: Đóng gói, phân loại sản phẩm trên hai băng chuyền khác nhau.

>>> Xem thêm: Các loại cánh tay robot trong công nghiệp

Mỗi loại Robot Delta đều có thế mạnh riêng, phù hợp với từng nhu cầu và ngân sách của doanh nghiệp. Tuy nhiên, Robot Delta 3 và 4 trục vẫn là các phiên bản phổ biến nhất trong công nghiệp.

Ưu nhược điểm của robot Delta

1/ Ưu điểm:

– Tăng sản lượng sản phẩm đáng kể nhờ tốc độ cực nhanh.

– Cấu trúc song song giúp chống rung động, đảm bảo quá trình làm việc ổn định và mượt mà.

– Được làm từ vật liệu chống ăn mòn, dễ làm sạch và vệ sinh.

– Giải phóng không gian sàn, giúp bố trí nhà xưởng hiệu quả hơn.

2/ Nhược điểm:

– Robot Delta chỉ phù hợp với vật liệu nhẹ (thường dưới 10 kg).

– Không gian làm việc hạn chế, không thể vươn xa theo chiều ngang.

– Lập trình phức tạp hơn so với các robot SCARA hay Cartesian.

– Độ cứng thấp theo chiều ngang làm cho chúng không phù hợp cho các tác vụ đòi hỏi lực ép, vặn vít.

Các ứng dụng của robot Delta

Nhờ các ưu điểm độc đáo, Robot Delta đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho các tác vụ gắp đặt tốc độ cao trong nhiều ngành công nghiệp:

– Đóng gói và logistics: Gắp và đặt sản phẩm từ băng tải vào hộp, khay, hoặc bao bì một cách chính xác và hiệu quả.

– Thực phẩm và đồ uống: Sắp xếp bánh kẹo, đồ ăn vặt, chai lọ, hoặc các mặt hàng thực phẩm khác.

– Dược phẩm và y tế: Xử lý vỉ thuốc, ống tiêm, hoặc các dụng cụ y tế với tốc độ cao và đảm bảo vệ sinh.

– Điện tử: Gắp và đặt các linh kiện nhỏ, chip, hoặc sản phẩm điện tử.

– Kiểm tra và phân loại: Kết hợp với camera để kiểm tra, phân loại sản phẩm theo màu sắc, hình dạng, hoặc các tiêu chí khác.

Kết Luận:

Robot Delta là cuộc cách mạng hóa ngành đóng gói và các ngành công nghiệp khác, nơi yêu cầu về năng suất và độ chính xác cực cao là yếu tố sống còn. Robot Delta không chỉ là một cỗ máy, mà còn là một giải pháp then chốt giúp các doanh nghiệp nâng cao khả năng cạnh tranh trong kỷ nguyên sản xuất hiện đại.

Hãy liên hệ với VNTECH để được tư vấn chi tiết về giải pháp cánh tay robot tự động phù hợp với doanh nghiệp của ban.

VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.