Trong bối cảnh các doanh nghiệp ngày càng đẩy mạnh tự động hóa, robot cộng tác (Collaborative Robot – Cobot) đang trở thành lựa chọn phổ biến nhờ khả năng làm việc linh hoạt, an toàn và dễ tích hợp vào dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, để cobot phát huy tối đa hiệu quả, một trong những thành phần quan trọng nhất chính là tay gắp (End-of-Arm Tooling – EOAT).
Mỗi sản phẩm có hình dạng, kích thước và yêu cầu xử lý khác nhau, vì vậy các loại tay gắp tiêu chuẩn không phải lúc nào cũng đáp ứng được yêu cầu thực tế. Đây là lý do công nghệ in 3D công nghiệp ngày càng được nhiều doanh nghiệp lựa chọn để phát triển các tay gắp tùy biến, vừa rút ngắn thời gian chế tạo vừa tối ưu hiệu suất vận hành.
Bài toán từ thực tế sản xuất
Một ví dụ tiêu biểu là giải pháp do Harvestance phát triển cho thương hiệu GriPalm nhằm phục vụ quá trình xử lý khuôn giày trong ngành sản xuất giày dép.
Khuôn giày có hình dạng phức tạp, nhiều kích thước khác nhau và yêu cầu được gắp, di chuyển chính xác trong quá trình sản xuất. Nếu sử dụng tay gắp gia công theo phương pháp truyền thống, doanh nghiệp thường phải đối mặt với nhiều khó khăn như:
- Thời gian thiết kế và gia công kéo dài.
- Chi phí chế tạo cao khi cần thay đổi mẫu mã.
- Khối lượng tay gắp lớn, ảnh hưởng đến tốc độ và tải trọng của robot.
- Khó tích hợp các đường dẫn khí hoặc hệ thống hút chân không bên trong chi tiết.
Những hạn chế này khiến việc tối ưu hóa dây chuyền sản xuất trở nên phức tạp và tốn kém hơn.
In 3D công nghiệp – Giải pháp cho tay gắp thế hệ mới
Thay vì sử dụng phương pháp gia công truyền thống, Harvestance đã lựa chọn công nghệ in 3D của Markforged để sản xuất tay gắp bằng vật liệu Onyx® – vật liệu composite gia cường sợi carbon nổi tiếng với độ bền cơ học cao, trọng lượng nhẹ và khả năng chịu mài mòn tốt.
Điểm nổi bật của thiết kế là toàn bộ hệ thống đường dẫn chân không được tích hợp ngay bên trong chi tiết in, loại bỏ nhu cầu lắp ráp nhiều linh kiện hoặc sử dụng hệ thống ống dẫn phức tạp như trước đây.
Bên cạnh đó, hình dạng của tay gắp được thiết kế tối ưu để ôm sát bề mặt khuôn giày, giúp tăng độ ổn định trong quá trình gắp và giảm nguy cơ trượt hoặc làm hỏng sản phẩm.
Những lợi ích nổi bật
Việc ứng dụng công nghệ in 3D Markforged mang lại nhiều lợi ích đáng kể cho doanh nghiệp:
Thiết kế linh hoạt theo từng ứng dụng
Thay vì phải phụ thuộc vào các mẫu tay gắp tiêu chuẩn, doanh nghiệp có thể nhanh chóng thiết kế và sản xuất tay gắp phù hợp với từng sản phẩm hoặc từng công đoạn sản xuất.
Giảm trọng lượng chi tiết
Nhờ vật liệu composite có tỷ lệ bền/trọng lượng cao, tay gắp nhẹ hơn đáng kể so với các chi tiết kim loại truyền thống. Điều này giúp robot tăng tốc độ vận hành, giảm tải cho động cơ và nâng cao hiệu suất làm việc.
Tích hợp nhiều chức năng trong một chi tiết
Các đường dẫn khí, kênh hút chân không hoặc kết cấu gia cường có thể được thiết kế trực tiếp bên trong mô hình CAD và sản xuất trong cùng một lần in, giảm số lượng linh kiện cũng như công đoạn lắp ráp.
Rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm
Khi cần thay đổi thiết kế hoặc tối ưu theo yêu cầu sản xuất, doanh nghiệp chỉ cần chỉnh sửa mô hình CAD và tiến hành in lại, thay vì phải chế tạo khuôn hoặc gia công mới từ đầu.
Giảm chi phí sản xuất
Việc loại bỏ nhiều công đoạn gia công truyền thống giúp doanh nghiệp tiết kiệm đáng kể chi phí chế tạo, đặc biệt đối với các chi tiết có hình dạng phức tạp hoặc sản xuất với số lượng nhỏ.
Tiềm năng ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp
Không chỉ giới hạn trong ngành sản xuất giày dép, giải pháp tay gắp in 3D còn có thể được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:
- Sản xuất ô tô.
- Điện tử và bán dẫn.
- Thiết bị y tế.
- Chế biến thực phẩm.
- Logistics và kho thông minh.
- Gia công cơ khí chính xác.
Ở bất kỳ lĩnh vực nào, khi doanh nghiệp cần một hệ thống tay gắp được thiết kế riêng cho sản phẩm hoặc quy trình sản xuất, in 3D công nghiệp đều mang lại lợi thế rõ rệt về tốc độ, tính linh hoạt và chi phí.
AIE – Đồng hành cùng doanh nghiệp trong chuyển đổi sản xuất thông minh
Là đơn vị cung cấp các giải pháp in 3D công nghiệp và sản xuất bồi đắp, AIE luôn hướng đến việc giúp doanh nghiệp rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm, tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả đầu tư.
Với các giải pháp từ Markforged, doanh nghiệp có thể chế tạo nhanh các loại đồ gá (Jig & Fixture), tay gắp robot (EOAT), linh kiện thay thế, dụng cụ sản xuất và nhiều chi tiết kỹ thuật có yêu cầu cao về độ bền cũng như độ chính xác.
Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm kiếm giải pháp chế tạo tay gắp robot hoặc các chi tiết phục vụ tự động hóa, hãy liên hệ với AIE để được tư vấn giải pháp phù hợp nhất cho từng ứng dụng thực tế.
