Cobot nhẹ và tiết kiệm chi phí trong mô hình demo dành cho sinh viên kỹ thuật cơ khí tại TH Cologne

Yêu cầu: Mô hình demo dành cho sinh viên kỹ thuật cơ khí, bao gồm hệ thống băng tải và một cobot.

Tiêu chí: Nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, tiết kiệm chi phí.

Ngành: Xử lý vật liệu

Thành công cho khách hàng: Cobot ReBeL đảm nhiệm các tác vụ pick & place trong mô hình demo. Nhờ được chế tạo chủ yếu từ nhựa hiệu năng cao, robot chỉ nặng khoảng 8 kg nên dễ dàng vận chuyển trong khuôn viên trường đại học. Với mức chi phí chỉ bằng một phần nhỏ so với các cobot thương mại trên thị trường, TH Cologne vẫn đảm bảo tuân thủ ngân sách đề ra.

Để chuẩn bị tốt nhất cho môi trường làm việc thực tế, các trường đại học luôn hướng đến việc truyền đạt kiến thức không chỉ qua lý thuyết mà còn thông qua trải nghiệm thực hành. Trường Đại học Kỹ thuật Cologne (TH Cologne) là một ví dụ điển hình cho thấy điều này không phải lúc nào cũng dễ dàng. Trong chương trình Thạc sĩ ngành Kỹ thuật Cơ khí của trường, sinh viên không chỉ cần hiểu các quy trình sản xuất mà còn phải trực tiếp trải nghiệm chúng trong thực tế.

Điều này được hiện thực hóa thông qua một mô hình trình diễn Công nghiệp 4.0 mô phỏng môi trường sản xuất thực tế ở quy mô thu nhỏ. Các quy trình gắp đặt, vận chuyển vật liệu và kiểm tra chất lượng được thể hiện trên một bàn mô hình nhỏ gọn có chiều rộng 900 mm và chiều dài 1.200 mm.

Thách thức đặt ra không chỉ là tìm kiếm một giải pháp phù hợp cho kích thước nhỏ gọn của dây chuyền băng tải. Bài toán về trọng lượng cũng cần được giải quyết, bởi bàn mô hình phải có khả năng di chuyển dễ dàng giữa các phòng học và giảng đường khác nhau. Một giải pháp cobot vừa gọn nhẹ vừa tiết kiệm chi phí là yêu cầu bắt buộc để thực hiện các tác vụ pick & place trên băng tải, đồng thời vẫn đáp ứng được ngân sách hạn chế dành cho thiết bị đào tạo của trường đại học. Nguyên nhân là các robot tay đòn khớp nối tiêu chuẩn trên thị trường thường có giá lên tới hàng chục nghìn euro.

Để mô hình trình diễn của trường đại học tiết kiệm không gian và có trọng lượng nhẹ nhất có thể, cobot ReBeL đã được lựa chọn. Robot nhẹ này với tải trọng chỉ 8 kg và có chi phí đầu tư chỉ bằng một phần nhỏ so với các robot tay đòn khớp nối truyền thống trên thị trường.

Hệ thống băng tải tích hợp cùng cobot được Tập đoàn mk Technology Group thiết kế tối ưu theo yêu cầu không gian hạn chế và cung cấp đồng bộ cùng bàn mô hình.

Các băng tải vận chuyển hai đĩa có đường kính 100 mm và 150 mm, được ReBeL đặt lên băng tải. Một camera được lắp đặt trên băng tải thứ hai để kiểm tra độ chính xác của việc xếp chồng hai đĩa lên nhau. Tại cuối băng tải thứ ba, cobot sẽ gắp từng đĩa và đưa trở lại băng tải đầu tiên. Chu trình sau đó được lặp lại liên tục.

Dựa trên mô hình này, học viên bậc Thạc sĩ không chỉ có thể mô phỏng toàn bộ quy trình sản xuất mà còn thực hiện phân tích theo thời gian thực và tối ưu hóa quy trình. Thiết kế nhẹ của cobot cùng hệ thống băng tải nhỏ gọn tạo nên một giải pháp tối ưu không gian, tiết kiệm chi phí và có tính cơ động cao, cho phép dễ dàng di chuyển giữa các khu vực trong trường đại học trong tương lai.