GIẢI PHÁP ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC BẰNG ABSOLUTE ENCODER SICK CHO HỆ THỐNG ROBOT 3 TRỤC

GIẢI PHÁP ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC BẰNG ABSOLUTE ENCODER SICK CHO HỆ THỐNG ROBOT 3 TRỤC

Trong tự động hóa công nghiệp hiện đại, độ chính xác trong chuyển động là yếu tố quyết định để đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm. Đặc biệt đối với những dây chuyền có sử dụng robot 3 trục dạng cổng (3-axis gantry robot), khả năng định vị chính xác từng milimet đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Một trong những ứng dụng tiêu biểu là robot gắp thùng carton từ băng tải (conveyor belt) và chuyển sang công đoạn tiếp theo. Để quá trình này diễn ra chính xác, trơn tru và đồng bộ, hệ thống cần một thiết bị đo lường có độ chính xác cao, ổn định và đáng tin cậy. Và đó chính là bộ mã hóa tuyệt đối – absolute encoder SICK.

Theo nội dung gốc:“Precise position value identification… The high-resolution absolute encoder takes high-precision measurements of the absolute position and speed of the conveyor belt.”Dịch sát: “Xác định giá trị vị trí chính xác… Bộ mã hóa tuyệt đối độ phân giải cao thực hiện phép đo chính xác vị trí tuyệt đối và tốc độ của băng tải.”

Bài viết dưới đây sẽ phân tích chi tiết cách absolute encoder SICK đảm nhiệm vai trò trung tâm trong quá trình định vị, giúp robot vận hành mượt mà, giảm thiểu lỗi và tối ưu hóa sản xuất.

Tầm quan trọng của định vị chính xác trong chuyển động robot 3 trục

Trong dây chuyền sản xuất tự động, robot 3 trục có nhiệm vụ:

• Phát hiện vị trí chính xác của thùng carton trên băng tải
• Di chuyển theo các trục X – Y – Z để gắp sản phẩm
• Đặt sản phẩm đúng vị trí trong quy trình tiếp theo
• Đồng bộ tốc độ với băng tải đang chuyển động

Để thực hiện được các bước này, hệ thống phải biết chính xác:

• Vị trí tuyệt đối (absolute position)
• Tốc độ di chuyển (speed)
• Hướng di chuyển (direction)
• Số vòng quay (rotation/multi-turn)

Nếu dữ liệu không chính xác, robot có thể gắp lệch, làm hỏng sản phẩm hoặc gây tắc nghẽn dây chuyền. Vì vậy, thiết bị đo phải đạt độ chính xác rất cao. Đây chính là lý do cảm biến SICK, đặc biệt là các dòng absolute encoder, được tin dùng trong nhiều ứng dụng công nghiệp.

Absolute Encoder SICK – Thiết bị đảm bảo độ chính xác trong đo vị trí và tốc độ

Bộ mã hóa tuyệt đối (absolute encoder) của SICK là thiết bị đo vị trí dựa trên nguyên lý quang học hoặc từ tính, cung cấp giá trị vị trí tuyệt đối ngay cả khi nguồn điện bị ngắt. Điều này giúp hệ thống:

• Không mất dữ liệu vị trí khi khởi động lại
• Không cần chạy lại điểm tham chiếu (homing)
• Giảm thời gian dừng máy
• Tăng độ tin cậy khi vận hành ở tốc độ cao

Trong ứng dụng được mô tả, encoder của SICK đảm nhiệm:

Đo vị trí tuyệt đối của băng tải (absolute position): Robot cần biết chính xác carton đang ở đâu tại mọi thời điểm.

Đo tốc độ băng tải (conveyor speed): Nếu băng tải thay đổi tốc độ, robot phải điều chỉnh tức thì để gắp đúng vị trí.

Độ phân giải cao (high resolution): Giúp robot phản ứng nhanh, mượt, không bị giật hoặc lệch quỹ đạo.

Độ lặp lại ổn định (high repeatability): Quan trọng khi robot thực hiện hàng nghìn chu kỳ mỗi giờ.

Đây là điểm mạnh của các encoder SICK dòng:

• AFS60 / AFM60
• AHS / AHM36
• DFS60 absolute
• Multiturn encoder SICK

Cách absolute encoder SICK giúp robot vận hành chính xác

Để hiểu rõ hơn, ta phân tích quá trình hoạt động của robot trong thực tế:

Robot nhận thông tin vị trí từ băng tải

Encoder gắn vào trục băng tải đo chính xác:

• Khoảng dịch chuyển (displacement)
• Tốc độ tuyến tính (linear speed)
• Vị trí tuyệt đối (absolute coordinate)

Dữ liệu được gửi về PLC hoặc bộ điều khiển robot.

Bộ điều khiển tính toán quỹ đạo robot

Dựa vào giá trị encoder, hệ thống xác định:

• Điểm gắp tối ưu
• Thời gian tiếp cận
• Vị trí đặt sản phẩm
• Hành trình từng trục

Robot di chuyển đồng bộ với băng tải: Robot không bị trễ hay lệch dù băng tải tăng hoặc giảm tốc.

Hạn chế lỗi trong gắp – đặt

Nhờ dữ liệu chính xác từ encoder, robot hạn chế:

• Gắp lệch carton
• Làm rơi hàng
• Làm trễ dây chuyền
• Tăng tỷ lệ phế phẩm

Kết quả là toàn bộ quá trình trở nên ổn định, nhanh, chính xác, đáp ứng yêu cầu sản xuất liên tục.

Vì sao absolute encoder SICK là lựa chọn hàng đầu trong công nghiệp?

Absolute encoder của SICK vượt trội nhờ các yếu tố sau:

• Độ chính xác tuyệt đối (absolute accuracy): SICK luôn nằm trong top thiết bị đo chính xác nhất thế giới.
• Hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp: Chịu được rung lắc, bụi, dầu, nhiệt độ cao
• Kết nối đa dạng: Hỗ trợ giao thức PROFINET, EtherCAT, SSI, CANopen, IO-Link
• Thân thiện tích hợp: Lắp nhanh, cấu hình đơn giản, dùng cho cả dây chuyền cũ và mới.
• Đảm bảo sản xuất liên tục: Do có khả năng lưu vị trí khi mất điện, encoder giúp dây chuyền không bị gián đoạn.
  5. Lợi ích tổng thể khi sử dụng absolute encoder SICK trên robot 3 trục

Khi ứng dụng encoder SICK, doanh nghiệp đạt được:

• Độ chính xác cao trong định vị: Giảm lỗi trong gắp – đặt.
• Tốc độ sản xuất tang: Robot di chuyển nhanh và chính xác.
• Giảm bảo trì: Thiết bị bền, ít hỏng.
• Giảm chi phí vận hành: Ít lỗi → ít dừng máy → hiệu suất cao.
• Tối ưu toàn bộ dây chuyền: Đặc biệt trong đóng gói, logistics, dược phẩm, thực phẩm.

Kết luận – Absolute Encoder SICK là “trái tim” của hệ thống định vị chính xác

Bài dịch gốc mô tả rất rõ ràng vai trò của encoder:

“The high-resolution absolute encoder takes high-precision measurements of the absolute position and speed of the conveyor belt.”

Và thực tế cho thấy:

• Robot 3 trục chỉ có thể vận hành chính xác
• Chỉ có thể gắp – đặt ổn định
• Chỉ có thể đồng bộ với băng tải

Khi được hỗ trợ bởi absolute encoder SICK.

Thiết bị này chính là giải pháp giúp doanh nghiệp đạt được hiệu suất tối ưu, giảm sai số và tăng tốc độ trong tự động hóa công nghiệp.

Trích nguồn

https://www.sick.com/ag/en/catalog/industries/consumer-goods/food-beverage-and-consumer-care/secondary-packaging/precise-position-value-identification/c/p514328?category=g585121&tab=overview

Xem thêm các sản phẩm của Sick tại đây.