Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13230:2020 (hoàn toàn tương đương với ISO 11593:1996) quy định về Tay máy rô bốt công nghiệp - Hệ thống thay đổi tự động khâu tác động cuối - Từ vựng và diễn giải các đặc tính. Tiêu chuẩn này được xây dựng nhằm chuẩn hóa hệ thống thuật ngữ, định nghĩa và phương pháp trình bày các đặc tính kỹ thuật của hệ thống thay đổi tự động khâu tác động cuối, phục vụ cho việc thiết kế, chế tạo và vận hành rô bốt công nghiệp tại Việt Nam.

Phạm vi áp dụng và đối tượng áp dụng

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn áp dụng đối với các hệ thống thay đổi tự động khâu tác động cuối (đầu công tác) được sử dụng trên tay máy rô bốt công nghiệp. Hệ thống này thực hiện chức năng kết nối và tháo rời tự động giữa rô bốt và các dụng cụ làm việc khác nhau.
• Đối tượng áp dụng: Các doanh nghiệp, tổ chức, cá nhân tham gia vào hoạt động nghiên cứu, thiết kế, sản xuất, nhập khẩu, thử nghiệm và vận hành các hệ thống rô bốt công nghiệp và thiết bị phụ trợ liên quan.

Hệ thống thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi (Điều 1 - Điều 4)

• Hệ thống thay đổi tự động khâu tác động cuối (Automatic end effector exchange system): Là cơ cấu cơ - điện - khí nén tích hợp, cho phép rô bốt tự động kết nối hoặc ngắt kết nối với các khâu tác động cuối (như tay gắp, mỏ hàn, đầu phun sơn) mà không cần sự can thiệp trực tiếp bằng tay của người vận hành.
• Bộ phận phía rô bốt (Robot-side part): Phần của hệ thống thay đổi được lắp đặt cố định vào mặt bích cơ học ở cổ tay của rô bốt công nghiệp. Bộ phận này chứa các đường cấp năng lượng (điện, khí nén, thủy lực) và tín hiệu điều khiển.
• Bộ phận phía dụng cụ (Tool-side part): Phần của hệ thống thay đổi được gắn liền với khâu tác động cuối hoặc dụng cụ. Bộ phận này tiếp nhận năng lượng và tín hiệu từ bộ phận phía rô bốt khi được ghép nối thành công.
• Cơ cấu khóa (Locking mechanism): Bộ phận cơ học thực hiện việc liên kết chặt chẽ giữa phần phía rô bốt và phần phía dụng cụ, đảm bảo độ cứng vững và khả năng truyền tải lực trong suốt quá trình rô bốt hoạt động.
• Trạng thái ghép nối (Coupled state): Trạng thái mà bộ phận phía rô bốt và bộ phận phía dụng cụ đã được khóa chặt hoàn toàn, các đường truyền dẫn năng lượng và tín hiệu đã được thông suốt.
• Trạng thái tháo rời (Uncoupled state): Trạng thái hai bộ phận tách biệt hoàn toàn, cho phép rô bốt di chuyển tự do để tiếp cận dụng cụ khác.

Diễn giải các đặc tính kỹ thuật của hệ thống

Tiêu chuẩn quy định chi tiết cách thức trình bày các thông số kỹ thuật nhằm đảm bảo tính minh bạch và khả năng tương thích giữa các nhà sản xuất khác nhau:

• Đặc tính cơ học: Bao gồm khối lượng của từng bộ phận, kích thước hình học tổng thể, tọa độ trọng tâm, khả năng chịu tải trọng tĩnh và động (lực uốn, mô-men xoắn tối đa), lực khóa định mức và độ lặp lại vị trí sau nhiều lần ghép nối.
• Đặc tính truyền dẫn năng lượng và tín hiệu: Quy định rõ số lượng cổng kết nối, áp suất và lưu lượng tối đa đối với đường dẫn chất lưu (khí nén, dầu thủy lực, chất làm mát); điện áp định mức, dòng điện tối đa và băng thông truyền dữ liệu đối với các đầu nối điện và cáp tín hiệu.
• Đặc tính vận hành và môi trường: Thời gian thực hiện chu kỳ ghép nối hoặc tháo rời, áp suất khí nén hoặc thủy lực cần thiết để kích hoạt cơ cấu khóa, dải nhiệt độ và độ ẩm hoạt động cho phép, cấp bảo vệ chống bụi và nước (chỉ số IP).
• Đặc tính an toàn: Yêu cầu về cơ cấu tự khóa cơ học (fail-safe) để ngăn ngừa việc rơi dụng cụ khi xảy ra sự cố mất nguồn cấp năng lượng đột ngột (mất điện hoặc mất áp suất khí nén), và các cảm biến tích hợp để giám sát trạng thái khóa hoặc mở khóa an toàn.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13230:2020 (ISO 11593:1996) có hiệu lực áp dụng kể từ ngày được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố ban hành. Việc áp dụng tiêu chuẩn này góp phần nâng cao tính an toàn, độ tin cậy và hiệu quả tự động hóa trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp hiện đại.