1. Nhiệt độ và độ ẩm
Hiệu ứng nhiệt độ: Nhiệt độ môi trường làm việc của robot công nghiệp có tác động đáng kể đến hiệu suất và khả năng chịu tải của chúng. Trong môi trường nhiệt độ cao, các bộ phận chính như động cơ và bộ giảm tốc của robot có thể bị quá nhiệt. Ví dụ: khi nhiệt độ môi trường vượt quá giới hạn trên của nhiệt độ làm việc được thiết kế của robot (thường là khoảng 40-50 độ C), hiệu suất của động cơ sẽ giảm và công suất mô-men xoắn có thể giảm. Điều này có nghĩa là trong môi trường nhiệt độ cao, tải trọng thực tế mà robot có thể chịu được có thể thấp hơn giá trị định mức. Ngược lại, trong môi trường nhiệt độ thấp, khả năng chảy của vật liệu như mỡ bôi trơn kém đi và điện trở của các bộ phận cơ khí của robot tăng lên. Ví dụ: trong một số tình huống làm việc kỹ thuật ngoài trời lạnh giá (nhiệt độ dưới -10 độ C), chuyển động chung của robot có thể trở nên chậm chạp và khả năng tải trọng của chúng cũng có thể bị ảnh hưởng.
Tác động của độ ẩm: Môi trường có độ ẩm cao có thể khiến các bộ phận điện tử của robot bị ẩm, dẫn đến các vấn đề như đoản mạch và ăn mòn. Nếu các linh kiện điện tử như bảng mạch của robot bị ẩm, hệ thống điều khiển của nó có thể gặp trục trặc, từ đó ảnh hưởng đến việc điều khiển tải trọng của robot. Ví dụ, ở một số nhà máy, xưởng chế biến thực phẩm gần bờ biển (có độ ẩm thường khoảng 70% -90%), nếu không có biện pháp chống ẩm tốt thì hiệu suất hoạt động của robot sẽ giảm đi rất nhiều. Đối với những robot có yêu cầu khắt khe về chống ẩm thì cần lựa chọn mức bảo vệ phù hợp như IP65 (bảo vệ chống bụi và phun nước) trở lên để đảm bảo hoạt động bình thường trong môi trường có độ ẩm cao.
2. Bụi và chất dạng hạt
Tác động đến các bộ phận cơ khí: Trong môi trường làm việc có lượng bụi và chất dạng hạt lớn như các nhà máy đúc, nhà máy xi măng,… các tạp chất này có thể dễ dàng xâm nhập vào các khớp nối, hộp giảm tốc và các bộ phận cơ khí khác của robot. Theo thời gian, việc tích tụ bụi sẽ làm tăng độ mài mòn giữa các bộ phận, làm giảm độ chính xác và khả năng chịu tải của robot. Ví dụ, trong xưởng đúc, bụi kim loại lọt vào các khớp nối của robot sẽ làm mòn các ổ trục và vòng đệm của khớp nối giống như chất mài mòn. Nếu không được vệ sinh và bảo trì kịp thời, cánh tay robot của robot có thể không thể mang chính xác tải trọng hiệu dụng định mức do hao mòn quá mức.
Tác động đến hệ thống làm mát: Bụi cũng có thể ảnh hưởng đến hệ thống làm mát của robot. Nếu bộ tản nhiệt bị bụi cản trở, nhiệt bên trong robot không thể được tiêu tán kịp thời, điều này sẽ dẫn đến nhiệt độ bên trong tăng lên. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất của các bộ phận điện của robot mà còn ảnh hưởng gián tiếp đến khả năng chịu tải hiệu quả của nó, chẳng hạn như việc giảm công suất mô-men xoắn của động cơ trong môi trường nhiệt độ cao đã đề cập trước đó. Vì vậy, robot làm việc trong môi trường bụi bặm cần có thiết kế chống bụi tốt như kết cấu khớp nối kín và hệ thống lọc không khí hiệu quả để giảm thiểu tác hại của bụi cho robot.
3. Chất hóa học và khí ăn mòn
Ăn mòn hóa học: Trong một số xưởng sản xuất hóa chất, xưởng mạ điện và các môi trường khác có chứa hóa chất và khí ăn mòn, robot có thể bị ăn mòn hóa học. Ví dụ, trong xưởng mạ điện, có các loại khí axit như axit clohydric và axit sulfuric có thể ăn mòn vỏ kim loại, bảng mạch và các bộ phận khác của robot. Đối với cánh tay robot của robot, nếu vật liệu của nó không có khả năng chống ăn mòn thì độ bền của cánh tay sẽ giảm và khả năng chịu tải hiệu quả cũng sẽ giảm sau khi tiếp xúc lâu dài với khí ăn mòn. Vì vậy, trong môi trường này, cần phải lựa chọn những vật liệu có đặc tính chống ăn mòn để chế tạo robot, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc những vật liệu được xử lý chống ăn mòn đặc biệt trên bề mặt.
Rủi ro phản ứng hóa học: Một số hóa chất có thể phản ứng với nhau để tạo ra chất mới. Nếu robot làm việc trong môi trường có thể xảy ra phản ứng hóa học thì cần xem xét liệu những phản ứng này có gây hư hỏng cho robot hay không. Ví dụ, trong một số xưởng tổng hợp hóa học, các nguyên liệu thô hóa học khác nhau có thể bị rò rỉ và phản ứng trong quá trình vận chuyển hoặc chế biến. Nếu robot tiếp xúc với các chất phản ứng này, chúng có thể bị hỏng, từ đó ảnh hưởng đến tải trọng và hiệu suất của chúng. Vì vậy, lớp phủ bảo vệ và thiết kế kín của robot sẽ có thể ngăn chặn sự xâm nhập của các hóa chất này.
4. Nhiễu điện từ
Tác động đến hệ thống điều khiển: Trong một số môi trường có nhiễu điện từ mạnh như trạm biến áp, xưởng hàn cao tần,… hệ thống điều khiển của robot có thể bị ảnh hưởng do nhiễu. Nhiễu điện từ có thể gây ra lỗi truyền tín hiệu và trục trặc bộ điều khiển trong robot. Ví dụ, ở gần một trạm biến áp, trường điện từ mạnh có thể gây nhiễu đường truyền thông tin của robot, khiến chúng nhận được hướng dẫn không chính xác và không thể điều khiển tải trọng một cách chính xác. Vì vậy, trong môi trường có nhiễu điện từ mạnh, cần lựa chọn robot có chức năng che chắn điện từ, định tuyến và che chắn đường dây liên lạc hợp lý để đảm bảo sự ổn định của hệ thống điều khiển robot.
Tác động đến cảm biến: Robot thường được trang bị nhiều cảm biến khác nhau để cảm nhận trạng thái môi trường và tải trọng. Nhiễu điện từ có thể ảnh hưởng đến độ chính xác và độ tin cậy của cảm biến. Ví dụ, trong môi trường có từ trường mạnh, cảm biến lực hoặc cảm biến thị giác của robot có thể có sai lệch khi đọc. Điều này có thể dẫn đến sai sót trong việc phán đoán trọng tải của robot, chẳng hạn như tác dụng lực quá nhiều hoặc quá ít khi nắm bắt đồ vật do cảm biến đọc không chính xác, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của công việc.