مناقشة حول الاختلافات بين روبوتات الطلاء والآلات الأوتوماتيكية التقليدية

الكلمات المفتاحية: ورشة طلاء، روبوت طلاء، آلة رش أوتوماتيكية

لسنوات عديدة، اقتصرت عملية طلاء هياكل السيارات في صناعة طلاء السيارات على طريقتين رئيسيتين: الطلاء الآلي والرش اليدوي. يُستخدم الطلاء الآلي بشكل أساسي للرش الكهروستاتيكي عالي الجهد على السطح الخارجي لهيكل السيارة، بينما يُستخدم الرش اليدوي بشكل رئيسي للسطح الداخلي. وقد أصبح الطلاء الخارجي الآلي الخيار المفضل لدى ورش الطلاء الكبرى في السنوات الأخيرة. وسعيًا لتحقيق كفاءة رش أعلى وجودة طلاء أفضل، حلت روبوتات الطلاء الكهروستاتيكي عالي الجهد تدريجيًا محل آلات الرش الآلية التقليدية ذات الحركة الترددية.

يستخدم قسم طلاء السيارات رقم 4 في شركة شيري للسيارات روبوتات طلاء RP6F140 من إنتاج شركة دور الألمانية. يضم خط الإنتاج 16 روبوت رش: 4 للطبقة التمهيدية، و4 للطبقة الأساسية BC1، و4 للطبقة الأساسية BC2، و4 للطبقة النهائية. ويُعد هذا الخط أول خط طلاء آلي تستخدمه شيري. وبالمقارنة مع آلات الطلاء الأوتوماتيكية التقليدية (ESTA) المستخدمة في قسمي طلاء السيارات رقم 1 ورقم 2، تُظهر روبوتات الطلاء تحسينات ملحوظة.

أولاً: المظهر

تستخدم آلات الرش الأوتوماتيكية التقليدية مزيجًا من رشاش علوي ورشاشات جانبية. يُستخدم الرشاش الجانبي لرش جانبي هيكل السيارة، بينما يُستخدم الرشاش العلوي لرش الأغطية الأمامية والخلفية والسقف. أما روبوتات الطلاء الأربعة من نوع RP6 المستخدمة في ورشة الطلاء رقم 4، فهي أصغر حجمًا وأسهل في التركيب. أسطحها المغلقة بسيطة وسهلة التنظيف. وبفضل تقنية القيادة الحديثة ونظام نقل الحركة البسيط، تُقلل هذه الروبوتات بشكل ملحوظ من تكاليف الصيانة والإصلاح.

آلات الرش الأوتوماتيكية التقليدية

روبوت رش

يستخدم روبوت الطلاء وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) من طراز SIEMENS S7-400، ووحدة معالجة مركزية (CPU) من طراز CPU 416F-2. ونظرًا لأن الروبوت يستخدم حركة سداسية المحاور، وهي أكثر تعقيدًا من الحركة الترددية التقليدية، فإن كل روبوت يحتاج إلى وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) خاصة بالحركة. تستخدم الروبوتات في ورشة الطلاء رقم 4 وحدة التحكم RC2 من شركة KEBA. خزانة الكهرباء الخاصة بالروبوت صغيرة الحجم، بارتفاع 1.2 متر. تتشارك كل محطة، تضم 4 روبوتات، لوحة تزويد طاقة (PSMP) ولوحة تحكم محطة (SCMP). ومع ذلك، يمتلك كل روبوت لوحة تحكم روبوت (RCMP) ووحدة تحكم في الجهد (MVSP) مستقلتين، مما يُسهّل تشخيص الأعطال بسرعة. بفضل تقنية التطبيق الشاملة، يضع روبوت RP6F140 جميع أنابيب الطلاء والمذيبات وغيرها ضمن سلسلة الطاقة الخاصة به، مما يوفر حماية أفضل لهذه الأنابيب.

ثانيًا: بالمقارنة مع آلة الرش الأوتوماتيكية التقليدية، يضيف الروبوت بعض المكونات الجديدة لضمان التشغيل السلس والقدرة على المناورة:

1. وحدة التنقية: تضمن الحفاظ على ضغط موجب في القاعدة والذراع الأولى باستمرار، مما يمنع دخول الغازات القابلة للاشتعال إلى التجويف. كما تساعد على تبريد الروبوت، وتمنع التكثف الناتج عن اختلاف درجة الحرارة بين درجة حرارة الغرفة والطلاء في الصيف، مما يقلل بشكل كبير من تكرار أعطال الجهد العالي.

   
   وظائف قوية لوحدة التطهير

2. وحدة التحكم: عنصر أساسي في الروبوت، يستخدم للتحكم بدقة في حركة الروبوت وتحقيق وظائف مثل البرمجة عبر الإنترنت ومعالجة الأعطال الطارئة.
   
   
3. وحدة تحرير الفرامل: تُستخدم لتحريك الروبوت يدويًا في حالات الطوارئ.
   
   

4. صندوق PHG وصندوق الأمان (SB): يتيح تشغيل الروبوت بشكل أسرع.

   

   موصل إدخال الحزام متعدد الأحزمة على شكل حرف V: يجعل استبدال المكونات أبسط.

   ثالثًا: جودة العملية

تستخدم آلات الرش الأوتوماتيكية التقليدية رشاشات جانبية وعلوية لإنتاج أنواع متعددة من الطلاء التمهيدي والنهائي. إلا أن هذه الآلات تعاني من قيود كبيرة عند اختلاف أشكال وأحجام هياكل السيارات بشكل ملحوظ، مما يؤثر سلبًا على جودة الطلاء (مثل تجانس سماكة الطبقة ومقاومة الترهل). وقد اعتمدت شركة شيري على نطاق واسع تقنية الروبوتات متعددة الوظائف في ورش الطلاء الحديثة لديها، مستفيدةً من مزاياها الوظيفية. لم يقتصر الأمر على تقليل عدد أكواب الرش في قسم الرش الأوتوماتيكي القياسي من 9 إلى 4، وعرض كابينة الرش القياسية من 4.6 متر إلى 3.8 متر، بل شمل أيضًا إلغاء عارضة الرش العلوية، وبالتالي حل عيوب آلات الرش الأوتوماتيكية التقليدية، مثل تساقط الأوساخ. تتمثل وظيفة الروبوت في التحكم في المرذاذ، والحفاظ على مسافة ثابتة وزاوية صحيحة بالنسبة للسطح المطلي أثناء الرش. يمكن للروبوت ضبط ما يصل إلى 64 فرشاة (أي فرش معلمات الطلاء)، مما يضمن تطبيق كل نقطة رش بالزاوية والمعلمات المثلى.

يُظهر الشكل الأيسر مسارًا مُتّبعًا للخطوط الخارجية لبخاخة جانبية آلية، وهو مسار مُسنّن. أما الشكل الأيمن فيُظهر مسار البخاخة أثناء رش الروبوت، والذي يُمكن تعديله في أي زاوية. يُمكن التحكم بالمسافة بين مسارين متجاورين عند 15 سم، ويبلغ عرض مروحة البخاخة 45 سم، مما يسمح بتغطية سطح هيكل السيارة بالطلاء بشكل مُنتظم. يميل المسار المُسنّن للآلة الآلية إلى التسبب في زيادة سُمك طبقة الطلاء عند قمم وقيعان أسنان المنشار.

رابعاً: حماية البيئة

بالمقارنة مع الرشاشات الميكانيكية التقليدية ذات الحركة الترددية، يقلل الرش الآلي بشكل ملحوظ من عدد البخاخات ويزيد من سرعة تشغيل مسدس الرش، مما يُحسّن بشكل كبير من إنتاجية خط الإنتاج. على سبيل المثال، في ورشة الطلاء رقم 4، وبنفس سرعة السلسلة، يحتاج الروبوت إلى 4 بخاخات فقط لإتمام عملية الرش بكفاءة، بينما تتطلب آلة الرش الأوتوماتيكية 9 بخاخات - أي بانخفاض يزيد عن النصف.

بفضل تصميمها الخارجي الأكثر انسيابية، تضمن روبوتات RP6F140 رشًا عالي الكفاءة مع أقل استهلاك للطلاء والمذيبات وأقصر وقت للتنظيف. علاوة على ذلك، تصل نسبة استخدام الطلاء في الرش الروبوتي إلى 95%، مما يقلل من هدر الطلاء ويساهم في تحسين بيئة ورش الطلاء التقليدية الملوثة. كما يشتمل خط إنتاج الروبوتات على نظام مخصص لمعالجة المذيبات المستعملة، حيث يستعيد جميع المذيبات الناتجة عن تغيير الألوان والتنظيف، مما يساهم فعليًا في جعل ورشة الطلاء منشأة صديقة للبيئة.

نظام استعادة المذيبات النفايات

خامساً: الحركة

يحتوي روبوت الطلاء RP6F140 على 6 محاور حركة، يتم التحكم في كل منها بشكل مستقل بواسطة محرك سيرفو:

• المحور 1: محور دوران الروبوت
• المحور 2: محور دوران الذراع الرأسي
• المحور 3: محور دوران الذراع الأفقي
• المحور 4: محور يدوي قابل للدوران
• المحور 5: محور يدوي
• المحور 6: محور يدوي / بخاخ قابل للدوران

تتميز وظيفة الرش في الآلة الأوتوماتيكية بالاستقلالية، حيث تعمل الرشاشات الجانبية والعلوية معًا لإنجاز المهمة. تتمتع الرشاشة العلوية بحركة خماسية المحاور، بينما تتمتع الرشاشات الجانبية بحركة ثلاثية المحاور.

تُظهر الأرقام أن الروبوت قادر على الرش بستة محاور بأي زاوية في الفضاء، بينما تواجه الآلة الأوتوماتيكية بعض القيود. عادةً، تُستخدم أربعة روبوتات في كل محطة لإتمام رش هيكل السيارة، ويؤدي كل روبوت الوظيفة نفسها، مما يسمح باستبدال قطع الغيار. تقوم الرشاشات الجانبية والعلوية للآلة الأوتوماتيكية برش مناطق ثابتة (الجوانب بواسطة الرشاش الجانبي، والسقف/السطح بواسطة الرشاش العلوي)، كما أن هيكل الآلة الأوتوماتيكية أكبر من هيكل الروبوت، مما يجعل الصيانة والإصلاح أقل سهولة. سادساً: السلامة

نظرًا لأن جهد الرش العادي لروبوت الطلاء الكهروستاتيكي عالي الجهد قد يصل إلى 60,000 فولت أو أكثر، فإن الروبوت يحقق عزلًا للجهد لضمان السلامة من خلال ذراع عازلة مصنوعة من الألياف الزجاجية. كما أن أغطية كل ذراع مصنوعة من هذه الألياف الزجاجية، مما يضمن عزلًا جيدًا عن البيئة الخارجية أثناء الرش العادي. بالمقارنة مع الرشاش العلوي الأوتوماتيكي التقليدي المجهز بشبكات ضوئية مضادة للتصادم، يعتمد روبوت الطلاء هذا فقط على الحماية من التصادم عالي الجهد دون أجهزة متخصصة مضادة للتصادم. هذا يعني أنه في حالة عدم محاذاة هيكل السيارة أو وقوع حوادث أخرى، لن يكون هيكل السيارة محميًا بشكل كافٍ. ستكون حماية الروبوتات من التصادم محورًا رئيسيًا وتحديًا في تطبيقات الروبوتات المستقبلية.

شبكة إضاءة مضادة للتصادم في جهاز الرش العلوي لآلة الرش الأوتوماتيكية

خاتمة

تُوفر روبوتات الطلاء استخدامًا أفضل للطلاء، وتُقلل بشكل ملحوظ من عدد البخاخات، كما أنها أكثر صداقة للبيئة، وأسهل في الصيانة مقارنةً بآلات الرش الأوتوماتيكية التقليدية. ومن خلال أول خط طلاء آلي لها في ورشة الطلاء رقم 4، تُواصل شيري استكشاف تقنيات صيانة روبوتات الطلاء، مستخدمةً معدات أكثر تطورًا لإنتاج سيارات عالية الجودة باستمرار.

روبوت الطلاء الرش الآلي طلاء السيارات أتمتة ورش الطلاء دور RP6F140 تكنولوجيا التصنيع الصناعة 40 شيري