Dyskusja na temat różnic między robotami malarskimi a tradycyjnymi maszynami automatycznymi

Słowa kluczowe: lakiernia, robot malarski, automatyczna maszyna natryskowa

Przez wiele lat lakierowanie karoserii w branży powłok samochodowych obejmowało dwie główne metody: lakierowanie automatyczne i natrysk ręczny. Lakierowanie automatyczne jest wykorzystywane głównie do natrysku elektrostatycznego wysokiego napięcia na powierzchni zewnętrznej karoserii, natomiast natrysk ręczny jest stosowany głównie do powierzchni wewnętrznej. Automatyczne lakierowanie zewnętrzne stało się w ostatnich latach preferowanym wyborem dla dużych lakierni. Aby osiągnąć większą wydajność natrysku i wyższą jakość powłoki, roboty do lakierowania elektrostatycznego wysokiego napięcia stopniowo zastępowały tradycyjne, tłokowe, automatyczne urządzenia natryskowe.

Lakiernia nr 4 firmy Chery Automobile Co., Ltd. korzysta z robotów lakierniczych RP6F140 dostarczonych przez niemiecką firmę Dürr. Cała linia obejmuje łącznie 16 robotów natryskowych: 4 do nakładania podkładu, 4 do nakładania lakieru bazowego BC1, 4 do nakładania lakieru bazowego BC2 i 4 do nakładania lakieru bezbarwnego. Ta linia jest również pierwszą linią lakierniczą zrobotyzowaną wprowadzoną przez firmę Chery. W porównaniu z tradycyjnymi automatycznymi maszynami lakierniczymi (ESTA) stosowanymi w lakierniach nr 1 i 2 firmy Chery, roboty lakiernicze charakteryzują się znaczną poprawą.

I. Wygląd

Tradycyjne automatyczne urządzenia lakiernicze wykorzystują połączenie natrysku górnego i bocznych. Natrysk boczny może natryskiwać lewą i prawą stronę karoserii, natomiast natrysk górny jest dedykowany do natryskiwania przedniej i tylnej części nadwozia oraz dachu. Cztery roboty lakiernicze typu RP6, używane w lakierni nr 4, charakteryzują się bardziej kompaktowym wyglądem i są łatwiejsze w montażu. Ich zamknięte powierzchnie są proste i łatwe w czyszczeniu. W połączeniu z nowoczesną technologią napędu i prostym układem przeniesienia napędu, roboty te znacznie obniżają koszty konserwacji i napraw.

Tradycyjne automatyczne maszyny do natrysku

Robot natryskowy

Sterownik PLC robota lakierniczego to model SIEMENS S7-400, a procesor to CPU 416F-2. Ponieważ robot wykorzystuje ruch 6-osiowy, który jest bardziej złożony niż tradycyjny manipulator, każdy robot wymaga sterownika PLC do sterowania ruchem. Sterowaniem ruchem robotów w lakierni nr 4 zajmuje się sterownik PLC RC2 firmy KEBA. Szafa elektryczna robota to niewielka szafa o wysokości 1,2 m. Każda stacja, z 4 robotami, współdzieli jeden panel PSMP (Power Supply Module Panel) i jeden SCMP (Station Control Module Panel). Jednak każdy robot ma niezależny panel RCMP (Robot Control Module Panel) i MVSP, co ułatwia szybką diagnostykę usterek. Robot RP6F140, dzięki kompleksowej technologii aplikacji, umieszcza wszystkie rurociągi z farbą, rozpuszczalnikiem i innymi materiałami w łańcuchu energetycznym robota, zapewniając lepszą ochronę rurociągów robota.

II. W porównaniu do typowej automatycznej maszyny do opryskiwania, robot posiada kilka nowych komponentów, które zapewniają płynną pracę i zwrotność:

1. Jednostka czyszcząca: Zapewnia stałe utrzymanie dodatniego ciśnienia w całej podstawie i pierwszym ramieniu, zapobiegając przedostawaniu się gazów palnych do komory. Pomaga również chłodzić robota, zapobiegając kondensacji spowodowanej różnicą temperatur między temperaturą pomieszczenia a temperaturą farby latem, co znacznie zmniejsza częstotliwość występowania usterek wysokiego napięcia.

   
   Potężne funkcje jednostki oczyszczającej

2. Pilot zdalnego sterowania: Podstawowy element robota, służący do precyzyjnego sterowania ruchami robota i realizacji takich funkcji, jak programowanie online i obsługa usterek awaryjnych.
   
   
3. Jednostka zwalniająca hamulec: Służy do ręcznego przemieszczania robota w sytuacjach awaryjnych.
   
   

4. Skrzynka PHG i skrzynka bezpieczeństwa (SB): Umożliwia szybszą obsługę robota.

   

   Złącze paska wielorowkowego: Ułatwia wymianę podzespołów.

   III. Jakość procesu

Typowa automatyczna maszyna natryskowa wykorzystuje natryskiwacze boczne i górne do produkcji różnorodnych podkładów i lakierów nawierzchniowych. Maszyna ta ma jednak istotne ograniczenia w przypadku dużych różnic w kształtach i rozmiarach karoserii, co negatywnie wpływa na jakość powłoki (np. równomierność grubości powłoki i odporność na spływanie). Firma Chery szeroko wdrożyła technologię robotów wielofunkcyjnych w swoich nowo wybudowanych lakierniach, wykorzystując jej zalety funkcjonalne. Pozwoliło to nie tylko zmniejszyć liczbę kubków natryskowych w standardowej automatycznej sekcji natryskowej z 9 do 4 oraz szerokość standardowej kabiny lakierniczej z 4,6 m do 3,8 m, ale także wyeliminować górną belkę natryskową, rozwiązując tym samym wady typowych automatycznych maszyn natryskowych, takie jak osypywanie się brudu. Funkcją robota jest sterowanie rozpylaczem, utrzymywanie stałej odległości i prawidłowego kąta natrysku względem malowanej powierzchni podczas natrysku. Robot może skonfigurować do 64 SZCZOTEK (tj. szczotek o odpowiednich parametrach lakierowania), zapewniając, że każdy punkt natrysku jest aplikowany z optymalnym kątem i parametrami natrysku.

Lewy rysunek przedstawia trajektorię bocznego natryskiwacza automatu, która ma kształt zęba piły. Prawy rysunek przedstawia trajektorię rozpylacza podczas natrysku robota, którą można regulować pod dowolnym kątem w przestrzeni. Odległość między dwoma sąsiednimi trajektoriami można regulować z dokładnością do 15 cm, a szerokość strumienia rozpylacza wynosi 45 cm, co pozwala na równomierne pokrycie lakierem powierzchni karoserii. Zębata trajektoria automatu prowadzi do nadmiernej grubości warstwy lakieru na szczytach i w zagłębieniach zębów piły.

IV. Ochrona środowiska

W porównaniu z tradycyjnymi mechanicznymi natryskiwaczami tłokowymi, natryskiwanie robotem znacznie zmniejsza liczbę atomizerów i zwiększa prędkość obrotową pistoletu natryskowego, co może znacząco wydłużyć cykl produkcyjny. Biorąc za przykład lakiernię nr 4, przy tej samej prędkości łańcucha, robot potrzebuje tylko 4 atomizerów do efektywnego wykonania natrysku, podczas gdy automatyczna maszyna natryskowa wymaga 9 atomizerów – co oznacza redukcję o ponad połowę.

Dzięki bardziej kompaktowej konstrukcji zewnętrznej roboty RP6F140 zapewniają wysoce wydajne natryskiwanie przy najniższym zużyciu farby i rozpuszczalnika oraz najkrótszym czasie czyszczenia. Co więcej, wskaźnik wykorzystania farby przez roboty natryskowe sięga aż 95%, minimalizując straty farby i zmieniając środowisko tradycyjnych lakierni, charakteryzujących się wysokim poziomem zanieczyszczeń. Linia robotów obejmuje również dedykowany system oczyszczania zużytych rozpuszczalników, który odzyskuje wszystkie rozpuszczalniki odpadowe powstałe podczas zmiany koloru i czyszczenia, co realnie przyczynia się do rozwoju lakierni w kierunku bardziej ekologicznego obiektu.

System odzyskiwania rozpuszczalników odpadowych

V. Ruch

Robot malarski RP6F140 ma 6 osi ruchu, z których każda jest niezależnie sterowana przez serwomotor:

• Oś 1: Oś obrotu robota
• Oś 2: Oś obrotu ramienia pionowego
• Oś 3: Oś obrotu ramienia poziomego
• Oś 4: Obrotowa oś ręczna
• Oś 5: Oś ręczna
• Oś 6: Oś ręczna/Obrotowy atomizer

Funkcja oprysku w automacie jest niezależna, a opryskiwacze boczne i górne wspólnie wykonują pracę. Opryskiwacz górny ma ruch 5-osiowy, a opryskiwacz boczny 3-osiowy.

Rysunki pokazują, że robot może wykonywać opryskiwanie 6-osiowe pod dowolnym kątem w przestrzeni, podczas gdy automat ma pewne ograniczenia. Zazwyczaj na każdym stanowisku do opryskiwania karoserii używa się czterech robotów, a każdy z nich może wykonywać tę samą funkcję, co pozwala na wymianę części zamiennych. Boczne i górne spryskiwacze automatu opryskują stałe obszary (boki opryskiwaczem bocznym, dach/górę opryskiwaczem górnym), a konstrukcja ramy automatu jest większa niż robota, co sprawia, że ​​konserwacja i naprawy są mniej wygodne niż w przypadku robota. VI. Bezpieczeństwo

Ponieważ standardowe napięcie natryskowe wysokonapięciowego robota do malowania elektrostatycznego może sięgać 60 000 V lub nawet więcej, robot zapewnia bezpieczną izolację napięciową dzięki izolacyjnemu ramieniu wykonanemu z włókna szklanego. Osłony każdego ramienia są również wykonane z tego włókna, co zapewnia dobrą izolację od otoczenia podczas normalnego natrysku. W porównaniu z tradycyjnym automatycznym natryskiem górnym, wyposażonym w antykolizyjne siatki świetlne, robot malarski opiera się wyłącznie na wysokonapięciowym systemie antykolizyjnym, bez specjalistycznych urządzeń antykolizyjnych. Oznacza to, że w przypadku niewspółosiowości lub innych wypadków, nadwozie nie będzie dobrze chronione. Ochrona antykolizyjna robotów będzie kluczowym celem i wyzwaniem w przyszłych zastosowaniach robotów.

Siatka świetlna antykolizyjna automatycznego opryskiwacza górnego

Wniosek

Roboty lakiernicze oferują lepsze wykorzystanie lakieru, znacznie zmniejszają liczbę rozpylaczy, są bardziej przyjazne dla środowiska i łatwiejsze w utrzymaniu w porównaniu z tradycyjnymi automatycznymi urządzeniami lakierniczymi. Dzięki swojej pierwszej zrobotyzowanej linii lakierniczej w lakierni nr 4, firma Chery aktywnie bada technologię konserwacji i utrzymania robotów lakierniczych, wykorzystując bardziej zaawansowany sprzęt do produkcji kolejnych wysokiej jakości samochodów.

#RobotMalujący #Automatyczne Natryskiwanie #PowłokiSamochodowe #AutomatyzacjaLakierni #DURR #RP6F140 #TechnologiaProdukcyjna #Przemysł40 #Chery