Boyama Robotları ve Geleneksel Otomatik Makineler Arasındaki Farklar Üzerine Tartışma

Anahtar Kelimeler: Boya Atölyesi, Boyama Robotu, Otomatik Sprey Makinesi

Uzun yıllar boyunca, otomotiv boya endüstrisinde araç gövdesi boyama esas olarak iki yöntemden oluşuyordu: otomatik boyama ve manuel püskürtme. Otomatik boyama, öncelikle araç gövdesinin dış yüzeyine yüksek voltajlı elektrostatik püskürtme için kullanılırken, manuel püskürtme esas olarak iç yüzey için kullanılıyordu. Son yıllarda büyük boya atölyeleri için otomatik dış boyama tercih edilen yöntem haline geldi. Daha yüksek püskürtme verimliliği ve daha yüksek kaplama kalitesi elde etmek için, yüksek voltajlı elektrostatik boyama robotları, geleneksel pistonlu otomatik püskürtme makinelerinin yerini kademeli olarak almaya başladı.

Chery Otomobil Şirketi‘nin 4 numaralı Boya Atölyesi, Almanya‘nın Dürr firmasından temin edilen RP6F140 boyama robotlarını kullanmaktadır. Hattın tamamında toplam 16 püskürtme robotu çalışmaktadır: 4‘ü astar, 4‘ü BC1 baz kat, 4‘ü BC2 baz kat ve 4‘ü şeffaf vernik için. Bu hat aynı zamanda Chery tarafından tanıtılan ilk robotik boyama hattıdır. Chery‘nin 1 ve 2 numaralı Boya Atölyelerinde kullanılan geleneksel otomatik boyama makinelerine (ESTA) kıyasla, boyama robotları önemli iyileştirmeler göstermektedir.

I. Görünüm

Geleneksel otomatik püskürtme makineleri, üst ve yan püskürtme ünitelerinin bir kombinasyonunu kullanır. Yan püskürtme ünitesi araç gövdesinin sol ve sağ taraflarını püskürtebilirken, üst püskürtme ünitesi ön ve arka kapakları ve tavanı püskürtmek için kullanılır. 4 numaralı Boya Atölyesinde kullanılan 4 adet RP6 tipi boyama robotu, görünüm olarak daha kompakt ve kurulumu daha kolaydır. Kapalı yüzeyleri basit ve temizlenmesi kolaydır. Modern tahrik teknolojisi ve basit bir tahrik sistemi ile birleştiğinde, bakım ve onarım maliyetlerini önemli ölçüde azaltırlar.

Geleneksel otomatik püskürtme makineleri

Püskürtme Robotu

Boyama robotunun kontrol PLC‘si SIEMENS S7-400 modelidir ve CPU‘su CPU 416F-2‘dir. Robot, geleneksel pistonlu robotlardan daha karmaşık olan 6 eksenli hareket kullandığı için, her robotun kontrolü için bir hareket PLC‘sine ihtiyaç duyulmaktadır. 4 numaralı Boya Atölyesi‘ndeki robotlar tarafından kullanılan hareket kontrolü, KEBA‘nın RC2 hareket PLC‘sidir. Robotun elektrik panosu 1,2 metre yüksekliğinde küçük bir panodur. 4 robotlu her istasyon, bir PSMP (Güç Kaynağı Modül Paneli) ve bir SCMP (İstasyon Kontrol Modül Paneli) paylaşmaktadır. Bununla birlikte, her robotun bağımsız bir RCMP (Robot Kontrol Modül Paneli) ve MVSP‘si vardır, bu da hızlı arıza teşhisini kolaylaştırır. RP6F140 robotu, kapsamlı uygulama teknolojisi sayesinde tüm boya, solvent ve diğer boru hatlarını robotun enerji zincirine yerleştirerek robotun boru hatları için daha iyi koruma sağlar.

II. Tipik otomatik püskürtme makinesine kıyasla, robot sorunsuz çalışma ve manevra kabiliyeti sağlamak için bazı yeni bileşenler ekler:

1. Tahliye Ünitesi: Tüm tabanın ve 1. kolun her zaman pozitif basıncı korumasını sağlayarak yanıcı gazların boşluğa girmesini önler. Ayrıca robotun soğutulmasına yardımcı olur, yaz aylarında oda sıcaklığı ile boya arasındaki sıcaklık farkından kaynaklanan yoğuşmayı önleyerek yüksek voltaj arızalarının sıklığını önemli ölçüde azaltır.

   
   Temizleme Ünitesinin Güçlü Fonksiyonları

2. Öğretim Kumandası: Robotun temel bir bileşenidir ve robotun hareketini hassas bir şekilde kontrol etmek ve çevrimiçi programlama ve acil durum arıza giderme gibi işlevleri gerçekleştirmek için kullanılır.
   
   
3. Fren Serbest Bırakma Ünitesi: Acil durumlarda robotu manuel olarak hareket ettirmek için kullanılır.
   
   

4. PHG Kutusu ve Güvenlik Kutusu (SB): Robotun daha hızlı çalışmasını sağlar.

   

   Çoklu V kayışı takma konektörü: Parça değişimini kolaylaştırır.

   III. Proses Kalitesi

Tipik otomatik püskürtme makineleri, astar ve son kat boyanın çok çeşitli üretiminde yan ve üst püskürtme uçlarını kullanır. Ancak, araç gövdesi şekilleri ve boyutları büyük ölçüde değiştiğinde bu makinenin önemli sınırlamaları vardır ve bu da kaplama kalitesini (film kalınlığı homojenliği ve sarkma direnci gibi) olumsuz etkiler. Chery, yeni inşa edilen boya atölyelerinde çok fonksiyonlu robot teknolojisini yaygın olarak benimsemiş ve işlevsel avantajlarından yararlanmıştır. Bu, standart otomatik püskürtme bölümündeki püskürtme kabı sayısını 9‘dan 4‘e ve standart püskürtme kabininin genişliğini 4,6 m‘den 3,8 m‘ye düşürmekle kalmamış, aynı zamanda üst püskürtme ışınını da ortadan kaldırarak, tipik otomatik püskürtme makinelerinin kir dökülmesi gibi dezavantajlarını çözmüştür. Robotun işlevi, püskürtme sırasında boyanan yüzeye göre sabit bir mesafe ve doğru açıyı koruyarak atomizörü kontrol etmektir. Bir robot, 64 adede kadar FIRÇA (yani boya parametre fırçası) ayarlayabilir ve her püskürtme noktasının optimum püskürtme açısı ve parametreleriyle uygulanmasını sağlar.

Soldaki şekil, otomatik makinenin testere dişli şeklindeki yan püskürtücüsünün kontur takip eden yörüngesini göstermektedir. Sağdaki şekil ise robot püskürtme sırasında atomizörün yörüngesini göstermektedir ve bu yörünge uzayda herhangi bir açıda ayarlanabilir. İki bitişik yörünge arasındaki mesafe 15 cm olarak kontrol edilebilir ve atomizörün fan genişliği 45 cm‘dir, bu da boyanın araç gövdesi yüzeyini eşit şekilde kaplamasını sağlar. Otomatik makinenin testere dişli şeklindeki yörüngesi, testere dişlerinin tepe ve çukurlarında aşırı film kalınlığına neden olma eğilimindedir.

IV. Çevre Koruma

Geleneksel mekanik pistonlu püskürtme makinelerine kıyasla, robotik püskürtme, atomizör sayısını önemli ölçüde azaltır ve püskürtme tabancasının çalışma hızını artırır; bu da üretim hattının çevrim süresi verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. 4 numaralı Boya Atölyesini örnek alırsak, aynı zincir hızıyla robot, püskürtme işlemini etkili bir şekilde tamamlamak için yalnızca 4 atomizöre ihtiyaç duyarken, otomatik püskürtme makinesi 9 atomizöre ihtiyaç duyar; bu da miktar olarak yarıdan fazla bir azalma anlamına gelir.

Daha kompakt dış yapıları sayesinde, RP6F140 robotları en düşük boya ve solvent tüketimi ve en kısa temizleme süresiyle son derece verimli püskürtme sağlar. Dahası, robot püskürtmenin boya kullanım oranı %95‘e kadar çıkarak boya israfını en aza indirir ve geleneksel boya atölyelerinin yüksek kirlilik ortamını değiştirir. Robot serisi ayrıca, renk değişimlerinden ve temizlikten kaynaklanan tüm atık solventleri geri kazanan özel bir atık solvent arıtma sistemi içerir ve boya atölyesini gerçekten yeşil bir tesise doğru ilerletir.

Atık Solvent Geri Kazanım Sistemi

V. Hareket

RP6F140 boyama robotu, her biri bağımsız olarak bir servo motor tarafından kontrol edilen 6 hareket eksenine sahiptir:

• Eksen 1: Robotun dönüş ekseni
• Eksen 2: Dikey kol dönüş ekseni
• Eksen 3: Yatay kol dönüş ekseni
• Eksen 4: Döndürülebilir manuel eksen
• Eksen 5: Manuel eksen
• Eksen 6: Manuel eksen/Döndürülebilir atomizör

Otomatik makinenin püskürtme fonksiyonu bağımsızdır; yan ve üst püskürtücüler birlikte çalışarak işi tamamlar. Üst püskürtücü 5 eksenli harekete, yan püskürtücü ise 3 eksenli harekete sahiptir.

Şekiller, robotun uzayda herhangi bir açıda 6 eksenli püskürtme yapabildiğini gösterirken, otomatik makinenin belirli sınırlamaları vardır. Tipik olarak, araç gövdesi püskürtme işlemini tamamlamak için her istasyonda dört robot kullanılır ve her robot aynı işlevi yerine getirebilir, bu da yedek parçaların değiştirilebilir olmasına olanak tanır. Otomatik makinenin yan ve üst püskürtücüleri sabit alanlara püskürtme yapar (yan püskürtücü ile yanlar, üst püskürtücü ile tavan/üst kısım) ve otomatik makinenin çerçeve yapısı robotunkinden daha büyüktür, bu da bakım ve onarımı robota göre daha az elverişli hale getirir. VI. Güvenlik

Yüksek voltajlı elektrostatik boyama robotunun normal püskürtme voltajı 60.000 volta veya daha da yüksek değerlere ulaşabildiğinden, robot güvenlik için fiberglastan yapılmış yalıtımlı bir kol aracılığıyla voltaj izolasyonu sağlar. Her bir kolun kapakları da bu fiberglastan yapılmıştır ve normal püskürtme sırasında dış dünyadan iyi bir yalıtım sağlar. Çarpışma önleyici ışık ızgaralarıyla donatılmış geleneksel otomatik üstten püskürtme robotuna kıyasla, boyama robotu özel çarpışma önleyici cihazlar olmadan yalnızca yüksek voltajlı çarpışma önleme sistemine güvenir. Bu, araç gövdesinin yanlış hizalanması veya başka kazalar meydana gelmesi durumunda, araç gövdesinin iyi korunamayacağı anlamına gelir. Robotların çarpışma önleme koruması, gelecekteki robot uygulamalarında önemli bir odak noktası ve zorluk olacaktır.

Otomatik Püskürtme Makinesi Üst Püskürtücüsünün Çarpışma Önleyici Işık Izgarası

Çözüm

Boyama robotları, geleneksel otomatik püskürtme makinelerine kıyasla daha iyi boya kullanımı sağlar, püskürtme nozulu sayısını önemli ölçüde azaltır, daha çevre dostudur ve bakımı daha kolaydır. Chery, 4 numaralı Boya Atölyesi‘ndeki ilk robotik boyama hattıyla, daha gelişmiş ekipmanlar kullanarak birbiri ardına yüksek kaliteli otomobiller üretmek için boyama robotlarının bakım ve onarım teknolojisini aktif olarak araştırıyor.

#BoyamaRobotu #OtomatikPüskürtme #OtomotivKaplama #BoyaAtölyesiOtomasyonu #DURR #RP6F140 #ÜretimTeknolojisi #Industry40 #Chery