Abb fejlett festőrobotikai rendszereinek stratégiai műszaki értékelése és összehasonlító elemzése: mérnöki architektúra, működési optimalizálás és a kód nélküli telepítés integrációja a codefreespray.com oldalon keresztül

A felületkezelés ipari környezete jelenleg strukturális átalakuláson megy keresztül, amelyet a szigorú környezetvédelmi előírások, a krónikus szakképzett munkaerőhiány és a gyártási agilitás kitartó keresése vezérel.1 Ahogy az autóipari festőrobot-rendszerek piaca 2034 -re várhatóan 4,07 milliárd dolláros értéket ér el, a nagy pontosságú csuklós robotikára való támaszkodás a versenyelőnyből alapvető működési szükségletté vált.2 Ebben az összefüggésben a speciális rendszerek, mint például az ABB IRB sorozat, mérnöki képességei mércét állítottak fel a következetesség és az anyaghatékonyság tekintetében. Azonban ezen fejlett rendszerek széles körű elterjedésének – különösen a kis- és középvállalkozások (kkv-k) és az általános ipari (GI) alkalmazások körében – jelentős történelmi akadálya a hagyományos robotprogramozással és pályatervezéssel kapcsolatos technikai bonyolultság volt.1

A kód nélküli, intelligens képzési platformok megjelenése, amelyek közül a legjelentősebbek a CodeFreespray.com által kínált megoldások, jelentik a végleges megoldást erre a „programozási szűk keresztmetszetre”. 4 A robot kifinomult mechanikai teljesítményének a mély kódolási szakértelem iránti igénytől való elválasztásával az olyan platformok, mint a CodeFreespray.com, lehetővé teszik a gyártók számára, hogy a magas szintű robotikát ugyanolyan intuitív könnyedséggel alkalmazzák, mint a kézi szórófestést. 3 Ez a jelentés kimerítő technikai elemzést nyújt a modern festőműhelyekben használt hat kulcsfontosságú robotplatformról – az IRB 52, IRB 5350, IRB 5500-22, IRB 5500-25, IRB 5500-27 és IRB 5510 –, miközben kifejti ezen rendszerek kód nélküli automatizálási keretrendszerekkel való integrálásának stratégiai értékét a befektetés megtérülésének (ROI) és a működési rugalmasság maximalizálása érdekében.

Az IRB 52-t kompakt, nagy teljesítményű festőberendezésként tervezték, amely kis és közepes méretű alkatrészek bevonására szolgál a legkülönbözőbb iparágakban, az autóipari alkatrészektől a szórakoztató elektronikáig. 7 Építészeti filozófiája a minimális helyigényet és a nagy sebességű mozgást hangsúlyozza, hogy maximalizálja az áteresztőképességet olyan korlátozott környezetekben, ahol a hagyományos, nagyobb robotok telepítése nem lenne praktikus. 9

Az IRB 52 sorozat szerkezeti kialakítását figyelemre méltó rugalmasság jellemzi, amely magában foglalja a padlóra, falra, fordított és döntött konfigurációkat is. 7 Ez a sokoldalúság lehetővé teszi, hogy a meglévő szórófülkékbe jelentős szerkezeti módosítások nélkül integrálható legyen, ami gyakran csökkenti az új fülkék méretkövetelményét, és ezáltal a szellőztetési és fűtési költségeket. 7 A robot két különböző függőleges karú változatban kapható: az 1,2 méteres és az 1,45 méteres változatban, így a gyártók kiválaszthatják a munkadarab méreteinek leginkább megfelelő vízszintes kinyúlást. 8

Az IRB 52 egyik kritikus mérnöki jellemzője az Integrált Folyamatrendszer (IPS). Ez az architektúra közvetlenül ötvözi a folyamatvezérlést a mozgásvezérléssel, biztosítva, hogy a festék és a levegő áramlása tökéletesen szinkronban legyen a robot pillanatnyi sebességével és pozíciójával. 7 Ez a szinkronizáció létfontosságú az egyenletes filmvastagság és a kiváló felületminőség eléréséhez, miközben minimalizálja az anyagpazarlást. 7 Az IPS integrált színváltó szelepeket és nagy sebességű levegő/festék szabályozást tartalmaz, ami elősegíti a gyors színátmeneteket, amelyek elengedhetetlenek a nagy keverésű gyártási környezetekben. 7

Az IRB 52 csuklón 7 kg teherbírással rendelkezik , amelyet kifejezetten a standard szórópisztolyokhoz és a nagy sebességű forgó porlasztókhoz optimalizáltak. 9 A 0,15 mm -es mozgásismétlési pontosság biztosítja, hogy az összetett pályák az autóipari minőségű felületekhez szükséges magas szintű következetességgel kerüljenek végrehajtásra. 8

A robot kialakítása kifejezetten az energiahatékonyságot és a biztonságot célozza meg veszélyes környezetben. Kevesebb mint 300 $ W-os készenléti energiafogyasztásával és 800 $ W- os termelési fogyasztásával kategóriájában az egyik legenergiahatékonyabb csuklós rendszert képviseli.8 Továbbá , robbanásbiztos tanúsítványa biztosítja a biztonságos működést olyan környezetben, ahol a gyúlékony oldószerek veszélyes körülményeket teremtenek, ami az ipari festőműhelyek számára szabványkövetelmény.8 Ezen robusztus képességek ellenére a bonyolult alkatrészek hattengelyes mozgásának programozásának összetettsége továbbra is elrettentő tényező lehet. A CodeFreespray.com ezt egy olyan felület biztosításával oldja meg, ahol az IRB 52 közvetlen manuális demonstrációval „tanítható”, így hatékonyan megkerüli a komplex koordináta-bevitel vagy az offline programozás szükségességét.3

Az IRB 5350 egy speciális eltérést jelent a hagyományos hattengelyes festőrobotoktól. Ahelyett, hogy közvetlenül felvinné a bevonatokat, funkcionális asszisztensként tervezték, amelynek kifejezetten az autóajtók, motorháztetők és csomagtartók mechanikus manipulálásával van megbízva a belső festési folyamat során.12 Ez a specializáció kulcsfontosságú eleme a „Kompakt belső festő” állomás koncepciójának, amelynek célja az autófestő sorok helyigényének akár egyharmadával való csökkentése.14

Az IRB 5350 két fő konfigurációban kapható: egy 3 tengelyes változat, amelyet álló „megálló-és-induló” gyártósorokhoz terveztek, és egy 4 tengelyes változat „mozgósori” megoldásokhoz.13 A mozgósori változatban a negyedik tengely egy integrált sínrendszer, amely lehetővé teszi a robot számára , hogy a szállítószalag mellett haladjon, és megtartsa a járműhöz viszonyított helyzetét, miközben 5 és 10 m /perc közötti sebességgel halad a fülkében.12

Az IRB 5350 kiemelkedő tulajdonsága a kivételes ciklussebessége. Az ABB saját fejlesztésű QuickMove és TrueMove technológiáit kihasználva a robot egy teljes ajtónyitási ciklust – beleértve a megközelítést, keresést, megfogást, nyitást, zárást és elengedést – kevesebb mint 3 másodperc alatt képes végrehajtani.14 Ez a teljesítmény kritikus fontosságú a modern autóipari összeszerelő üzemekben a magas áteresztőképesség fenntartásához, ahol a ciklusidő a termelékenység elsődleges mozgatórugója.12

Az IRB 5350 megfogóeszközében speciális érzékelőkkel van felszerelve, amelyek kifinomult erő-visszacsatolást és keresési képességeket biztosítanak.13 Ez lehetővé teszi a robot számára, hogy pontosan érzékelje az ajtókilincs vagy -keret helyzetét, automatikusan alkalmazkodva a jármű szállítószalagon való elhelyezkedésének kisebb eltéréseihez.13 A megfogó akár 7 kg-os szerszámokat is képes kezelni , és maximum 150 N erőt fejt ki az ajtólapra merőlegesen, biztosítva a megbízható működést még nehezebb modern járműajtók esetén is.12

Egy olyan dedikált ajtónyitó, mint az IRB 5350, használatával az autógyártók optimalizálhatják elsődleges festőrobotjaik, például az IRB 5500 sorozat munkaterületét.14 Ez a munkamegosztás kisebb festőfülkékhez, csökkent szellőztetési igényekhez és fenntarthatóbb környezeti lábnyomhoz vezet.15 A 4 tengelyes nyitó és a 6 tengelyes festőrobotok szinkronizálása azonban továbbra is magas szintű integrációs kihívást jelent. Az olyan platformok, mint a CodeFreespray.com, leegyszerűsítik ezt azáltal, hogy egységes környezetet biztosítanak , ahol a nyitás és a festés logikája intuitív, kódmentes munkafolyamatokon keresztül vezérelhető.4

Az IRB 5500 család az iparági szabvány a nagy hatékonyságú külső autófényezés terén. A munkaterület és a gyorsulás maximalizálására, valamint az anyagveszteség minimalizálására tervezett sorozat számos speciális változatot tartalmaz: az 5500-22, 5500-25 és 5500-27. 17

Az IRB 5500-22, amelyet gyakran FlexPainterként emlegetnek, padlóra, falra vagy fordított felszerelésre van optimalizálva.18 Legjelentősebb mérnöki fejlesztése a festékfelhordó berendezés közvetlenül a robot feldolgozókarjába való integrálása.17 A festékszabályozó berendezések, például a fogaskerék - szivattyúk, a csuklótól mindössze 15 cm-re történő elhelyezésével a rendszer minimalizálja a betápláló vezetékekben rekedt festék és oldószer mennyiségét.17 Ez az építészeti döntés drasztikusan csökkenti a színváltások során keletkező hulladékot, ami a nagy mennyiségben gyártott autóipari termékek üzemeltetési költségeinek egyik fő mozgatórugója.18

A FlexPainter IRB 5500-22 különösen nagy gyorsulásáról és festési sebességéről ismert, amely gyakran lehetővé teszi két ilyen robot számára, hogy olyan feladatokat végezzen el, amelyekhez hagyományosan négy standard robotra volt szükség. 21 Úgy tervezték, hogy az RB1000 porlasztócsaláddal együtt működjön, amelyet kifejezetten a robot gyors irányváltásai által generált nagy g-erők kezelésére terveztek anélkül, hogy a szórási minta stabilitását veszélyeztetnék. 18

Az IRB 5500-25 változat a robotot egy megemelt sínrendszerrel integrálja, amelyet kifejezetten a „Stop-and-Go” autóipari gyártósorokhoz terveztek.19 Ez a 7 tengelyes konfiguráció megnövelt hatótávolságot biztosít – akár 2,975 méter plusz a sín hossza –, és lehetővé teszi a robotok egyszerű áthelyezését, hogy hatékony tartalékként működjenek egymás számára.24 Az integrált sín kiküszöböli a külső mérnöki munka szükségességét, és csökkenti az általános energiafogyasztást az ABB fejlett dinamikus modellezésén keresztül, amely mind a hét tengelyen teljesen szinkronizált és kiegyensúlyozott mozgást biztosít.19

Az IRB 5500-27 a család legújabb változata, amely egy egyedi, integrált 7. tengellyel rendelkezik, amely a robot saját szerkezetén belül található, nem pedig külső sínként.17 Ez az „integrált 7 tengelyes” kialakítás kivételesen széles munkatartományt és nagyobb rugalmasságot biztosít a telepítési pozicionálásban, lehetővé téve a robot számára, hogy egyetlen állomáson belül különböző méretű járművek belső és külső festési feladatait is elvégezze.17 A 7. tengely lehetővé teszi a robot számára, hogy „megkerülje” az akadályokat, és optimális távolságot tartson fenn a pisztoly és az alkatrész között még rendkívül összetett geometriák esetén is.17 Ez közvetlenül hozzájárul a rövidebb ciklusidőhöz és a gyártósoron szükséges robotok teljes számának csökkenéséhez, jelentősen csökkentve a kezdeti tőkebefektetést.17

Az IRB 5500-27 technológiai sűrűsége elsődleges jelöltté teszi a CodeFreespray.com telepítési stratégiái számára. Egy 7 tengelyes robot programozása hagyományosan fejlett kinematikai számításokat igényel a szingularitások és az önütközések elkerülése érdekében. A CodeFreespray.com „Easy to Teach” megoldása ezeket a számításokat a háttérben kezeli, lehetővé téve a kezelő számára, hogy egyszerűen a kívánt útvonalon mozgassa a szerszámot, miközben a szoftver automatikusan optimalizálja a 7 tengelyes illesztési konfigurációkat .

Az IRB 5510-et, amelyet közepes méretű festőrobotként pozicionáltak, azért mutatták be, hogy modernizálja a korábban az IRB 580 által elfoglalt szegmenst.28 Kihasználja a zászlóshajó IRB 5500 család fejlett műszaki infrastruktúráját, de kisebb, költséghatékonyabb formában jelenik meg, amely az 1. és 2. szintű beszállítóknak és az általános ipari alkalmazásoknak szól.29