Промышленная покраска автомобилей роботами
Содержание:
В производстве автомобилей покрасочный цех – одних из самых важных отделов завода. Покраска автомобилей необходима не только для красивого внешнего вида машины, но и для предотвращения коррозии, ржавчины и других повреждений кузова от воздействия внешних факторов.
Технология покраски автомобилей была одной из первых основополагающих задач для робототехники. На современных предприятиях производства автомобилей практически все окрасочные операции выполняются автоматизированными машинами. Крупные автоконцерны и небольшие частные предприятия активно применяют роботов в своих цехах для нанесения покрытий на автомобильные кузова. Но, кроме того, автоматизированные технологии также могут применяться для предварительной обработки поверхностей: зачистки, шлифовки, промывки, антикоррозийного покрытия, маркировки и сушки.
Какими преимуществами обладает автоматизированный покрасочный цех на заводе
Безопасность. Длительный контакт человека с распыленными покрасочными веществами и лаками во многих случаях приводит к возникновению различных заболеваний, в том числе к астме и раку легких. Автоматизированные системы устраняют человека от этой работы, и он находится в безопасном месте для управления машинами.
Увеличение производительности. Во время автоматизированной покраски ускоряется передвижение и позиционирование. Кроме того, происходит круглосуточная автоматическая работа без перерывов и простоев.
Качество. Окрасочные роботы точно следуют заданным траекториям с нулевым отклонением параметров и обеспечивают слаженное управление запусками инструментов для распыления. Также они гарантируют соответствие заданной толщине с минимальными отклонениями.
Быстрое обучение. Для того, чтобы настроить робота для покраски машины, понадобится несколько часов в зависимости от сложности и количества изделий.
Высокая окупаемость. Для работы с роботом необходим всего один оператор и один рабочий, выполняющий загрузку и выгрузку покрасочных материалов.
Более того, автоматизация способствует сокращению расходов на оборудование, краски и растворители, увеличивает срок службы фильтров и минимизирует попадание грязи в покрасочные камеры.
Как это работает? Принцип работы
Автоматизированный покрасочный цех на автомобильном заводе состоит из нескольких секций для пошагового проведения всех необходимых покрасочных операций.
Перед покраской кузов автомобиля проходит предварительную подготовку в нескольких ваннах. С помощью автоматизированных подъемников он опускается в каждую ванную буквально на полминуты для промывки, активации, фосфатирования, катафорезного грунтования поверхности и нанесения мастики. Мастики наносятся двух видов: шовного и противошумного. Благодаря такому комплексному «купанию» в растворах обеспечивается достаточно большая гарантия от возникновения коррозии.
Затем кузов снова грунтуется, при этом учитывается будущий цвет автомобиля – для темных и светлых оттенков используют разные грунтовки.
После этого кузов сушится в специальной кабине. Для этого используются сушильные панели, термоэлектронагреватели, рефлекторы и зеркальные лампы. Процесс сушки происходит перемещением нагретого воздуха. Идущие в обратном направлении тепловые потоки производят сушку от подложки к поверхности, и краска начинает сушиться с глубины, не образуя на поверхности засохшей корки.
Затем кузов попадает в автоматическую покрасочную камеру. Здесь работают современные манипуляторы, оснащенные струйными инструментами и шлангами для покраски кузова вторичным грунтом и цветным покрытием. Для защиты окрашенной поверхности, а также для обеспечения привлекательного внешнего вида кузова выполняется покраска авто лаком. Внутри рабочей руки аппарата находится целая система трубопроводов для подачи и регулировки жидкими лакокрасочными материалами в рабочую зону. После этого лакокрасочное покрытие сушится в печи. Затем проводится конечная инспекция окрашенной поверхности кузова.
Роботы-манипуляторы также настраивают для окрашивания комплексных и многоразмерных деталей, выполнения локальной покраски автомобиля и переключения между различными размерами и цветами. Программирование покрасочного робота происходит в основном путем демонстрации. Такой подход автоматизирует работу с деталями любого размера.
Видео промышленных роботов, красящих автомобильный кузов:
Несмотря на то, что роботы выполняют полную покраску авто, человеческий труд здесь все равно необходим. Например, когда на окрашенную поверхность все-таки попадают соринки, дефектовщики, обнаружив эту проблему, ставят на её месте специальную метку, после чего с помощью полировочных паст и целого набора мягких кругов устраняют дефект.
После завершающей полировки готовый кузов может отправляться дальше.
Автоматизированные покрасочные цеха различных компаний:
Теперь рассмотрим, как известные автопроизводители задействуют технологии автоматизации на своих заводах. Начнем с одного из крупнейших концернов в авто индустрии мира – Toyota Motors.
Покрасочный цех Toyota:
Одной из основ работы компании Toyota является соблюдение принципов чистоты и порядка на всех производственных линиях и во всех цехах. И хотя в прошлом году компания заявила, что не будет активно внедрять роботов на своих заводах, доверяя часть работы человеческому труду, покрасочный цех здесь полностью автоматизирован. Покрасочные роботизированные линии состоят из автоматизированного оборудования, которое настраивается вручную для выполнения поэтапного процесса обработки, покраски и сушки кузова.
Видео:
Покрасочный цех BMW:
Работа покрасочного цеха BMW демонстрирует большой прорыв в промышленных технологиях.
Подготовленный кузов окрашивают сразу около десяти манипуляторов. При этом, они сами открывают двери, крышку багажника и капот. Робот подает очередной кузов на покраску, и он красится в один цвет, следующий корпус может быть покрашен в совсем другой цвет. Все это происходит без остановок и промывок. В покраске используются частицы, имеющие заряды разных полюсов. Это способствует тому, что лакокрасочное покрытие ложится идеально ровно. Затем кузов отправляется в печь для окончательной сушки краски и лака. Под конвейером есть технологическая вода, с помощью которой собираются частицы краски, которые не попали на кузов. Это вода затем очищается и возвращается в покрасочный цех для повторного использования.
Видео:
Покрасочный цех Volkswagen:
Заводы немецкого производителя Volkswagen являются одними из самых современных в мире.
Они, пожалуй, наибольше используют автоматизированных технологий и роботов в производственных процессах. Покрасочный цех здесь работает как живой механизм – быстро, четко и без остановок. Роботы измеряют геометрию кузова, проводится контроль качества, идет выравнивание, зачистка и отправка на антикоррозийные меры.
Видео:
Покрасочный цех Audi:
Компания Audi, входящая в состав Volkswagen, имеет свои особенности покрасочных работ на автомобильном заводе.
Заключаются они в миллиметровой точности. Толщина лакокрасочного покрытия Audi, состоящего из нескольких слоёв, - всего лишь одна десятая миллиметра. Это меньше толщины человеческого волоса. Цинковое фосфатирование и катодное грунтование обеспечивают защиту от коррозии, а заполняющая шпатлевка предотвращает повреждения от ударов. В грунтовочной смеси используется вода вместо применяемых раньше растворителей, что способствует защите окружающей среды. Последний слой прозрачного лака защищает от внешних воздействий и повреждений, а также добавляет глянцевый блеск.
Покрасочный цех Tesla:
Компания демонстрирует нам процесс, посредством которого за счет покраски оживают плавные линии кузова седана.
В настоящее время Model S предлагается в 10-ти цветах. Покраска кузовных автомобилей производится безвоздушным методом в специальных условиях, гарантируя высокий уровень равномерного нанесения покрытия, высокую устойчивость к влиянию окружающей среды и блеск. Весь процесс программируется компьютером с исключением ошибок.
Каждый робот-манипулятор имеет свою форсунку, к которой под высоким давлением подается краска. Преимущество технологии состоит в том, что эмаль разбрызгивается этими форсунками, а не потоком воздуха, как это было ранее. После покраски автомобиля, происходит процесс полимеризации краски: кузов опускают в камеру с высокой температурой.
Покрасочный цех Lada Автоваз:
Ну, и в завершении LADA – АВТОВАЗ. На представленном ниже видео показано, как над покраской автомобилей ЛАДА трудится весь цех. Большинство процессов выполняются автоматически, кроме внутренних элементов кузова. Они окрашиваются рабочими, одетыми в защитные костюмы и использующими специальное оборудование.
Краска наносится механическими распылителями, которые обеспечивают равномерное покрытие. После всех этапов кузов машины целиком готов к дальнейшей сборке.
Видео:
Заключение:
Рассмотрев все особенности роботизированных покрасочных цехов, можем подвести итог, что предприятия демонстрируют заметный прогресс в отрасли современных технологий. Автоматизация привела к тому, что покраска автомобилей стала быстрой, прочной и равномерной, чего невозможно достичь человеческим трудом в столь короткие сроки. Роботы на покрасочных цехах работают точно, производительно и эффективно. Они способны адаптироваться к изменению внешних условий и производить операции без остановок. Но самое главное, что при использовании этих машин исключается вредное воздействие производственных факторов на здоровье человека. И все это только начало робототехнической революции.
↩️ Последние новости и значимые события в мире робототехники
