Покрасочный робот
| Часть серии о |
| Автоматизация |
|---|
 |
| Автоматизация в целом |
| Робототехника и роботы |
| Влияние автоматизации |
| Выставки и награды |
Промышленные покрасочные роботы десятилетиями использовались при автомобилей покраске .
Ранние покрасочные роботы представляли собой гидравлические версии, которые используются до сих пор, но уступают по качеству и безопасности новейшим электронным решениям. [1] [2] [3] Новейшие роботы точны и обеспечивают результаты, обеспечивая равномерную структуру пленки и точную толщину.
Первоначально промышленные покрасочные роботы были большими и дорогими, но цены на роботов упали до такой степени, что теперь общая промышленность может позволить себе тот же уровень автоматизации, который используется крупными производителями автомобилей.
Выбор современных покрасочных роботов значительно различается по размеру и полезной нагрузке, что позволяет использовать множество конфигураций для покраски предметов любого размера.
Окрасочные роботы обычно имеют пять или шесть осей движения: три для базовых движений и до трех для ориентации аппликатора. Эти роботы могут использоваться в любой среде взрывоопасности класса 1, раздела 1.
Промышленные покрасочные роботы разработаны, чтобы помочь стандартизировать расстояние и путь, который проходит автоматический распылитель, тем самым устраняя риск человеческой ошибки, вызванной распылением вручную. Покрасочные роботы часто сочетаются с другим автоматическим покрасочным оборудованием, чтобы максимизировать эффективность и стабильность окраски. Ротационные распылители Bell, другие автоматические электростатические или автоматические обычные распылители устанавливаются на робота для обеспечения высочайшего качества обработки. Автоматическое смесительное оборудование обычно снабжает краскораспылители краской. Это оборудование предназначено для регулирования давления и расхода, которые чрезвычайно важны для обеспечения однородного лакокрасочного покрытия. Различные уровни автоматического смешивающего оборудования также могут обеспечить функции, позволяющие сократить отходы краски и затраты на электроэнергию.
История
[ редактировать ]Роботы-маляры существуют как минимум с 1985 года. [4] Впервые они были внедрены в автомобильной промышленности , в том числе на заводе General Motors в Мичигане. [5]
Промышленные роботы , в том числе малярные, были созданы для того, чтобы уберечь людей от «опасных» работ, а также повысить производительность труда. [6] С момента своего создания роботы работали бок о бок с людьми в производственных компаниях. [7]
В последние годы малярный робот вышел за рамки промышленного использования. Многие изобретатели взялись за идею создания роботов, которые могли бы создавать произведения искусства, а не просто рисовать однотонными красками. [8] Помимо того, что они стали более креативными, другие искали способы сделать роботов доступными для коммерческого использования в таких местах, как покраска внутренних стен. [9]
Использование
[ редактировать ]Автомобильная промышленность
[ редактировать ]Покрасочные роботы используются производителями автомобилей для последовательной и систематической детализации своих автомобилей. Некоторые из этих роботов оснащены роботизированной рукой, которая перемещается вертикально и горизонтально для нанесения краски на все части автомобиля. [4] Патент, выданный в 1985 году Mazda Motor Corporation, также включает дверной манипулятор (небольшую механическую руку), который может открывать и закрывать двери автомобиля и красить салон. [4]
Такие компании, как FANUC, продолжают массово производить промышленных покрасочных роботов, которые затем продаются производителям для использования. [10] Согласно веб-сайту FANUC, эти роботы полезны для ограничения угроз безопасности, таких как токсичность краски, сокращения отходов материалов за счет последовательного применения и повышения производительности. [10]
Роботы используются для окраски автомобильных деталей разного размера, поскольку они могут помочь обеспечить равномерную отделку от одной детали к другой. Они используются для крупных внешних деталей, таких как двери, капоты, колеса или бамперы, а также для небольших внутренних компонентов, таких как ручки, консоли и перчаточные ящики.
Аэрокосмическая и оборонная промышленность
[ редактировать ]Отделка также чрезвычайно важна в аэрокосмической и оборонной промышленности. Эти детали требуют очень точных характеристик по соображениям безопасности и производительности. Покрытия могут обеспечить устойчивость к эрозии, антистатическое рассеивание и даже защиту от радаров. По этой причине однородная отделка всех частей жизненно важна для обеспечения непрерывности во всем.
Алюминиевые профили и панели
[ редактировать ]Алюминиевый профиль можно найти в строительных панелях, металлических дверных и оконных рамах, а также в структурных профилях, которые используются в коммерческом строительстве для защиты зданий и повышения эстетической привлекательности. Многие производители панелей и профилей сталкиваются с проблемой низкой рентабельности. В связи с этим возникает необходимость улучшить качество, продолжать снижать затраты, производить быстрее и предоставлять больше возможностей настройки для своих потребителей. По этой причине многие производители алюминиевых профилей и панелей используют покрасочные роботы и автоматические аппликаторы для нанесения защитных и эстетических покрытий.
Сельскохозяйственная и строительная техника
[ редактировать ]Отделка сельскохозяйственного и строительного оборудования важна, поскольку эти типы машин подвергаются интенсивной эксплуатации в суровых условиях окружающей среды. Покрытия помогают защитить машины от ржавчины и продлить срок их службы. В этой отрасли брендинг продукции играет большую роль для многих компаний, стремящихся выделиться на фоне других, поэтому высокое качество отделки является сильным фактором для многих производителей.
Создание прочного лакокрасочного покрытия с высокой эстетической привлекательностью — непростая задача, требующая нанесения нескольких слоев различных компонентов. У производителей сельскохозяйственной или строительной техники обычно имеется несколько конфигураций насосов, питающих многокомпонентный дозатор, который смешивает несколько компонентов краски. Дозатор подает продукт в автоматический аппликатор, подключенный к роботу. При нескольких проходах с разными покрытиями последовательность также очень важна, поскольку она сводит к минимуму доработку и время простоя, если все выполнено правильно с первого раза.
Посуда
[ редактировать ]Технология кухонной посуды продолжает развиваться, используя различные высокоэффективные покрытия, чтобы удовлетворить потребности поваров или людей, готовящих дома. Различные типы посуды имеют уникальные требования к производительности. Они должны быть способны равномерно проводить тепло, противостоять истиранию и ударам от многократного использования посуды, иметь антипригарное покрытие, обеспечивать максимальную очищающую способность и иметь сильную эстетическую привлекательность. Одну и ту же сковороду, возможно, придется покрыть несколько раз разными материалами, чтобы она соответствовала всем требованиям к производительности.
Роботы на линиях покраски очень полезны в сочетании с автоматическим аппликатором в этой среде, поскольку каждая деталь требует нескольких проходов с разными покрытиями. Соответствие посуды каждому конкретному требованию будет зависеть исключительно от качества отделки каждого материала. Покрасочные роботы обеспечивают одинаковую форму распыления и траекторию нанесения краски при каждом проходе, что сводит к минимуму доработку плохо обработанных деталей.
Косметика
[ редактировать ]используется множество различных типов контейнеров В косметической промышленности . Производители в этой отрасли заботятся об идеальном внешнем виде упаковки, многие используют зеркальную отделку. Любые дефекты поверхности могут привести к браковке или списанию изделия. Проблема в том, что зеркальная отделка может усилить недостатки отделки.
Чтобы снизить затраты на доработку, базовое покрытие необходимо наносить очень равномерно и гладко, без отклонений. Это достигается за счет контроля скорости потока из дозирующего устройства, мелкого распыления из аппликатора и очень равномерного распыления, обеспечиваемого окрасочным роботом.
Будущее
[ редактировать ]Люди придумали множество идей по увеличению присутствия малярных роботов в различных отраслях. Одна из таких идей исходит от профессоров технологий; робот для росписи внутренних стен. Целью конструкции является создание роботов на роликовой основе, чтобы они могли свободно перемещаться вдоль стен и наносить на них краску. [9] Надежда состоит в том, чтобы избавить людей от токсичности внутренней окраски и сократить время, необходимое для отделки стен. [9] По мнению конструкторов, робота можно сделать недорого, чтобы сделать его более коммерчески доступным.
CloudPainter — это компания, которая разрабатывает роботов, чей подход к рисованию роботов меняется от простой заливки цветом к роботу, который обладает « вычислительным творчеством » и может рисовать более подробные и оригинальные рисунки. [12] Робот имеет напечатанную на 3D-принтере красящую головку с несколькими роботизированными руками и запрограммирован на искусственный интеллект и глубокое обучение . [12]
Робот-рисунок, разработанный Сюнсуке Кудо, оснащен пальцами рук и стереозрением. Он способен посмотреть (глазом цифровой камеры) на объект, затем пальцами взять кисть и скопировать объект на холст. [8] Робот относительно небольшой и может рисовать небольшие предметы, например яблоко. [8]
Ай-Да, робот-гуманоид , созданный Эйданом Меллером, алгоритмы искусственного интеллекта подсказывают ему создавать картины, используя ее роботизированную руку, кисть и палитру. [13] [14]
Clockwork, робот -маникюрша , использует две 3D-камеры, чтобы накрасить ноготь примерно за 30 секунд. [15] [16]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «abb.com» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 13 июля 2018 г. Проверено 30 августа 2016 г.
- ^ «Робототехника онлайн» . Робототехника онлайн .
- ^ Рола, Мартин Д. «Роботизированная живопись» . www.pfonline.com .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Робот для покраски кузова автомобиля , 29 ноября 1982 г. , получено 26 марта 2018 г.
- ^ Фрэнсис, Сэм (18 октября 2017 г.). «От двух месяцев до нескольких секунд: Краткий обзор автомобильных роботизированных покрасочных систем» . Новости робототехники и автоматизации . Проверено 22 марта 2022 г.
- ^ Валлен, Джоанна (май 2008 г.). «История промышленного робота» (PDF) . doi : 10.18411/a-2017-023 – через факультет электротехники Университета Линчепингса.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Хиндс, Памела Дж.; Робертс, Тереза Л.; Джонс, Хэнк (июнь 2004 г.). «В любом случае, чья это работа? Исследование взаимодействия человека и робота в совместной задаче». Взаимодействие человека и компьютера . 19 (1–2): 151–181. дои : 10.1207/s15327051hci1901&2_7 . S2CID 102882 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Кудо, Сюнсукэ; Огавара, Коичи; Ручанурукс, Мити; Икеучи, Кацуши (31 марта 2009 г.). «Рисующий робот с многопалыми руками и стереозрением». Робототехника и автономные системы . 57 (3): 279–288. CiteSeerX 10.1.1.77.2630 . дои : 10.1016/j.robot.2008.10.007 . ISSN 0921-8890 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Сорур, Мохамед; Абделлатиф, Мохамед; Рамадан, Ахмед; Або-Исмаил, Ахмед (1 ноября 2011 г.). «Разработка роликового робота для окраски внутренних стен» .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Малярные роботы - Роботы для окраски и нанесения покрытий | FANUC America» . www.fanucamerica.com . Проверено 26 марта 2018 г.
- ^ Робот для покраски кузова автомобиля , 29 ноября 1982 г. , получено 9 апреля 2018 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б "Дом" . Cloudpainter — рисующий робот с искусственным интеллектом . Проверено 26 марта 2018 г.
- ^ Дэвис, Кэролайн (4 апреля 2022 г.). « 'Умопомрачительно': Ай-Да становится первым роботом, рисующим как художник» . Хранитель . Проверено 18 апреля 2022 г.
- ^ Баттерфилд, Мишель (5 апреля 2022 г.). «Знакомьтесь, Ай-Да, первый робот, который умеет рисовать, как художник» . Глобальные новости . Проверено 18 апреля 2022 г.
- ^ Сигел, Элизабет (20 октября 2021 г.). «Роботы приходят… чтобы сделать вам прическу» . Очарование . Проверено 18 апреля 2022 г.
- ^ Розен, Эллен (01 июня 2021 г.). «Хотите сделать маникюр? Пусть это сделает робот» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 18 апреля 2022 г.