Робототехнические комплексы нанесения лакокрасочных покрытий

В настоящее время около 80 % промышленных изделий защищается от коррозии с помощью лакокрасочных покрытий.

При этом 70—80 % покрытий наносят методом распыления, причем основная масса работ выполняется вручную. С созданием промышленных роботов появилась реальная возможность автоматизировать процесс окраски.

На операциях нанесения лакокрасочных покрытий в настоящее время находят применение специализированные и универсальные окрасочные роботы.

Специализированные окрасочные роботы предназначены для окраски плоских и приводимых к ним поверхностей (крышки, фланцы, боковины и др.). Их применяют в машиностроении в условиях крупносерийного и массового производства.

Специализированные окрасочные роботы представляют собой вертикальные или горизонтальные колонны, на каретке которых укреплены электростатические поступательные краскораспылители. Каретка совершает возвратно-поступательные движения, а рабочий орган (краскораспылитель) имеет горизонтальный или вертикальный ход. Характеристика специализированных окрасочных роботов следующая:

• исполнение вертикальное или горизонтальное;

• скорость перемещения распылителей в пределах от 5 до 90 м/мин;

• бесступенчатое регулирование скоростей.

Универсальные окрасочные роботы представляют собой в общем случае многозвенные шарнирно-сочлененные (антропоморфные) конструкции, способные окрашивать сложные пространственные контуры. Они оснащаются контурными числовыми устройствами управления.

Проблема комплексной автоматизации .процесса нанесения лакокрасочных покрытий является достаточно сложной, так как одновременно необходимо автоматизировать и объединить в единый технологический комплекс подготовку поверхности изделия, установку изделия на конвейер или другую транспортную систему, транспортирование, кантование, нанесение покрытия, подготовку и доставку краски, промывку трубопроводов, разгрузку, диспетчирование и управление комплексом, идентификацию изделий, складирование, очистку и удаление отходов производства.

Большая часть перечисленных операций решается с помощью окрасочных робототехнических комплексов.

Типовой окрасочный комплекс в общем случае состоит из следующих основных частей:

• окрасочной камеры,

• промышленного робота, оснащенного краскораспылителем,

• кабины оператора,

• системы подачи краски и подготовки воздуха,

• устройств ориентации и опознавания изделий,

• пульта управления,

• шкафа силовых электрических цепей,

• блока электроавтоматики.

Каждая составная часть окрасочного РТК выполняет определенные функции.

Автоматизация нанесения покрытия на объемные изделия в настоящее время сводится к распылению лакокрасочного материала автоматическим распылителем, движущимся по траектории, идентичной траектории перемещения руки опытного маляра. Эта задача решается с помощью промышленных роботов с контурной системой управления.

В режиме обучения нанесение покрытий на изделие осуществляет опытный маляр, который с помощью съемного пульта окрашивает движущееся на подвесном конвейере изделие автоматическим краскораспылителем, установленным на манипуляторе робота. При этом происходит запись траектории движения звеньев манипулятора в память системы управления окрасочного робота. Перемещение краскораспылителя в этом случае представляется как сумма перемещений всех подвижных звеньев манипулятора. В режиме автоматической окраски (в режиме воспроизведения) система управления робота определяет вид поступающего в окрасочную камеру изделия, автоматически выбирает соответствующую программу и управляет работой краскораспылителя, перемещая его в соответствии с записанной траекторией.

Окрасочная камера в составе РТК может быть проходного или тупикового типа.

Кабина оператора служит для размещения и технического обслуживания оборудования комплекса, которая защищает его от воздействия внешних неблагоприятных факторов.

Система подачи краски и подготовки воздуха предназначена для подачи лакокрасочных материалов к краскораспылителю и их распыления.

Пульт оператора управляет работой РТК.

Устройство опознавания изделия позволяет согласовать тип окрашиваемого изделия с соответствующей программой, записанной в режиме "Обучение".

Окрасочные роботы используются при автоматизации всех вспомогательных операций, предшествующих процессу окраски и завершающих его.