Témata
Zdroj: FANUC

Robotizace povrchových úprav

Povrchové úpravy jsou v dnešní době nedílnou součástí výroby většiny průmyslově vyráběných výrobků. V tomto článku se pokusíme představit současné možnosti automatizace a robotizace, jež jsou často diskutovanými tématy ve většině provozů, kde se využívá technologie povrchových úprav.

Reklama

Automatizované procesy umožňují dosáhnout vysoké přesnosti, rychlosti a opakovatelnosti, což vede ke snížení nákladů a zvýšení efektivity výroby. Díky robotickým systémům jsou výrobky vždy dokonale zpracovány, čímž se snižuje výskyt vad a nedostatků ve srovnání s manuální prací.

Jednou z výhod robotické úpravy povrchu je využití v nepřetržitém provozu a nezávislost na lidech ve výrobě, čímž se dosáhne jejího urychlení a také snížení provozních nákladů.

Automatizace povrchových úprav nachází uplatnění při zpracování široké škály materiálů: kovů, plastů, včetně kompozitů, dřeva a dalších materiálů.

Jedním z procesů, které lze robotizovat, je lakování. Pro tyto aplikace je určen například šestiosý FANUC P-250iB/15 s dutým zápěstím. (Zdroj: FANUC)

Lakování

Existuje několik technologii, které se dnes již běžně dají robotizovat. Lakování je jedním z těchto procesů; robotické systémy se využívají k rychlé a přesné aplikaci plniče, laku, barvy nebo aplikace lepidla, čímž se dosahuje dokonalého povrchu. Snížení množství barvy lze dosáhnout díky přesné tloušťce nástřiku a hlavně díky opakovatelnosti pohybu stříkací trysky.

Plazmový ožeh

Robotický plazmový ožeh, umožňující zlepšit povrchové napětí lakovaných polymerových dílů, a laserové čištění dokážou dnes nahradit řadu technologií, kde bychom povrchové vady nebo korozi nákladně odstraňovali mechanickou cestou. Benefitem je zde opět dodržení přesné vzdálenosti robotické hlavy od povrchu dílu, čímž se zkrátí čas potřebný k úpravě povrchu.

Tryskání a oplach

Podobných principů se dá využít také u tryskání nebo oplachu výrobků – zde už mohou vstupovat do procesu faktory ovlivňující zdraví lidí, např. rozvířené množství prachových částic nebo chemikálií.

Broušení a leštění

Robotické broušení a leštění umožňují přesné a efektivní úpravy povrchů různých materiálů, u nichž byla doposud pouze manuální možnost, jak díly upravovat. Dnes již existují možnosti, jak i tvarově složité díly brousit do finální podoby před nástřikem tenké vrstvy laku nebo galvanickým pokovením. Využívá se silových snímačů, které jsou schopny detekovat přítlačnou sílu brousicího nástroje na povrch dílů za účelem dodržení nezbytných parametrů působící síly. Při náhlých změnách deformace povrchu se může přítlačná síla přizpůsobit a může tak odstranit například převýšený svar v místě, kde se běžně nevyskytuje.

Při robotickém broušení se používají speciální brusné nástroje s vysokou životností. Ty jsou připevněny na přírubu robotu nebo stacionárně, kde robot naopak manipuluje s obrobkem po vřeteni nástroje, tak aby docílil finálního tvaru výrobku. Nástrojová vřetena nebo celé brusky je možné automaticky měnit a v několika krocích broušení docílit finální kvality povrchu.

K usnadnění programování finálních trajektorií robotu nám pomáhají také 3D simulace, kdy je možné na každém výrobku přesně otestovat dosah nástroje a pohyb robotu a ověřit čas na opracování výrobku, včetně cyklových časů potřebných k výměně brusiva nebo jiné technologie.

Reklama
Reklama
Reklama

Kolaborativní roboty

V poslední době získávají velkou popularitu také kolaborativní roboty, tedy takové, které jsou spolu s využitou technologií navrženy tak, aby v různých aplikacích mohly spolupracovat s lidmi. Díky integrovaným silovým snímačům mohou provádět činnosti vyžadující jemnou motoriku, jako je montáž, balení, broušení nebo leštění. V kombinaci s malosériovou výrobou mohou kolaborativní roboty přinést řadu výhod, včetně rychlého a flexibilního reagování na změnu výroby a přemístění robotu v rámci pracovišť ve výrobě. Přeprogramování trajektorie robotu může být vedeno tahem lidské ruky a robot pak tento pohyb přesně opakuje.

Právě v případě malosériové výroby je důležité minimalizovat čas a náklady spojené s přeprogramováním a přestavbou výrobní linky mezi jednotlivými sériemi. Kolaborativní roboty mohou například asistovat operátorům při manipulaci s materiály, montáži součástek, kontrolních operacích a aplikaci lepidel po přesné trajektorii a ulehčit tak fyzickou námahu operátorů. Díky své flexibilitě a snadné programovatelnosti je možné tyto roboty rychle přizpůsobit různým výrobním úkolům. Kolaborativní roboty mohou být vybaveny senzory a kamerami, které jim umožňují detekovat přítomnost lidí a výrobků a přizpůsobovat své pohyby a sílu tak, aby se minimalizovalo riziko úrazu. Tímto způsobem mohou roboty efektivně spolupracovat s lidskými operátory a přispět k zvýšení produktivity a bezpečnosti.

Robotické broušení a leštění umožňují přesné a efektivní úpravy povrchů různých materiálů. (Zdroj: FANUC)

Výroba na míru a pružnost jsou stále důležitějšími požadavky v mnoha odvětvích, a proto kombinace malosériové výroby a kolaborativních robotů nabízí efektivní a konkurenceschopný přístup k výrobě menších sérií výrobků.

V inovačním centru v Praze – Horních Počernicích má společnost FANUC vlastní brousicí pracoviště, kde spolu s integrátory testuje nejrůznější aplikace s požadavkem na absolutní přesnost a splnění zadání ze strany zákazníka. Obecně se jedná o velice komplexní úlohy, jejichž řešení pokaždé vyžaduje velmi individuální přístup. Protože se nedá snadno odhadnout výsledek aplikace, je nezbytně nutné provést test na konkrétním typu výrobku.

Reklama

Udržitelnost a úspory

V neposlední řadě je robotická úprava povrchu také šetrnější k životnímu prostředí. Roboty jsou schopny řešit úlohy s vysokou přesností a rychlostí, což vede k menšímu množství vyprodukovaného odpadu a ke snížení materiálové a energetické spotřeby.

Díky těmto výhodám se robotická úprava povrchu stává stále populárnější ve výrobních procesech. Pokud hledáte způsob, jak zvýšit efektivitu vaší výroby, měli byste využití těchto moderních technologií zvážit.

Související články
Průmyslová robotika v plné síle

V pražském sídle společnosti FANUC Czech se ve dnech 27.–29. května odehrál již čtvrtý ročník Veletrhu robotických příležitostí. Tato událost se stala pevnou součástí kalendáře odborníků z oblasti automatizace a robotizace. Společně s hostitelem se na prezentaci inovativních řešení podílelo 23 dodavatelů automatizačního příslušenství a 18 systémových integrátorů, kteří na výstavní ploše o velikosti 1 000 m2 nabídli komplexní přehlídku robotických řešení pro rozmanité průmyslové aplikace.

Přehlídka příležitostí pro robotizaci výroby

Veletrh Robotických Příležitostí – setkání dodavatelů robotických systémů a jejich zákazníků – uspořádala ve svém novém sídle v pražských Horních Počernicích společnost FANUC Czech poprvé před dvěma lety a veletrh se zařadil mezi akce, které mají pevné místo v našich kalendářích. Letos se ve dnech 28.–30. května konal třetí ročník a opět šlo o zdařilou a hojně navštívenou akci.

Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

Související články
Jak zefektivnit proces stříkání práškovými barvami?

Jak již název článku uvádí, bude se v něm pojednávat o aplikaci práškových barev. Konkrétně se jedná o méně známou a využívanou možnost automatizace a mechanizace stříkání, kterou jsou postřikové stěny.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Automatické selektivní nebo celoplošné obrábění

Ať se jedná o odhrotování, broušení, hlazení, zaoblování nebo leštění, dnes musejí být na kvalitu plněny velmi vysoké požadavky. Konkurenční tlak pak současně vyžaduje minimalizaci nákladů na zpracování. Tyto požadavky lze splnit inovativní technologií surf-finishing společnosti Rösler. K manipulaci s obrobky během bezdotykového, plně automatického procesu omílání jsou používány roboty. To umožňuje nejen celoplošně, nýbrž i selektivně, spolehlivě a efektivně obrábět geometricky složité součásti. Tato revoluční inovace v omílání byla poprvé prezentována na veletrhu AMB 13. až 17. září ve Stuttgartu.

Přesné měření tloušťky povlaků

Pro optimalizaci vlastností povrchových povlaků a filmů ve výzkumu, vývoji i průmyslové výrobě je důležitá přesná kontrola jejich tloušťky a rovnoměrnosti rozložení. Metrologická metoda CCI představuje mimořádnou přesnost měření pro široký rozsah tlouštěk povlaků.

Automatizace není odpovědí na všechny otázky

Primárním cílem zavádění automatizace a robotizace je nejen zajistit více času, jak jsme si řekli v minulém díle, ale jejím účelem je také usnadnit lidstvu složité a zdraví škodlivé úkoly. Automatizace se nasazuje v oblastech stereotypní a nebezpečné práce. Motivací firem může být i škálovatelnost, maximalizace zisku a v neposlední řadě nižší počet lidských selhání. Tento díl našeho seriálu Fenomén automatizace se zamýšlí nad tím, proč, kde a jak automatizovat, a dalšími otázkami.

Dokonale přilnavý povrch v kontinuálním provozu

Polský výrobce brzdového obložení Lumag se obrátil na firmu Rösler s požadavkem na vytvoření povrchu, který zajistí optimální přilnavost pro navazující proces lepení. Výsledkem je komplexní řešení pro odmašťování a omílání nosičů brzdového obložení propojené s vysekávacím lisem.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

20 milionů lakovaných klik pro všechny značky automobilů

Moderní doba přináší moderní technologie také do automobilového průmyslu i samotných automobilů. Bezdotykové otvírání např. zadních dveří se již u některých modelů automobilů různých značek objevuje, avšak doba ještě nedospěla k úplnému odstranění vnějších klik k mechanickému otevírání vozu. Společnost WITTE Automotive se orientuje na výrobu zámků a zámkových aretací pro automobily snad všech světových výrobců. V novém závodě v Ostrově u Karlových Varů nedávno uvedla do provozu také velmi moderní lakovací linku právě pro vnější lakované kliky automobilů.

Unikátní kalení dílů převododvky DQ 200

Naši pravidelní čtenáři již vědí, že vrchlabský závod Škoda Auto už nevyrábí a nemontuje automobily, ale od roku 2011 byl postupně přetransformován na výrobu high-tech moderní automatické převodovky s označením DQ 200 – sedmistupňové převodovky s dvojicí suchých spojek dimenzované na 125 kW a 250 Nm. Škoda Vrchlabí nyní představuje nové technologie a materiály, které do moderní výroby nově integruje.

Zvyšování výkonů motoru tvorbou povlaku žárovým nástřikem

Snížení hmotnosti vozidla a ztrát třením v pohonném agregátu může pomoci při zlepšování celkové účinnosti vozidla, což je jeden z důvodů, proč mnoho výrobců přešlo na bloky motoru z hliníkové slitiny namísto tradiční litiny. Primární výhodou hliníku je nižší hmotnost. Typické hliníkové slitiny nemají sice obdobné vlastnosti z hlediska opotřebení jako litina, přesto mnoho automobilek věnovalo spoustu času hledání konstrukčních řešení pro odstranění tribologických nedostatků, které se dostavily s hliníkovými bloky válců.

Vyšší výkon, digitalizace a úspory energie

Na veletrhu EMO 2025 v Hannoveru (ve dnech 22.-26. září) představí společnost FANUC své nejnovější inovace v oblasti automatizace, CNC řízení, obráběcích strojů a robotiky. Hlavním tématem expozice bude nová řada řídicích systémů CNC FS500i-A, která nabídne výrazný posun ve výkonu, v uživatelském rozhraní a v digitalizaci výrobních procesů.

Rušné jaro v království robotů a CNC strojů

Technologičtí partneři firmy FANUC Czech, systémoví integrátoři a jejich zákazníci se několikrát ročně scházejí na akcích, které tato firma pořádá ve svém sídle v pražských Horních Počernicích. V programu na letošní jaro je těchto tematicky zaměřených setkání hned několik. Zapište si do kalendáře březnový seminář Roboshot eXperience, dubnový seminář Obrábění a robotizace a především květnový Veletrh Robotických Příležitostí. Všechny uvedené akce lze navštívit zdarma, je však nutné se zaregistrovat.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit