Co je natírací robot ABB?
Po delším pobytu ve výrobní hale zjistíte docela realistickou věc – mnoho zákazníků na začátku nebere vážně proces nástřiku a předpokládá, že jde jen o nanášení jedné vrstvy laku; jaký to vlastně může být problém. Avšak v praxi, při sériové výrobě, je právě nástřik často tím nejproblémovějším krokem. Obrábění proběhne bez zádrhelů, montáž je pečlivá a přesná, ale pokud se při finálním lakování objeví například kapky, „pomerančová kůra“ nebo rozdíly v odstínu barvy, okamžitě klesne celková kvalita výrobku. To platí zejména u automobilů, pouzder domácích spotřebičů a součástek pro spotřební elektroniku (3C), kde je vzhled prvním dojmem uživatele – lakování je tedy první a rozhodující kontakt s výrobkem, a zda je řádné či nikoli, je patrné ihned.
Proto stále více továren již nepokládá efekt nástřiku na dovednosti zkušeného mistra, nýbrž spoléhá přímo na roboty. V oboru malovacích robotů má systém firmy ABB takovou pověst, že je v podstatě nemyslitelné jej v této oblasti ignorovat. 
Takže ABB natěrkový robot je nakonec skutečností? V čem se liší od běžného manipulačního a svařovacího robota? Jaké je vlastně celkové dojmy z dílny? Dnes vám povíme, co jsme během let viděli na první linii a jaké jsou skutečné zkušenosti s jeho používáním.
Je to více než jen pohyblivé rameno
Mnoho lidí při prvním setkání s ABB natěrkovým robotem si myslí, že se jedná pouze o obyčejného šesti-osého robota, který je před postřikovací pistolí zavěšen. Ve skutečnosti to není tak jednoduché.
ABB natěrkový robot je spíše kompletním balíčkovým systémem. Rameno je zodpovědné za pohyb po dráze, atomizátor za rovnoměrné rozptýlení nátěru, řídící systém za regulaci průtoku, napětí, ventilátoru a dalších jemných úkonů, zatímco softwarová složka zajišťuje plánování dráhy a procesní logiku. Teprve když se tyto prvky spojí, vznikne funkční celek.
Jinými slovy nejde o mechanickou paži, která pouze gestikuluje, ale o výrobní jednotku, která dokáže v reálném čase kontrolovat kvalitu nátěrového filmu. Tento rozdíl je zvláště patrný v reálné výrobě – ruční natírání spoléhá na cit a zkušenosti mistra: dnešní stav je dobrý a natírání vypadá krásně, ale zítra může mírné zatřesení ruky vše zkazit; natírání robotem spoléhá na parametry a opakovatelnost – první kus je stejný jako tisící kus.
Jak to funguje? Řečeno laicky
Celý proces si můžete představit velmi jednoduše: součástka je umístěna na místě, robot se kolem ní pohybuje a zároveň ji natírá, přičemž se neustále otáčí a jemně upravuje stav natírání.
Klíčové není samotné „natírání“, ale schopnost „upravovat stav během natírání“.
Například pokud se přímo na místě podíváte, robot ujde ke kraji polohy obrobku a množství nanesené barvy se automaticky mírně sníží, aby se zabránilo hromadění barvy; při pohybu do oblasti velké rovinné plochy se šířka spreje rozšíří, čímž se zvýší účinnost; při otáčení se rychlost pohybu a množství vystřikované barvy vzájemně desynchronizují, aby byla zajištěna rovnoměrná tloušťka nátěrového filmu. Všechny tyto úpravy nejsou prováděny ručním otočením knoflíku vedle operátora, ale jsou předem nastaveny jako logika v systému a spouští se samy.
Několik klíčových faktorů, které skutečně rozhodují o kvalitě nástřiku
Zákazníci často ptají: ‚Proč u stejného robota ABB některé továrny dosahují zrcadlově lesklého povrchu, zatímco jiné výsledky jsou téměř bezcenné?‘ Ve skutečnosti kořen problému neleží v samotném robotu, ale v následujících několika faktorech.
- Atomizér
Tato součást je klíčovým prvkem pro kvalitu stříkání – dobré nebo špatné. Jednoduše řečeno, její úkolem je rozdrtit kapalnou barvu na velmi jemné částečky. Čím rovnoměrnější jsou tyto částečky, tím hladší bude nanesená vrstva barvy na povrchu obrobku a tím rovnoměrnější bude i výsledná barevná vrstva. Pokud je rozprašovač ve špatném stavu, na povrchu natřeného předmětu pozorujete buď „květinové“ skvrny, nebo drobné částečky, nebo nerovnoměrně silné a tenké místa. Mnoho problémů s kvalitou stříkání, které se v praxi údržby vyskytují, je nakonec způsobeno právě rozprašovačem.
- Elektrostatické stříkání
Mnoho stříkacích systémů ABB využívá elektrostatickou metodu. Princip není složitý: barva je nabitá elektrickým nábojem, zatímco obrobek je uzemněn; částečky barvy jsou tak jako magnetem přitaženy k obrobku. Skutečný efekt je velmi názorný – barva se nanáší rovnoměrněji, lepší je pokrytí hran a rohů a rozptýlení barvové mlhy je menší. Stručně řečeno, tato metoda šetří barvou a je čistší.
- Integrování systému
Silnější stránkou ABB je, že zařízení pro nástřik není prostě jen „zavěšeno“ na robotu, ale čerpadla, ventily a řídicí jednotky jsou do systému integrovány – některé dokonce přímo v blízkosti zápěstí robota. Výhodou tohoto řešení je rychlá odezva, malé zpoždění a při výměně barev je také méně odpadní barvy. Při pozorování tohoto scénáře máte dojem, že celý proces nástřiku probíhá velmi plynule a přesně jako při ručním nástřiku, nikoli pomalu a s polovičním taktovým zpožděním.
Běžné modely a jejich uplatnění
Podívejme se na několik modelů, se kterými jsme již více pracovali – nebudeme se zabývat technickými parametry, ale spíše skutečným pocitem z jejich použití.
ABB IRB 5500 je v automobilových továrnách v podstatě považován za starého známého; charakterizuje ho rychlost pohybu a stabilita dráhy, což je zvláště vhodné pro nástřik karosériových dílů, například plochých panelů velkého rozsahu.
ABB IRB 5510 se častěji používá na linkách pro povrchové úpravy dílů – pro menší součástky, různorodé výrobky a výrobní linky, kde se často mění takt, a proto lépe vyhovuje flexibilnímu provozu.
Existuje také řada ABB IRB 52, kterou lze v některých obecných průmyslových oblastech často pozorovat a která patří mezi robustní typy.
Proč mnoho továren přinutí své zaměstnance překonat strach a nasadit i barvící roboty?
Ve skutečnosti není třeba tento problém zdůvodňovat – stačí navštívit provoz a vše pochopíte.
Stabilita není kvantový skok. U ručního natírání je dnes mistr ve výborné kondici a výsledkem jeho práce jsou krásné povrchy; zítra je však trochu méně vyspělý a kvalita nátěru se přímo propadne. Robot se neunaví, neprodělává nálady a každý výrobek natře s vysoce konzistentní tloušťkou nátěru a leskem.
Úspora barvy je skutečnou úsporou. Robot dokáže velmi přesně regulovat množství nanášené barvy, minimalizovat přeprskávání a ztráty barvové mlhy. U poměrně mnoha projektů se peníze ušetřené pouze na barvě ukázaly jako značná částka.
Bezpečnost. Prostředí pro stříkání obsahuje rozpouštědla a barvovou mlhu; dlouhodobý pobyt lidí uvnitř tohoto prostředí a vdechování těchto látek má značný negativní dopad na zdraví. Po nasazení robotů se lidé mohou z oblasti stříkání zásadně stáhnout a provádět pouze dozor a pomocné činnosti.
Několik nejčastějších problémů, které se v praxi vyskytují
A i když je vybavení kvalitní, v dílně se v průběhu dlouhodobého provozu nevyhnutelně objeví různé problémy; níže jsou uvedeny ty, které se v praxi nejčastěji vyskytují.
1. Nerovnoměrné stříkání
Tento problém je zákazníky hlášen nejčastěji; první věta, kterou říkají, je: „Robot nefunguje správně.“ Při podrobnější kontrole se však ukáže, že kořen problému často není v robotovi samotném, ale ve stavu atomizátoru (např. nestabilní průtok) nebo v mírném posunu naprogramované dráhy. Řešením je nejprve zkontrolovat procesní konec a poté mechanický konec.
2. Náhlý nárůst množství nanesené barvy
Zákazníci jsou vůči tomu zvláště citliví. Běžné příčiny zahrnují nesprávnou vzdálenost stříkání, změnu nastavených parametrů nebo drobné potíže s ventily či čerpadly. Systém se totiž náhle nezhoršil, ale část provozu probíhala bez povšimnutí.
3. Robot se pohybuje, ale neprodukuje nátěr
Zní to poměrně neuvěřitelně, ale v praxi se taková situace vyskytuje docela často. Nejdříve je třeba zkontrolovat, zda funguje natěrkové čerpadlo, zda není ventil ucpaný a zda prochází řídící signál. Tento typ problému se obvykle vyskytuje v systému přívodu nátěru, za nějž robot jako takový obvykle nemůže být zodpovědný.
4. Některé místa nelze natřít
U některých částí obrobku dochází stále k chybějícímu nátěru, což je obvykle způsobeno problémy s plánováním dráhy – buď není trajektorie správně naučena, nebo má mechanická konstrukce malý posun. V takovém případě je nutné body znovu naučit; úprava parametrů jen lehce nestačí k vyřešení problému.
5. Špatný elektrostatický účinek
Mnoho lidí to na první pohled nevidí, ale po sestavení hotového výrobku je rozdíl zřejmý. Obvykle jde o poruchu vysokonapěťového systému nebo špatné uzemnění. Tento problém je u staršího zařízení poměrně častý.
Pravidelná údržba – několik malých návyků, které mohou ušetřit peníze
Barvící roboti nejsou zařízení, která lze opravit až po poruše, proto je pravidelná údržba zvláště důležitá.
Několik jednoduchých, avšak užitečných bodů:
- Atomizér pravidelně kontrolujte a čistěte; nečekejte, až se barva zanese a dojde k ucpaní.
- Udržujte čistou stříkací oblast. Nános barvové mlhy se hromadí a brání správnému provozu.
- Nevystavujte kabel dlouhodobému mechanickému namáhání ohýbáním, zejména v oblasti zápěstí.
- Přesvědčte se, že je zařízení řádně uzemněno; elektrostatické stříkání na tom závisí.
- Vedete si záznam o změnách nastavení parametrů; nedělejte dnes úpravu a zítra ji zapomeňte.
Mnoho velkých problémů je ve skutečnosti pomalu nahromaděnými malými problémy.
