Czym jest robot malarski ABB?
Po długim pobycie w fabryce zauważysz dość realistyczną rzecz — wiele klientów na początku nie przejmuje się etapem malowania, sądząc, że chodzi jedynie o nałożenie warstwy farby; jak wielkie może być to zagadnienie? Jednak gdy dochodzi do masowej produkcji, właśnie proces malowania najczęściej sprawia największe kłopoty. Obróbka mechaniczna przebiega bez zarzutu, montaż jest precyzyjny i solidny, ale jeśli na końcowym etapie malowania wystąpią wady takie jak zwisające farby, skórka pomarańczowa lub różnice w odcieniach, to jakość całego produktu natychmiast znacząco spada. Szczególnie w przypadku samochodów, obudów sprzętu AGD oraz elementów elektroniki użytkowej (3C), wygląd zewnętrzny stanowi pierwsze wrażenie użytkownika — farba jest „debiutem” produktu, a jej jakość widać od razu.
Dlatego coraz więcej fabryk rezygnuje z polegania na mistrzowskiej umiejętności ludzkich operatorów przy malowaniu i zamiast tego korzysta bezpośrednio z robotów. W kręgu robotów malarskich systemy firmy ABB mają tak silną pozycję na rynku, że ich obecność w branży jest praktycznie nieunikniona i cieszy się uznaniem przemysłowym. 
Czyli robot malarski ABB to w końcu coś rzeczywistego? Czym się różni od typowego robota do obsługi i spawania? Jakie wrażenia pozostawia w warsztacie? Dziś opowiemy Wam o tym, co widzieliśmy na pierwszej linii przez lata oraz o rzeczywistych doświadczeniach z jego użytkowania.
To znacznie więcej niż tylko poruszająca się rama
Wielu ludzi po raz pierwszy widząc robota malarskiego ABB, uważa, że to po prostu zwykły sześcioczłonowy robot zawieszony przed pistoletem natryskowym. W rzeczywistości nie jest to takie proste.
Robot malarski ABB przypomina raczej gotowy, kompletny system. Rama odpowiada za przemieszczanie się po torze, atomizator za równomierne rozpylanie farby, system sterowania za precyzyjne regulowanie przepływu, napięcia i strumienia powietrza, a oprogramowanie za planowanie trajektorii ruchu oraz logikę procesu. Dopiero po połączeniu wszystkich tych elementów powstaje funkcjonalny, spójny system.
Innymi słowy nie jest to mechaniczne ramię, które jedynie wykonuje gesty, lecz jednostka produkcyjna zdolna do kontrolowania jakości warstwy lakieru w czasie rzeczywistym. Ta różnica jest szczególnie widoczna w rzeczywistej produkcji – ręczne malowanie polega na wyczuciu i doświadczeniu mistrza: dzisiaj wynik jest doskonały i estetyczny, a jutro lekki drżenie ręki może spowodować błąd; natomiast malowanie robotem opiera się na parametrach i powtarzalności – jeśli pierwszy element został pomalowany w określony sposób, to tysiąc kolejnych elementów będzie pomalowanych dokładnie tak samo.
Jak to działa? W uproszczeniu
Można sobie wyobrazić, że cały proces jest bardzo prosty: przedmiot roboczy jest umieszczany w odpowiednim miejscu, a robot krąży wokół niego, malując go jednocześnie podczas obrotu, stale dopasowując parametry malowania.
Kluczowe nie jest samo działanie „malowania”, lecz zdolność do „dopasowywania parametrów w trakcie malowania”.
Na przykład, jeśli przejdziesz na miejsce zdarzenia, robot porusza się do narożnika pozycji elementu roboczego, a ilość farby automatycznie nieco zmniejsza się, aby zapobiec gromadzeniu się farby; gdy robot porusza się po dużej płaskiej powierzchni, wachlarz rozpylania poszerza się w celu zwiększenia wydajności; podczas zakręcania prędkość ruchu i ilość rozpylanej farby są zsynchronizowane tak, aby zapewnić jednolitą grubość warstwy farby. Wszystkie te czynności nie są regulowane przez obracanie pokrętłem obok operatora, lecz realizowane są automatycznie przez logikę wcześniejszo zdefiniowaną w systemie.
Kilka trudnych czynników, które naprawdę decydują o jakości malowania
Klienci często pytają: dlaczego przy użyciu tego samego robota ABB niektóre fabryki osiągają efekt lustrzanego malowania, podczas gdy inne dają niemal bezwartościowe wyniki? W rzeczywistości przyczyna nie tkwi w samym robotie, lecz w kilku poniższych czynnikach.
- Rozpylacz
Ten element jest rdzeniem jakości malowania natryskowego – dobrego lub złego. Prościej mówiąc, jego zadaniem jest rozdrobnienie ciekłej farby na bardzo drobne cząstki. Im bardziej jednorodne są te cząstki, tym gładziej farba osadzi się na powierzchni przedmiotu roboczego i tym bardziej równomierną będzie warstwa lakieru. Jeśli rozpylacz nie jest w dobrej kondycji, na powierzchni farby można zaobserwować efekt „kwiatów”, drobne grudki lub nieregularne obszary – część zbyt grube, część zbyt cienkie. Wielu problemów jakościowych związanych z malowaniem, jakie obserwujemy w zakresie serwisu i konserwacji, ostatecznie wynika właśnie z wadliwej pracy rozpylacza.
- Malowanie elektrostatyczne
Wiele systemów natryskowych firmy ABB wykorzystuje metodę elektrostatyczną. Zasada działania nie jest skomplikowana: farba uzyskuje ładunek elektryczny, a przedmiot roboczy jest uziemiony; w efekcie cząstki farby przyciągane są do przedmiotu roboczego jak magnesem. Rzeczywisty efekt jest bardzo intuicyjny – farba osadza się bardziej równomiernie, lepiej pokrywane są krawędzie i narożniki, a mgiełka farby mniej się rozprasza. Mówiąc prosto: metoda ta pozwala oszczędzić farbę i zapewnia czystsze środowisko pracy.
- Integracja systemu
Silniejszą stroną ABB jest to, że nie jest to po prostu sprzęt natryskowy „zawieszony” na robocie, lecz pompy, zawory i jednostki sterujące są zintegrowane w systemie – niektóre z nich umieszczone są bezpośrednio przy nadgarstku robota. Zaletą takiego rozwiązania jest szybka reakcja, niewielkie opóźnienie oraz mniejsza ilość farby odpadowej podczas zmiany koloru i czyszczenia. W praktyce odczuje się, że cała operacja natrysku przebiega bardzo płynnie i precyzyjnie, bez poczucia powolności czy opóźnienia o pół taktu.
Popularne modele i obszary ich zastosowania
Omówmy kilka modeli, z którymi mieliśmy częstszy kontakt – nie będziemy przy tym analizować parametrów technicznych, lecz skupimy się na rzeczywistych wrażeniach z ich użytkowania.
ABB IRB 5500 w fabrykach samochodowych uznawany jest zasadniczo za dobrze znany model; charakteryzuje go szybkość działania i stabilność toru ruchu, co czyni go szczególnie odpowiednim do natrysku dużych powierzchni, np. elementów nadwozia.
ABB IRB 5510 stosowany jest częściej na liniach powłokowych części – do małych przedmiotów, różnorodnych wariantów produkcyjnych oraz linii, w których często zmienia się takt produkcji; dzięki temu lepiej radzi sobie z bardziej elastycznymi wymaganiami.
Istnieje również seria ABB IRB 52, którą można często spotkać w niektórych ogólnych obszarach przemysłowych; należy ona do typu odpornego.
Dlaczego wiele fabryk zmusza się do zaakceptowania kosztów i wciąż wdraża roboty malarskie?
W rzeczywistości nie ma potrzeby głębokiego rozważania tego zagadnienia – wystarczy obejrzeć obiekt, aby je zrozumieć.
Stabilność nie jest skokiem jakościowym. Przy ręcznym malowaniu człowiek dzisiaj w dobrym stanie zdrowia wykonuje piękne malowanie; jutro, gdy jego samopoczucie będzie nieco gorsze, jakość malowania spadnie znacznie. Robot nie zmęcza się i nie ma wahani nastroju – grubość warstwy lakieru oraz połysk wytworzone przez niego na każdym elemencie są bardzo jednorodne.
Oszczędzanie farby to rzeczywiście prawdziwa oszczędność. Robot potrafi kontrolować ilość nakładanej farby z wyjątkową dokładnością, minimalizując nadmierny rozpyl i marnowanie mgiełki farby. W wielu projektach oszczędności wyłącznie na farbie okazują się dość znaczne.
Bezpieczeństwo. Środowisko natryskowe zawiera rozpuszczalniki i mgiełkę farby; długotrwałe wdychanie tych substancji przez osoby przebywające w pomieszczeniu jest bardzo szkodliwe dla organizmu. Po wdrożeniu robotów pracownicy mogą zasadniczo wycofać się na zewnątrz strefy natrysku, pozostając jedynie do nadzoru i wykonywania prac pomocniczych.
Kilka najczęściej występujących problemów napotykanych w praktyce
Ponadto nawet dobre wyposażenie w warsztacie z czasem zawsze generuje pewne problemy; poniżej przedstawiamy te, które najczęściej napotykamy w praktyce.
1. Nierównomierne natryskiwanie
Jest to najbardziej często zgłaszany przez klientów problem; pierwszą wypowiedzią zwykle brzmi: „robot nie działa poprawnie”. Jednak po szczegółowej kontroli okazuje się, że przyczyna leży często nie w samym robotzie, lecz w stanie rozpylacza (np. niestabilny przepływ lub niewłaściwy stan techniczny), albo w drobnych odchyleniach zaprogramowanej trajektorii ruchu. Rozwiązaniem jest najpierw sprawdzenie końcówki procesowej, a następnie końcówki mechanicznej.
2. Nagły wzrost ilości nanoszonej farby
Klienci są szczególnie wrażliwi na ten problem. Typowe przyczyny obejmują nieodpowiednią odległość natrysku, zmianę ustawień parametrów oraz niewielkie problemy z zaworami lub pompami. System nie uległ nagle pogorszeniu – po prostu część jego działania przeszła niezauważenie.
3. Robot porusza się, ale nie rozpyla farby
Brzmi to dość szokująco, ale w praktyce nie jest to rzadkość. Najpierw należy sprawdzić, czy pompa farby działa poprawnie, czy zawór nie jest zablokowany oraz czy sygnał sterujący dociera prawidłowo. Tego typu problemy występują najczęściej w układzie zasilania farbą, a ciało robota zazwyczaj nie jest tu winne.
4. Niektóre obszary nie są malowane
Niektóre obszary przedmiotu obrabianego zawsze pozostają niemalowane – zwykle wynika to z błędów w planowaniu trasy, np. nieprawidłowego nauczania trajektorii lub niewielkiego przesunięcia w konstrukcji mechanicznej. W takiej sytuacji konieczne jest ponowne nauczenie punktów, a korekta parametrów tylko lekko nie rozwiąże problemu.
5. Słaby efekt elektrostatyczny
Wiele osób nie widzi tego na pierwszy rzut oka, ale po porównaniu gotowego produktu z oryginałem różnice stają się oczywiste. Zazwyczaj problem wynika z uszkodzonego układu wysokiego napięcia lub słabej uziemienia. Ten rodzaj usterki jest dość powszechny w przypadku starszego sprzętu.
Konserwacja rutynowa – kilka małych nawyków, które pozwalają zaoszczędzić pieniądze
Roboty malarskie to sprzęt, którego nie da się łatwo naprawić po awarii, dlatego konserwacja rutynowa ma szczególne znaczenie.
Kilka prostych, lecz przydatnych wskazówek:
- Regularnie sprawdzaj i czyść rozpylacz – nie czekaj, aż farba zatka go całkowicie.
- Utrzymuj obszar natrysku w czystości. Mgła farby osadza się i utrudnia pracę.
- Nie pozwalaj, aby kabel był długo zgięty pod wpływem ciśnienia, zwłaszcza w części odpowiadającej za nadgarstek.
- Upewnij się, że urządzenie jest prawidłowo uziemione – natrysk elektrostatyczny zależy od tego w pełni.
- Sporządzaj i prowadź dokumentację zmian parametrów – nie reguluj ich dzisiaj, a jutro o tym zapomnij.
Wiele poważnych problemów to w rzeczywistości drobne usterki gromadzące się przez długi czas.
