
机器人将经过防水处理的混凝土制成的太阳伞支架送入烘干箱
在Kawasaki的工厂中,机器人将太阳伞支架送入涂漆间完成涂漆这一工序后,再将其输送至下一工位。作业前提是:机器人轴能够达到最大扭矩且其作用范围能够达到最大值。
J.Delschen公司作为一家太阳伞生产厂商,迄今已有70余年历史。自2004年起,公司开始由创始人的第三代,即Delschen先生的两个儿子Volker Delschen先生和Gernot Delschen先生接掌,目前公司的产品已出口到全球30多个国家。也就是在这个时候,由于公司产品产量的大幅增加,手工作业已经无法满足生产需要,因此在2012年,J. Delschen公司选择与位于德国Rheda-Wiedenbrück的Venjakob公司合作,建造一个全自动化的涂漆设备。
Venjakob公司设计的全自动化太阳伞支架涂漆设备使用了3台Kawasaki公司的机器人。 其中一台便是Kawasaki ZX300S型机器人,其被放置在由混凝土制成的太阳伞支架的堆放工位、分层涂漆工位、烘干箱及取出完成涂漆处理工序的太阳伞支架工位(每处理7个支架便完成一次堆放工作)处。另外两台机器人是RS010N型机器人,这两台机器人用于为混凝土制成的太阳伞支架完成涂漆作业,被分别放置在两个单独设置的涂漆单元内。因为太阳伞支架使用的是水基漆,所以可由这两台专业化机器人完成太阳伞支架的涂漆工作。
在此,选择太阳伞支架生产的机器人必须遵守两点标准:尽可能小且灵活,所以公司选择了Kawasaki公司的RS010N型机器人;机器人轴扭矩及其工作距离要达到最大,因此公司选择了Kawasaki的ZX300S型机器人。每个使用混凝土制成的太阳伞支架均要通过两次涂漆工序。在第一个涂漆单元中,太阳伞支架涂的是封闭石头气泡的底漆。这层底漆还具有减少太阳伞支架在下一个涂漆间加工时的用漆量的作用,且可起到保护太阳伞在日后的使用中不会因环境温度低而被冻坏。在第二个涂漆单元中,为太阳伞支架涂上各种不同颜色的表面漆。
在太阳伞支架涂上第一层底漆后,支架的干燥和预热温度为60℃。太阳伞支架在完成第二次涂表面漆之后,还要进行一次专门的干燥工序。为此,Venjakob公司在两个涂漆单元之间设置了一台红外线烘干箱。该烘干箱可在两个侧面放置太阳伞支架,用同样也是由Venjakob公司设计的往返式输送系统向烘干箱中输送太阳伞支架,该输送系统的一侧是往返式输送装置,另一侧是ZX300S型机器人。为了使涂漆硬化,完成涂漆的太阳伞支架会放置在一个烘干塔内。由Kawasaki公司制造的ZX300S型机器人将经过防水处理的太阳伞支架送入到烘干塔内。而RS010N型机器人在一个封闭的涂漆单元内同时为另一个太阳伞支架涂漆。
因为生产太阳伞支架的过程中会产生很多灰尘,所以必须对物品进行清洗。在清洗前,太阳伞支架还要在设置于库房系统末端的一个单独的空间内进行测量。为此将这些太阳伞支架放置在库房的门口,由摆式设备转送到运输接收装置上。在进入清洗支架的工序途中,由被称作“飞行”的超声波传感器来检测太阳伞支架的高度。所有检测数据均储存到RFID芯片上。不符合标准的部件在涂漆后被取出,接着由专业人员进行鉴定,这些部件或是由专业人员进行手工修复后再安装在太阳伞上,那些无法修整的部件只能以次品进行数据记录。在涂漆单元旁边,Kawasaki公司的ZX300S型机器人将太阳伞支架送入第一个涂漆单元,在这个过程中,作为灵活的自动化生产系统的ZX300S型机器人总共有7个具体动作位置。
机器人的编程由3个基本程序实现,与基本造型和生产专用的变化控制相匹配。在上级控制装置中动态选择程序号,数据存储在机器人控制装置中并进行处理。通过Profibus来实现与机器人的信息交换,由ERP系统来完成部件的自动化跟踪及控制,并负责完成所有程序相关数据的传递。数据管理系统也由Venjakob公司自行设计。除了总程序外,整个机器人自动化系统设计的最大挑战是,Venjakob公司的设计必须符合J. Delschen公司的具体条件,不能改变J. Delschen公司生产车间的空间比。除此之外,两个涂漆单元及烘干箱之间的太阳伞支架往返输送系统和红外线烘干箱均需极其节省占位。该自动化生产系统实际上不存在手动操作的可能性。机器人也是与预先设定的数据相匹配。为了能够在J. Delschen公司的生产车间内布置两个涂漆单元,RS010N型机器人安装角度为90°(机器人的脚踏板与涂漆间墙壁垂直/机器人可激活的标准功能)。为了使ZX300S型机器人尽可能所占空间小且尽可能轻柔的将太阳伞支架送入涂漆单元,该自动化生产系统装有Kawasaki公司自行研发的Cubic-S安全模块。该安全模块除了提供自动化系统的安全性,还有助于节省生产车间设置工作人员与自动化设备之间的安全围栏的费用。该自动化生产系统的另一安全观点是,原来涂漆单元的太阳伞支架的装入和取出是采取手工操作方式,借助于与安全模块相连接的抽屉式系统来完成。现在,因为机器人自动化生产系统更加灵活,所以可不再使用此类系统进行物品的装入和取出。
评论
加载更多