Desarrollo futuro de la tecnología de pintura robótica

En comparación con la pintura manual, la pintura robótica tiene muchas ventajas y se ha vuelto cada vez más popular en la industria en los últimos años. Los robots industriales de China comenzaron a desarrollarse en la década de 1970, entre los cuales la industria automotriz fue el primer campo en ser puesto a prueba, y los equipos de pintura automática, como los robots de pintura en aerosol, se han puesto en uso uno tras otro. Se reduce el uso de pintura durante el pintado del robot, lo que favorece la conservación de energía y la reducción de emisiones; se mejoran la calidad del producto, la tasa de calificación y la estabilidad; Se reduce la operación manual y se mejora la eficiencia de la producción laboral. Los robots de pintura se dividen principalmente en sistemas de control electrónico, sistemas de cámaras, sistemas de pulverización automática, sistemas de alimentación desde el suelo, sistemas de seguridad anticaída y sistemas de escalada. En la actualidad, los fabricantes de robots de pintura se concentran principalmente en Europa y Japón. El precio de los sistemas europeos es relativamente alto y el rendimiento es bueno. Los sistemas japoneses son rentables y tienen una ventaja en cuota de mercado.

La tecnología de recubrimiento robótico se utiliza en campos generales como automóviles, decoración del hogar y productos electrónicos. Los robots pulverizadores para pintar automóviles son los más habituales. Los robots trepadores de paredes se utilizan para pintar paredes exteriores de edificios de gran altura. Además, hay robots de pintura para piezas grandes de aviación, robots de pintura para paneles interiores y exteriores de muelles de barcos, robots de pintura para carrocerías de vehículos ferroviarios y robots de pintura para el mantenimiento de energía nuclear. Los robots de pintura tienen necesidades de aplicación urgentes en operaciones de pintura como edificios de gran altitud, espacios estrechos y confinados, anticorrosión de paredes interiores de tuberías, alta radiación y áreas de alto riesgo.

Proceso de pintura

Los principales parámetros que afectan el proceso de pulverización del robot son: velocidad de la copa giratoria, caudal, aire de moldeo, voltaje electrostático, presión del aire del rodamiento y distancia de pulverización. Estos parámetros tienen una gran influencia en la calidad de la película de pintura y pueden producirse defectos en la película de pintura, como flacidez, piel de naranja, flores y diferencias de color. Por ejemplo, un caudal elevado provocará defectos como hundimientos y burbujas, y la velocidad de la copa giratoria debe ser moderada. Si la velocidad es demasiado alta, la película de recubrimiento se volverá más delgada y la pintura rebotará. El rendimiento del color es la clave para la belleza del recubrimiento, y también se producirán diferencias de color en la pintura con robots. Los cambios en el color del rociador sin limpieza, las tuberías de rociado sin limpieza y los cambios en la estructura de la pintura causados ​​por la pulverización a largo plazo causarán diferencias de color. Los puntos críticos de investigación de los robots de pulverización son principalmente la optimización de trayectorias y el análisis del modelado de pistolas de pulverización. Los continuos cambios de algoritmos matemáticos y modelos computacionales han promovido el desarrollo continuo en esta área. La investigación nacional sobre robots de pulverización se centra principalmente en la configuración del robot y la simulación de movimiento, resolviendo una serie de problemas cinemáticos y dinámicos.

Progreso de la investigación

Los países extranjeros ya han estudiado los robots de pintura. En China se empezaron a utilizar servoaccionamientos electrohidráulicos, que pertenecen a la primera generación de robots de pintura. Al mismo tiempo, los países extranjeros utilizaron servoaccionamientos de CA, que pueden mejorar la confiabilidad de los robots, reducir el consumo de energía y reducir el mantenimiento. El proceso de pulverización de los robots de pintura ha evolucionado desde la guía manual al principio hasta la programación fuera de línea y la pintura automática de toda la línea de producción a finales de los años 80. La programación fuera de línea puede reducir el tiempo de depuración en línea de los robots de pintura. Los robots de pintura de automóviles se utilizan principalmente para pintar la capa superior de la carrocería, los ejes y otras piezas, y gradualmente desarrollaron un sistema de pintura automatizado para todo el vehículo.

El proceso de pintura generalmente requiere tratamiento superficial, aplicación de pintura e inspección de la superficie. Se han desarrollado diferentes robots de pintura para diferentes enlaces de pintura. Los robots trepadores de paredes pueden sustituir a los trabajadores en operaciones de alto riesgo. Las dos funciones principales de los robots trepadores son la fijación y el movimiento. Se han realizado muchos trabajos de investigación y mejora en los campos de la ingeniería mecánica e informática. El Instituto de Tecnología de Harbin en China se ha dedicado a la investigación de robots para escalar paredes desde finales de la década de 1980 y ha desarrollado múltiples series y variedades de robots para escalar paredes. El Instituto de Tecnología de Harbin y la Planta de Producción de Petróleo No. 1 de Daqing desarrollaron conjuntamente el primer robot trepador de paredes de adsorción magnética sobre orugas de mi país para pintura en aerosol y anticorrosión. Además, el Instituto de Tecnología de Harbin ha desarrollado robots de limpieza submarina para superficies de cascos, abriendo una nueva dirección para el tratamiento de superficies submarinas y la pintura de barcos. Para los robots de pintura que trepan paredes, la tecnología de cruce de obstáculos es un problema que debe resolverse. Estas condiciones se pueden mejorar mediante dispositivos de adsorción de empuje de hélice y mecanismos de marcha omnidireccionales, y se puede mejorar la adaptabilidad del robot y la capacidad de cruzar obstáculos en superficies complejas.

Para el pintado de los paneles interiores y exteriores de los barcos en el muelle, se utilizan principalmente procesos de esmerilado, arenado, desoxidación, pintura y otros. Hay tres tipos principales de robots pulverizadores en los muelles de barcos: trepadores de paredes, rieles de estructura y vehículos elevados. Los robots de eliminación de óxido también están disponibles junto con los robots de pulverización. Hay muchos estudios y productos ricos. En 2018, el robot para eliminar óxido y escalar paredes desarrollado por el Instituto de Investigación 716 de China Shipbuilding Industry Corporation se probó con éxito por primera vez en Wuhan Shipbuilding Company. Los proveedores típicos de productos de robots de pintura incluyen la serie VM400 del Instituto de Investigación Urakami en Japón, la serie Ship system desarrollada por Palfinger en Austria y los robots de pulverización de Syncroil en España y Rina Vincenzo en Italia. Además, el Instituto de Electromecánica y Materiales de Daegu en Corea del Sur también ha desarrollado un robot rociador de paneles interiores y exteriores de muelle inteligente que trepa por las paredes.

En algunos otros campos especiales, la demanda de robots de pintura es más importante. Por ejemplo, las piezas de aviación tienen requisitos extremadamente altos en cuanto al espesor, la uniformidad y las condiciones de sigilo del recubrimiento. La pintura automatizada robótica es una dirección importante para el desarrollo de la fabricación de aviación de mi país. Actualmente, China se encuentra en la etapa inicial de utilización de robots de pintura en la industria de fabricación de aviación. En 2015, Shanghai Aircraft Manufacturing Co., Ltd., la Universidad de Tsinghua y empresas de equipos desarrollaron conjuntamente un robot híbrido para pulverizar alas de aviones y otras piezas.

Tendencias futuras

El desarrollo de la tecnología de pintura robótica ha aumentado la tasa de utilización de la pintura, ha reducido los costos de producción y ahorra más energía y es más respetuoso con el medio ambiente. Con la actualización e iteración continua de la tecnología, la tecnología de control y el nivel de software mejoran constantemente, y el rendimiento de las aplicaciones de los robots de pintura mejorará aún más y será más inteligente. En el futuro, aumentará la demanda de pintura personalizada y producción en pequeños lotes de robots de pintura, y los requisitos de precisión y estabilidad también serán cada vez mayores. Los robots de pintura de mi país deben basarse en los requisitos específicos de los recubrimientos y el desarrollo industrial de mi país, hacer un buen uso de las tecnologías existentes y las ventajas especiales, y combinar el desarrollo continuo de la inteligencia artificial, Internet de las cosas, la computación en la nube, baterías de larga duración y otras tecnologías avanzadas para acelerar la investigación y el desarrollo de los robots de pintura, lograr adelantamientos en la curva e intentar innovar y actualizar, romper los grilletes de las tecnologías existentes y encontrar un camino de desarrollo distintivo.