Robotik Boyama Teknolojisinin Gelecekteki Gelişimi

Manuel boyama ile karşılaştırıldığında robotik boyamanın birçok avantajı vardır ve son yıllarda sektörde giderek daha popüler hale gelmiştir. Çin'in endüstriyel robotları 1970'li yıllarda gelişmeye başlamış, bunların arasında ilk pilot uygulama yapılan alan otomotiv sektörü olmuş ve sprey boyama robotları gibi otomatik boyama ekipmanları birbiri ardına devreye girmiştir. Robot boyama sırasında boya kullanımı azaltılarak enerji tasarrufu ve emisyon azaltımı sağlanır; ürün kalitesi, yeterlilik oranı ve istikrar geliştirildi; Manuel operasyon azalır ve iş gücü üretim verimliliği artar. Boyama robotları temel olarak elektronik kontrol sistemleri, kamera sistemleri, otomatik püskürtme sistemleri, yerden besleme sistemleri, düşmeyi önleyici güvenlik sistemleri ve tırmanma sistemlerine ayrılmıştır. Şu anda boyama robotu üreticileri ağırlıklı olarak Avrupa ve Japonya'da yoğunlaşıyor. Avrupa sistemlerinin fiyatı nispeten yüksektir ve performansı iyidir. Japon sistemleri uygun maliyetlidir ve pazar payında avantaja sahiptir.

Robotik kaplama teknolojisi otomobil, ev dekorasyonu, elektronik ürünler gibi genel alanlarda kullanılmaktadır. Otomobil boyama için püskürtme robotları en yaygın olanlardır. Duvar tarama robotları yüksek binaların dış cephe boyamasında kullanılmaktadır. Ayrıca büyük havacılık parçaları için boyama robotları, gemi rıhtımlarının iç ve dış panelleri için boyama robotları, raylı araç gövdeleri için boyama robotları ve nükleer enerji bakımı için boyama robotları bulunmaktadır. Boyama robotlarının yüksek rakımlı binalar, dar ve sınırlı alanlar, boru hattı iç duvarlarının korozyona karşı korunması, yüksek radyasyon ve yüksek riskli alanlar gibi boyama operasyonlarında acil uygulama ihtiyaçları vardır.

Boyama işlemi

Robot püskürtme işlemini etkileyen ana parametreler şunlardır: döner kap hızı, akış hızı, kalıplama havası, elektrostatik voltaj, yatak hava basıncı ve püskürtme mesafesi. Bu parametrelerin boya filminin kalitesi üzerinde büyük etkisi vardır ve boya filminde sarkma, portakal kabuğu görünümü, çiçeklenme, renk farklılığı gibi kusurlar meydana gelebilir. Örneğin, büyük bir akış hızı sarkma ve kabarcık gibi kusurlara neden olacaktır ve döner kap hızının orta düzeyde olması gerekir. Hız çok yüksekse kaplama filmi incelir ve boya geri sıçrar. Renk performansı kaplamanın güzelliğinin anahtarıdır ve robot boyamada da renk farkı oluşacaktır. Temizlemeden püskürtme renginde meydana gelen değişiklikler, temizlemeden püskürtme boruları ve uzun süreli püskürtmeden dolayı boya yapısında meydana gelen değişiklikler renk farklılığına neden olacaktır. Püskürtme robotlarının araştırma sıcak noktaları temel olarak yörünge optimizasyonu ve püskürtme tabancası modelleme analizidir. Matematiksel algoritmaların ve hesaplamalı modellerin sürekli değişimi bu alandaki sürekli gelişmeyi teşvik etmiştir. Püskürtme robotları üzerine yurt içi araştırmalar temel olarak robot konfigürasyonu ve hareket simülasyonuna odaklanarak bir dizi kinematik ve dinamik problemi çözmektedir.

Araştırma ilerlemesi

Yabancı ülkeler daha önce robot boyama konusunda çalışmalar yapmıştı. Çin, ilk nesil boyama robotlarına ait elektro-hidrolik servo sürücüleri kullanmaya başladı. Aynı zamanda yabancı ülkeler, robotların güvenilirliğini artırabilen, enerji tüketimini azaltabilen ve bakımı azaltabilen AC servo sürücüleri kullandı. Boyama robotlarının püskürtme işlemi, başlangıçta manuel yönlendirmeden, 1980'lerin sonlarında tüm üretim hattının çevrimdışı programlanmasına ve otomatik boyanmasına kadar gelişti. Çevrimdışı programlama, boyama robotlarının çevrimiçi hata ayıklama süresini azaltabilir. Otomobil boyama robotları esas olarak otomobilin kaporta sonkatının, akslarının ve diğer parçalarının boyanmasında kullanılmış ve yavaş yavaş tüm araç için otomatik bir boyama sistemi geliştirmiştir.

Boyama işlemi genellikle yüzey işlemi, boya uygulaması ve yüzey incelemesini gerektirir. Farklı boyama bağlantıları için farklı boyama robotları geliştirilmiştir. Duvara tırmanan robotları boyamak, yüksek riskli operasyonlarda çalışanların yerini alabilir. Duvara tırmanan robotların iki ana işlevi bağlanma ve harekettir. Makine ve bilgisayar mühendisliği alanlarında pek çok araştırma ve iyileştirme çalışması yapılmıştır. Çin'deki Harbin Teknoloji Enstitüsü, 1980'lerin sonlarından bu yana duvara tırmanan robotlar üzerine araştırma yapıyor ve çok sayıda seri ve çeşitte duvara tırmanan robot geliştiriyor. Harbin Teknoloji Enstitüsü ve Daqing 1 Nolu Petrol Üretim Tesisi, sprey boyama ve korozyon önleme amaçlı olarak ülkemin ilk paletli tip manyetik adsorpsiyonlu duvara tırmanan robotunu ortaklaşa geliştirdi. Ayrıca Harbin Teknoloji Enstitüsü, gövde yüzeyleri için su altı temizleme robotları geliştirerek gemilerin su altı yüzey işlemesi ve boyanması konusunda yeni bir yön açtı. Duvara tırmanan boyama robotları için engel aşma teknolojisi çözülmesi gereken bir sorundur. Bu koşullar, pervane itme adsorpsiyon cihazları ve çok yönlü yürüme mekanizmaları aracılığıyla iyileştirilebilir ve robotun karmaşık yüzeylerdeki uyarlanabilirliği ve engelleri geçme yeteneği geliştirilebilir.

Rıhtımdaki gemilerin iç ve dış panellerinin boyanması için ağırlıklı olarak taşlama, kumlama, pas alma, boyama ve diğer işlemler yapılmaktadır. Gemi rıhtımlarında üç ana tip püskürtme robotu vardır: duvara tırmanma, çerçeve yolu ve yükseltilmiş araç. Püskürtme robotlarıyla birlikte pas giderme robotları da mevcuttur. Birçok çalışma ve zengin ürün var. 2018 yılında Çin Gemi İnşa Sanayii Şirketi'nin 716 Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilen pas temizleme ve duvara tırmanma robotu, Wuhan Gemi İnşa Şirketinde ilk kez başarıyla test edildi. Tipik boyama robotu ürünleri sağlayıcıları arasında Japonya'daki Urakami Araştırma Enstitüsü'nün VM400 serisi, Avusturya'da Palfinger tarafından geliştirilen Ship system serisi ve İspanya'da Syncroil ve İtalya'da Rina Vincenzo'nun püskürtme robotları yer alıyor. Ayrıca Güney Kore'deki Daegu Elektromekanik ve Malzeme Enstitüsü de akıllı, duvara tırmanan tipte bir iskele iç ve dış panel püskürtme robotu geliştirdi.

Diğer bazı özel alanlarda ise boyama robotlarına olan talep daha ön plana çıkıyor. Örneğin havacılık parçaları, kaplamanın kalınlığı, tekdüzeliği ve gizlilik koşulları açısından son derece yüksek gereksinimlere sahiptir. Robotik otomatik boyama, ülkemin havacılık üretiminin gelişmesi için önemli bir yöndür. Şu anda Çin, havacılık imalat endüstrisinde boyama robotlarının kullanılmasının başlangıç ​​aşamasındadır. 2015 yılında Shanghai Aircraft Manufacturing Co., Ltd., Tsinghua Üniversitesi ve ekipman şirketleri ortaklaşa uçak kanatlarına ve diğer parçalara püskürtmek için hibrit bir robot geliştirdi.

Geleceğin Trendleri

Robot boyama teknolojisinin gelişmesi boyanın kullanım oranını artırmış, üretim maliyetlerini düşürmüş, daha fazla enerji tasarrufu ve çevre dostu olmuştur. Teknolojinin sürekli güncellenmesi ve yinelenmesiyle kontrol teknolojisi ve yazılım seviyesi sürekli gelişiyor ve boyama robotlarının uygulama performansı daha da geliştirilecek ve daha akıllı olacak. Gelecekte, kişiselleştirilmiş boyamaya ve boyama robotlarının küçük seri üretimine olan talep artacak ve hassasiyet ve stabilite gereksinimleri de giderek artacaktır. Ülkemin boyama robotlarının, ülkemin kaplamalarının ve endüstri gelişiminin özel gereksinimlerine dayanması, mevcut teknolojilerden ve özel avantajlardan en iyi şekilde faydalanması ve boyama robotlarının araştırma ve geliştirmesini hızlandırmak, eğriyi geçmeyi başarmak ve yenilik yapmaya ve yükseltmeye çalışmak, mevcut teknolojilerin zincirlerini kırmak ve kendine özgü bir gelişim yolu bulmak için yapay zekanın, Nesnelerin İnterneti'nin, bulut bilişimin, uzun ömürlü pillerin ve diğer ileri teknolojilerin sürekli gelişimini birleştirmesi gerekiyor.