Роботизированный комплекс для нанесения и обработки покрытий на базе двух промышленных роботов KUKA

Автоматизированный комплекс нанесения теплозащитного покрытия роботизированным способом на металлические детали длиной от 2000 до 28000 мм, диаметром до 3м должен быть оснащён:

1. Двумя роботами-манипуляторами со сменными блоками:

• блоком для нанесения ЛКП, ТЗП, МФП;
• блоком для механической обработки поверхности;
• блоком для контроля толщины покрытия и контроля дефектов.

2. Двумя суппортами с приводом для перемещения роботов манипуляторов.

Блок для нанесения  ЛКП, ТЗП, МФП должен включать в себя оборудование для безвоздушного распыления (с пневматическим приводом) следующих покрытий:

• грунт АК-070;
• лак ЭП-730;
• покрытие №3 со стеклянными микросферами;
• покрытие №4 с толуолом и наполнителем.

Блок для механической обработки поверхности должен обеспечивать:

• матирование поверхности первого нанесенного МФП;
• зачистку участков с излишней толщиной нанесенного МФП.

Блок для контроля толщины покрытия и контроля дефектов должен обеспечивать:

• автоматизированный контроль качества нанесенного покрытия неразрушающими методами (замер толщины, расслоений и отслоений);
• метод замера толщины нанесенного покрытия ультразвуковой, вихретоковый;
• данные с приборов должны систематизироваться и выводится на экран ПК с возможностью распечатки на принтере.

Состав РТК

• Робот KR 60 L30-3 с контроллером и системным программным обеспечением
• Комплект автоматической системы взрывозащиты для робота KR 60 L30-3 с защитными от электростатики чехлами и регулируемым поддувом воздуха из «чистой» комнаты  
• Робот Kuka KR 60 HA с контроллером и системным программным обеспечением
• Комплект автоматической  системы взрывозащиты для робота KR 60 HA с защитными от электростатики чехлами и регулируемым поддувом  воздуха из «чистой» комнаты 
• Линейная направляющая с двумя подвижными платформами для перемещения роботов KR 60 L30-3 и KR 60 HA (длина 36м) во взрывозащитном исполнении
• Автоматизированная система обезжиривания с лимитированным усилием прижатия смачивающего и очищающего инструментов и непрерывной подачей обезжиривающего компонента
• Безвоздушный распылитель типа Graco Merkur X48 для нанесения защитных покрытий с комплектом шлангов
• Комплект автоматических распылительных головок с набором сопел
• Система контроля и регулирования  (аппаратно-программный комплекс) параметров системы дозирования и распыления
• Пневмошпиндель с комплектом подошв
• Электронный модуль ДАМИ-С09
• Комплект преобразователей и кабелей для акустического контроля
• Комплект преобразователей для вихретокового контроля
• Программное обеспечение «Импедансный метод контроля»
• Программное обеспечение «Вихретоковый метод контроля»
• Прикладное программное обеспечение «АРМ ДАМИ» V2.0
• Система сплошного бесконтактного контроля покрытий в жидком и твердом состоянии
• Комплект ЗИП для оборудования неразрушающего контроля акустическим и вихретоковым методами
• Отдельная пультовая комната с автоматизированным рабочим местом оператора с  ПО управления системами комплекса и ПО мониторинга и визуализации процессов
• Система безопасности

1.   Установка изделия на транспортной "тележке" в покрасочной камере

2. Обезжиривание поверхности изделия с помощью установленной на роботе KR60 L30-3  автоматизированной системы обезжиривания с лимитированным усилием прижатия смачивающего и очищающего инструментов и непрерывной подачей обезжиривающего компонента.

3.  Смена инструмента  на роботе KR60 L30-3 на комплект распылительных головок для нанесения грунтовки на поверхность изделия.

4.    Грунтование изделия роботом  KR60 L30-3 с одновременным контролем нанесенного слоя роботом KR60 HA с помощью системы сплошного бесконтактного контроля покрытий в жидком и твердом состоянии.

По результатам осуществляемого послойного контроля нанесенного покрытия на виртуальной поверхности 3Д модели изделия строится карта реальных толщин нанесенного покрытия, где указываются зоны поверхности, в которых обнаружены отклонения по толщинам нанесенных слоев покрытия. После чего оператором генерируется программа для робота по дополнительному нанесению покрытий в тех зонах, в которых толщины меньше требуемых и принимаются технологические меры по исправлению зон, где толщины покрытий превышают заданные значения.

5.     Смена системы дозирования и распыления на KR60 L30-3 на комплект для нанесения на поверхность изделия лака .

6.  Нанесение необходимого количества слоев лака с  одновременным контролем нанесенного слоя роботом KR60 HA с помощью системы сплошного бесконтактного контроля покрытий в жидком и твердом состоянии.

По результатам осуществляемого послойного контроля нанесенного покрытия на виртуальной поверхности 3Д модели изделия строится карта реальных толщин нанесенного покрытия, где указываются зоны поверхности, в которых обнаружены отклонения по толщинам нанесенных слоев покрытия. После чего оператором генерируется программа для робота по дополнительному нанесению покрытий в тех зонах, в которых толщины меньше требуемых и принимаются технологические меры по исправлению зон, где толщины покрытий превышают заданные значения.

7.     Смена системы дозирования и распыления на KR60 L30-3 на комплект для нанесения на поверхность изделия многофункционального покрытия.

8.  Нанесение необходимого количества слоев первого многофункционального покрытия с одновременным контролем нанесенного слоя роботом KR60 HA с помощью системы сплошного бесконтактного контроля покрытий в жидком и твердом состоянии.

По результатам осуществляемого послойного контроля нанесенного покрытия на виртуальной поверхности 3Д модели изделия строится карта реальных толщин нанесенного покрытия, где указываются зоны поверхности, в которых обнаружены отклонения по толщинам нанесенных слоев покрытия. После чего оператором генерируется программа для робота по дополнительному нанесению покрытий в тех зонах, в которых толщины меньше требуемых и принимаются технологические меры по исправлению зон, где толщины покрытий превышают заданные значения.

9. После нанесения первого многофункционального покрытия и завершения процесса сушки производится  механическая обработка поверхности изделия  роботом KR60 HA с помощью установленной на нем  системы механической обработки, включающей  пневмошпиндель с комплектом подошв для матирования поверхности. 

10. Смена системы дозирования и распыления на KR60 L30-3 на комплект для нанесения на поверхность изделия второго многофункционального покрытия.

11.   Нанесение необходимого количества слоев второго многофункционального покрытия с одновременным контролем нанесенного слоя роботом KR60 HA с помощью системы сплошного бесконтактного контроля покрытий в жидком и твердом состоянии.

По результатам осуществляемого послойного контроля нанесенного покрытия на виртуальной поверхности 3Д модели изделия строится карта реальных толщин нанесенного покрытия, где указываются зоны поверхности, в которых обнаружены отклонения по толщинам нанесенных слоев покрытия. После чего оператором генерируется программа для робота по дополнительному нанесению покрытий в тех зонах, в которых толщины меньше требуемых и принимаются технологические меры по исправлению зон, где толщины покрытий превышают заданные значения.

12.  После нанесения второго многофункционального покрытия и завершения процесса сушки производится  механическая обработка поверхности изделия  роботом KR60 HA с помощью установленной на нем  системы механической обработки, включающей  пневмошпиндель со специальным шлифовальным инструментом. 

По сгенерированной управляющей движением робота программе, учитывающей результаты замеров толщин нанесенных на изделие покрытий в  каждой зоне поверхности, в каждой зоне поверхности выбирается необходимое значение перемещение шлифовального инструмента для получения заданной толщины нанесенного покрытия. При этом установленный на роботе датчик контроля перемещения инструмента робота относительно изделия автоматически останавливает робота с инструментом в случае обнаружения недопустимых перемещений шлифовального инструмента, которые могут привести к повреждению изделия.

13. После чего осуществляется контроль толщин обработанного покрытия. По результатам проведенного контроля строится карта реальных толщин покрытия, где указываются зоны поверхности, в которых обнаружены отклонения по толщинам покрытия. После чего оператором генерируется программа для робота по дополнительной механической обработке покрытий в тех зонах, в которых толщины превышают требуемые значения и принимаются технологические меры по исправлению зон, где толщины покрытий меньше заданных значений.

14.  Затем производится окончательный контроль и строится карта толщин нанесенных покрытий.

15.    После чего  осуществляется транспортировка изделия из покрасочной камеры.

Система безопасности комплекса

Запуск управляющих программ по нанесению и обработке покрытий возможен только при закрытых воротах покрасочной камеры и включения соответствующего режима работы  системы безопасности. В случае несанкционированного открытия ворот камеры во время выполнения технологических операций срабатывают датчики открытия/закрытия ворот и работа комплекса принудительно останавливается.

Для выполнения работ по загрузке/выгрузке изделия и обслуживания комплекса предусмотрены режимы работы системы безопасности, которые блокируют возможность запуска оборудования.

На компьютеризированном пульте управления комплексом, пультах управления роботами и на входе в окрасочную камеру установлены кнопки аварийной остановки комплекса.

Для визуализации режимов работы комплекса в удаленной комнате оператора и с наружной стороны покрасочной камеры установлены  трехцветные сигнальные колонки.