上海发那科机器人有限公司

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机器人如何应用于复合材料行业
2013-08-29 13:30

作者:美国发那科机器人公司 汽车零部件涂装和一般工业部销售经理Rob Schwamberger

日益增长的成本压力和环保法规迫使复合材料制造商考虑将自动化机器人应用于玻纤喷涂和胶衣喷涂。正如以下案例研究所述,喷涂机器人可以把切碎的玻纤和树脂混合后涂覆到任何实体表面,包括像风扇外罩、船只以及浴缸等物品。最近的一次工艺测试表明,应用机器人作业相比于人工作业具有几个重要的优点。

节省材料:
人工作业过程中,树脂或玻纤原料用量的不稳定会导致很多环节产生问题,如保修成本过高,零件返工频繁,生产延迟,诸多零件兼容性等问题。FANUC机器人公司的喷涂机器人及其控制器是专为工业涂装应用所设计的,如玻纤强化树脂工艺。机器人应用能提供恒定的材料输出控制,降低材料用量变化,提高零件生产的一致性。因此,材料成本和停工时间都显著减少。

节约人力:
人工进行纤维切割作业会导致重复性劳动伤害,长期接触树脂和纤维碎屑可能会潜在地引发人体并发症。此外,EPA(美国环境保护署)关于员工暴露于开放式成型材料中的工作条件和苯乙烯排放的法规将会更加严格。因此,采用FANUC喷涂器人作业,即保护员工免受长期劳动伤害,又符合相关环保法规定。

产品质量:
胶衣应用的不稳定会导致产品质量和性能的降低。胶衣涂得太厚会致使产品开裂;如果太薄,胶衣可能难以正常固化或发生纤维渗出胶衣的情况。相对于人工作业而言,FANUC 喷涂机器人自动化应用系统可以确保材料应用的稳定性,帮助制造商提高质量、降低返工成本。

自动化解决方案:
FANUC机器人公司直接面对复合材料行业独特的应用所面临的挑战。公司工程人员针对关键的劳动力、质量和节约成本等问题,开发了一系列交钥匙解决方案。        


  FANUC P-250iA AccuChop系统应用

实施过程:

在与一个自动化公司合作前,必须确定供应商具备工艺经验和专业应用知识,能满足玻纤市场的需要。下面列举的内容描述了一个合格的自动化供应商能够提供给复合材料制造商的许多程序性益处。

  •     具有在玻璃纤维成型市场丰富的经验;
  •     通过精确的开关枪控制和机器人运动节约材料;
  •     树脂流量和玻纤进料速度控制在一个固定的设定值;
  •     苯乙烯排放显著降低,帮助提高EPA合规性;
  •     实时生产监控;
  •     改善了胶衣视觉外观和玻璃纤维厚度的均匀性;
  •     减少保修成本,零件返工,生产延迟,零件配合和性能问题;

系统规范:

  •     FANUC机器人向复合材料制造商提供以下产品和支持服务:
  •     P系列喷涂机器人提供灵活且达到工业需求的喷涂;
  •     示教器提供完整的设置、故障排除和路径示教功能;
  •     完全集成的流量计系统具备监测和控制材料用量的功能;
  •     枪上安装玻纤断裂检测装置的特性能确保材料的合理应用;
  •     先进的控制器能使喷枪触发响应达到4毫秒;
  •     完整的实验室设施能提供系统设计、构建以及向客户演示;
  •     系统可选的其他特性;

独立的Paintworks:

     Paintworks是FANUC 机器人基于Windows的图形离线路径和程序修改软件。由Paintworks创建的路径可以直接载入到机器人控制器中。
 
胶衣换色:

  可以实现胶衣自动换色。

闭环材料输送:

  FANUC Accuchop闭环材料输送系统是专门为胶衣喷涂(树脂及催化剂)和玻纤喷涂(树脂、催化剂及玻纤)开发的软件。其中Accuchop闭环材料输送系统具有监测及保持玻纤和胶衣用量的功能,能基于机器人的反馈来进行所需的校准。无论是树脂流量还是玻纤进料,都能在开环或闭环控制下运行,该系统不需PLC控制就能进行喷涂。

镜像:

  对称的零件只需进行一次路径编程,可以镜像路径到对面的机器人即可。
 
网络通讯:

    支持多种网络通信协议。可选的以太网协议允许数据通过FANUC FTP进行文件传输。

注:
    发那科喷涂机器人是具有大型中空手腕、全尺寸的喷涂机器人,在业内的同规格产品中,拥有最大的工作区域和最佳的运动性能,其独特的设计可以高效地整合涂装工艺设备。