Robottal a szennyeződések ellen

Költséghatékony megoldás állandó felületminőség mellett

2017. november 08., szerda, 06:00

Címkék: alkatrész tisztítás autóipar autóipari beszállító automatizálás Fanuc felület felülettisztítás ipari robot robot robotika tisztítástechnológia

Az alkatrészek hatékony tisztítása napjainkra gyakorlatilag minden gyártó számára kulcsfontosságú lett, nem utolsósorban azért, mert a tisztaság mércéje is folyamatosan emelkedik. A szennyeződések eltávolítása kritikus tényező a soron következő megmunkálási feladatok és ezzel a késztermék minősége szempontjából. Ezzel párhuzamosan ugyanakkor a költségnyomás is fokozódik. A gyártók tehát két tűz közé kerültek. Megoldást jelenthet a mosórobotok alkalmazása.

A mosórobot elnevezés tulajdonképpen nem szerencsés, mert magát az alkalmazást lehet mosónak nevezni, amiben a robot szolgálatot teljesít, de a hétköznapi szóhasználatban már ez az elnevezés terjedt el. „Az alkatrésztisztításra mindenképpen a hattengelyes robotkarok a legmegfelelőbbek – delta, vagy SCARA-robotok itt nem használhatók –, és azon belül is kulcsfontosságú a minél magasabb IP besorolás – mondta el Kálmán József, a FANUC Hungary Kft. szervizmérnöke. – A megfelelő védettségű és IP-osztályú robotok nemcsak oldószeres tisztításban alkalmazhatók, vannak ügyfeleink, akik plázatisztítás vagy akár szárazjégfúvás során használják a robotokat – ez utóbbi alkalmazások egyébként jóval gyengébb környezeti hatásoknak teszik ki a robotokat.

A mosórobotok a legtöbb esetben egy tisztítócellában helyezkednek el, ezen kívülről veszik fel a munkadarabot. A cella záródása után a munkadarabot oldószert tartalmazó kádba mártja, ahol az alkatrészre szinte minden irányból érkezhet a nagy nyomás. Bizonyos alkatrészeket (hengerfejek, motorblokkok) a robot egy nagynyomású lándzsára is ráhúz, amiből 300 bar nyomással érkezhet a tisztító közeg. Vannak próbálkozások arra is, hogy maga a robotkar végezze el a tisztítási feladatot, de egyelőre jóval egyszerűbb megoldás a munkadarab mozgatása, mint egy komplett technológia (csövek, motorok, szivattyúk stb.) kezelése.”

A mosórobotok alkalmazásának előnyei:

• Állandó termékminőség és ciklusidő, folyamatoptimalizálás a tisztítandó/sorjázandó terméktől függően
• A robot pozicionálási rugalmassága gyakorlatilag korlátlan lehetőségeket teremt a tisztítási folyamatban
• A magasabb tisztasági szint csökkenti a meghibásodás vagy minőségi reklamációk esélyét
• Költségcsökkentés (kisebb víz-, villamosenergia-, levegő- és oldószerhasználat)
• A hagyományos módszerekhez képest több szennyeződés eltávolítása, még a mikroszemcsék esetében is.
• Az emberi munkaerő mentesül a durva környezetben végzett munkától

A robot maximális teherbírásánál nem csak a megfogó és a munkadarab súlyát kell figyelembe venni. Az alkatrészre a turbó fúvókák akár több száz baros nyomással is fecskendezhetik a tisztító közeget. Ennek az erőnek ellen kell tartani, így nagyon fontos a rendszer túlméretezése, mert a határon mozgás nagyon korán mechanikai károsodásokhoz vezethet. A mosórobotok működtetése nem különbözik jelentősen az egyéb használatra – anyagmozgatás, hegesztés stb. – kifejlesztett robotkaroktól, az ügyfélnek inkább azt kell kitapasztalnia, hogy milyen sebességgel menjenek végbe az egyes mozgások ahhoz, hogy minimális ciklusidő mellett is létrejöjjön az elvárt tisztasági szint.

„Jómagam eddig csak olyan esetekkel találkoztam, ahol autóipari alkalmazásban használták a mosórobotokat, elmondható tehát, hogy az autóipar ebben is élenjár – jegyezte meg a mosórobotok piacáról szólva Kálmán József. – Csak Magyarországon legalább 150–200 olyan FANUC-berendezésről tudok, amit ilyen alkalmazásban állítottak rendszerbe. Jellemző az is, hogy 2-3 alkatrésztípus tisztítására hozzák létre az adott cellát, a munkafolyamatok tehát jól modellezhetők.”

A robotkarokon normál esetben a mechanikai egységek úgynevezett belső kábele a kar oldalán fut, a mosórobotok esetében – bár nem előírás, de mindenképpen jó irány – azonban a kábel a kar belsejében fut végig. „Maga a kábel sem ugyanaz: superharsh kialakítás az elvárt, így ha mégis bejut a víz a robot belsejébe, nem okozhat súlyos károsodást. Normál kialakításban a hőelvezetésre és a hozzáférésre való tekintettel burkolatokat sem használunk, de egy mosórobot minden részét érdemes védőburkolattal ellátni – ismertette a mosórobotok felépítését Kálmán József. – A mosórobotok kenőanyagára nézve nincs hivatalos előírás, de Magyarországon tapasztalati úton egy magasabb hőállóságú zsírt vezettünk be, ami a magasabb hőmérsékleten jobb viszkozitással és vízállósággal rendelkezik, ami jótékony hatással van a hajtóművek élettartamára.”

Az értékesítéshez kapcsolt kezelői és programozói tréningek tulajdonképpen elegendő információt nyújtanak a robot későbbi működtetéséhez. A legnagyobb gondokat jellemzően a nem odafigyelés okozza, például amikor egy apró hibát túl nagy önbizalommal próbálnak orvosolni, aminek a vége akár ütközés is lehet. „A gép nem téved, csak azt csinálja, amire utasítjuk” – foglalta össze tapasztalatait Kálmán József.

IP67 védelmi osztályú mosórobot az EMO Hannover kiállításon

Extrém környezetben is kiválóan teljesít a FANUC legújabb, kifejezetten ipari mosási alkalmazásokhoz kifejlesztett robotja. Az R-2000iC szériába tartozó R-2000iC/210WE modell továbbfejlesztett mechanikai kialakítással rendelkezik, és különösen az autóipar, az első körös (Tier-1) beszállítók és egyén, intenzív tisztítási elvárásokat támasztó iparágak számára ajánlott.

Robusztus, erős és vízálló – ezzel a néhány szóval foglalhatók össze az R-2000iC/210WE tulajdonságai. A 210 kg teherbírás révén a robot még hosszabb távon is könnyedén ellenáll a nagy nyomatékoknak és a mosási folyamat során fellépő esetleges nagyobb erőhatásoknak. Különleges korrózióvédelmével a robot teljes konstrukciója (külső felület, reduktorok stb.) tökéletesen ellenáll a nedvességnek és az oldószereknek, így szélsőséges felhasználási feltételek mellett is alkalmazható. A robot belseje, például a motorok és a csatlakozók védőburkolattal vannak ellátva, a gép így az IP67 védelmi osztályba sorolt. Minden belső tápvezeték (kábel, sűrített levegő stb.) egy erős és rugalmas tömlőben található. Az olajjal feltöltött reduktorok ellenállnak mind a magas környezeti hőmérsékletnek, mind a mosási folyamat közben fellépő mechanikai feszültségnek.

Tisztítócella az EMO Hannover 2017 kiállításon

A hannoveri EMO kiállításon a gyártó egy valódi tisztítócellában mutatta be az R-2000iC/210WE modell működését víz felhasználásával. A teljesen zárt tisztítócellában párhuzamosan két robotegység működött:

• Az új R-2000iC/210WE modell egy motorblokkot mozgatott végig a rögzített magasnyomású fúvóka mentén.
• Az LR Mate 200iD/7WP modellre pedig egy ettől független működésű, alacsony nyomású fúvókát szereltek, ami egy második, kisebb motoralkatrész tisztítását végezte el.

Az R2000 sorozat alapjaira tervezett és épített R-2000iC/210WE-t kifejezetten a tisztítási feladatok elvégzésére fejlesztették ki. Az IP67 védettség és a vízállóság új formatervezéssel társult. Így jött létre a jelenleg egyik legerősebb mosórobot, amely a tisztítócellák extrém megterhelő környezeti feltételeinek is képes ellenállni.

Az R-2000iC/210WE egész szerkezetében túlnyomás uralkodik, amit két külön körben juttatnak be a robotkarba 0,1 baron. Ennek köszönhetően abban a nemkívánt esetben, ha a burkolat megsérülne, a levegő jut ki és nem a víz kerül be. A mindenkori állapotadatok bármikor leolvashatók és ellenőrizhetők a Teach Panelen, illetve tovább feldolgozhatók a robotprogramban, vagy egy csatlakoztatott PLC-ben. Az IP67 védettség maximális rendelkezésre állást biztosít nem tervezett leállások nélkül. A 2 450 mm vízszintes és a 3 415 mm függőleges karkinyúlás révén a robot számos alkalmazásban használható. Az R-2000iC/210WE modell számára már sok ipari oldószert és adalékanyagot teszteltek és engedélyeztek, de igény esetén a gyártó a mosóroboton nem jóváhagyott, ügyfélspecifikus oldószereket is tesztel.

A robotok nem munkásokat helyettesítenek, hanem munkaerőpiaci hézagokat töltenek ki

Bár úgy tűnik, hogy az emberek jellemzően áhítoznak egy háztartási mosórobot után, mégis ellenérzést kelt bennük minden olyan technológia, ami hagyományosan emberek által végzett tevékenységek kiváltására született. Ennek oka az a gyakori félelem, hogy a robotok kiszorítják majd a gyári munkásokat, kezelhetetlen munkanélküliséget okozva. A népesség elöregedése és a társadalmi változások miatt azonban egyre kevesebben akarnak gyárakban dolgozni. A gyáripar így – mint szinte minden szektor – hatalmas munkaerő-fluktuációval küszködik, ezért komoly erőfeszítéseket tesz azért, hogy a veszélyes munkakörülményeket megszüntesse.

„Sokan szeretik a robotikát, de sokan ellenzik azt – abból kifolyólag, hogy elveszik az emberek munkáját – jegyezte meg ezzel kapcsolatban Kálmán József. – Ha a mosórobotokra tekintünk, akkor láthatjuk, hogy ez a megállapítás nem igaz, hiszen olyan feladatot látnak el, amit ember nem tudna elvégezni.”

Molnár László