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【金球奖】远荣机器人角逐年度最佳工程案例奖:托马斯系列小火车的自动化喷涂

2016-10-09 16:45 高工机器人网 阅读:18560
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摘要深圳远荣机器人自动化股份有限公司已携“托马斯系列小火车的自动化喷涂”项目报名角逐2016高工机器人金球奖年度最佳工程案例奖。

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  【文/柴山山】由高工机器人、高工产业研究院举办的,以“机器人的未来力量”为主题的2016高工机器人金球奖于8月初启动,9月底报名结束。此次活动吸引了近90家企业,本月网上投票活动也将正式开启。

  

  深圳远荣机器人自动化股份有限公司(以下简称“远荣机器人”)已携“托马斯系列小火车的自动化喷涂”项目报名角逐年度最佳工程案例奖。

  

  远荣机器人于2006年创立,并于2016年成功上市(远荣自动:838936),注册资本1348.98万元。公司集工业机器人、机器人系统、智能装备、自动化设备、环保设备,涂装设备的设计、研发、制造与产品销售为一体。

  

  以下为该工程案例情况介绍:

  

  工程案例名称:托马斯系列小火车的自动化喷涂

  

  工程案例的时间周期:2015年9月 至2016年5月

  

  案例概述:美泰玩具(香港)公司是一家以生产世界知名品牌芭芘娃娃为主导产品的外资公司,总部设在美国,系全世界最大的玩具生产商,被评为全美500强优秀企业之一。

  

  2015年,远荣接到ABB的一个会议通知:美泰要求对广东生产厂家进行机器人生产升级,其中托马斯与他的小伙伴系列小火车玩具是这此机器人生产的重点,ABB指定远荣作为这个项目研发的指定合作方。

  

  托马斯系列小火车玩具以往都是以手工方式生产,由代工厂加工制作,品质上无法统标准量化。美泰玩具对此项目的要求是生产自动化,质量统一化,能耗最低化。所以当远荣接下这个任务的时候,面临的是无技术标准、无自动化生产模式参考,油性溶剂升级为水性喷涂的重大难题。

  

  远荣根据以上客户的技术要求内容制定ABB喷涂机器人IRB52配GRACO自动静电喷枪以SPINDLE喷涂方式自动化喷涂,这个自动化喷涂的解决方案成功的实现自动化、高效率、低能耗的生产模式,从而圆满到达客户的项目要求。

  

  选用ABB IRB52作为喷涂机器人能满足快速的喷涂刷子功能的调用(速度以毫秒为单位),从而满足瞬间喷涂复杂产品表面油漆的有效喷涂面积的复杂工艺要求。

  

  选用GRACO自动静电喷枪能对溶剂性油漆升级为水性油漆最低的成本控制,加上在静电安全最高等级控制能让客户放心使用。

  

  SPINDLE喷涂方式是远荣多年在喷涂应用的经验所能把控复杂喷涂模式,这个类型的喷涂模式能将生产效率提高200%以上,油漆使用降低减少30%。

  

  同期,远荣完成油性系统向水性系统升级改造,保证客户在2017年国际油漆要实现水性系统要求时能全面满足客户要求。

  

  整个自动化生产模式将人工的成本几乎降至零,仅生产主管一人就能将整套喷涂生产负责完成,从而达到客户工业4.0生产使用的技术及管理标准。

  

  在接下来近6个月的时间里,在远荣的深圳自动化喷涂实验室里,远荣的技术人员及高管进行了几十次的理论及实际喷涂测试完成以上的技术使用指标,并顺利通过美泰香港及美国总部的技术评测:

  

  目前这个案例已经在2016年5月顺利施工完毕,同月完成验收。

  

  项目的先进性:

  

  研究内容:

  

  (一) 基于喷涂工艺实现机器人作业的虚拟仿真和离线编程研究;

  

  (二)基于水性喷涂机器人控制系统设计研究;

  

  (三)机器人空间轨迹规划算法研究;

  

  (四)远荣静电系统通讯控制系统、设备的安装调试与运行;

  

  (五)各类水性系统产品测试。

  

  技术路线:

  

  1.将机器人系统进行改造成为水性系统通讯控制系统

  

  2.将溶剂型静电喷枪升级为水性喷枪,将原连接管路更换成水性管路并与原来齿轮泵、换色阀等部件连接

  

  3.各类水性系统产品测试,开始进入企业进行水性系统升级改造。

  

  4.安装水性换色阀组;

  

  5.安装新的高压发生器并连接高压电缆、低压电缆;

  

  项目预期解决的重大问题:

  

  方式:玩具自动喷漆机喷漆

  

  喷漆方式:机器自动完成,并能同时进行

  

  生产效率:一次进行多件喷涂,喷涂效率提高200%以上。

  

  产品质量:机械自动操作,减少人手接触,使工件表面清洁,油污几率低,稳定的机械确保品质的一致性。

  

  油漆使用量:一次进行多件喷涂,油漆能耗至少减少30%以上。

  

  危害性:机器人替代人工,无须考虑生产者的健康问题。

  

  项目技术路线和创新点:

  

  经济指标:

  

  预计全面投入市场后2年内,项目执行期内销售1亿元以上。

  

  增加就业30人,其中新增研发人员20人,工程及技术人员10人。

  

  学术指标:

  

  项目执行期内计划申请相关专利 不低于3项 发明专利。

  

  不低于实用新型专利2项。

  

  技术指标:

  

  通过profibus通讯协议与POMA的水性控制系统。

  

  水性漆测试:VOC排放比油漆区的VOC排放和有害气体降低至少70%左右

  

  换色效率提高30%,能耗节约30%

  

  油性喷枪上漆率提高至50%。(原理论基础数据为20%)

  

  水性静电喷涂上漆率提高至70%~80%。(原理论基础数据为50%)

  

  提供整套完整的水性改造系统解决方案,并提供水性系统测试功能软件进行模拟测试。

  

  项目实施对行业的影响和带动作用:

  

  综合以上的对比中我们可以明显地看出,自动喷漆无论在效率、环保、喷漆质量上都远远超过手工喷漆。

  

  随着中国建设和谐社会步伐在不断推进,国家对工人劳动环境和劳动强度的监督管理日益严格,工厂的工源也日益成为各企业将要面临的巨大问题。使用机器人自动喷涂方案可提高玩具生产企业在生产环节抵御风险的能力,还可提高工作效率,保证产品质量,提升企业形象,促进企业发展。

  

  玩具的个性差异极大,喷涂表面颜色种类繁多,并且玩具的新产品开发和市场化更新率极快,因而对喷漆装备的要求极高,传统的手工作业远不能满足;也不适合目前玩具行业,而且玩具喷漆工艺复杂,工艺要求非常强,行业应用性非常专业,喷漆表面效果要求越来越高,手工喷漆的效率和个性差异较大。远荣机器人自动化喷涂解决方案极大的提升产品质量、大幅度提高了生产效率、降低原料消耗节约成本、改善员工工作环境、保障员工身体健康、解决对外界环境污染问题。

  

  本届金球奖评选设6个奖项:年度技术创新奖(核心零部件类)、年度技术创新奖(本体类)、年度技术创新奖(服务机器人类)、年度技术创新奖(人工智能类)、年度最佳工程案例奖、特别单项奖。

  

  申报的入围企业将于今年12月年会现场PK角逐,评委也将在现场打分,确定最终获奖名单。

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