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希美埃助力高铁白车身智能喷涂
希美埃 | 埃夫特| 喷涂 文章来源自:高工机器人网
2021-04-25 10:56:14 阅读:4193
摘要GR6150HW喷涂机器人和高铁白车身智能喷涂成套解决方案在三个方面实现了技术创新。

2021年4月20日,G20-智能制造峰会成员企业埃夫特旗下“喷涂专家,希美埃”科研成果“高铁表面处理智能喷涂机器人系统研发”荣获安徽省科学技术进步奖三等奖。

希美埃研发用于高铁表面处理的智能喷涂机器人以及智能喷涂成套解决方案,初心源于满足国家战略需要和高铁行业灯塔客户实际需求。

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中国拥有世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网,截止2019年年底,中国铁路营业里程达到13.9万公里以上,其中高铁3.5万公里,居世界第一。中国已经成为世界上高铁里程最长、运输密度最高、成网运营场景最复杂的国家,中国高铁从无到有、从有到优,已经成为中国发展、中国成就、中国价值的一张独特而靓丽的“名片”。

高铁靓丽的外观离不开先进的喷涂工艺,目前一些高铁车体及零部件仍采用人工喷涂的方式,存在作业环境恶劣、喷涂效率不高、漆膜厚度不均匀和油漆表面质量不佳等问题。

近年来部分高铁龙头企业开始导入喷涂机器人,部分实现对高铁车身的自动化喷漆作业,但喷涂机器人及其周边设备均为国外品牌,国产喷涂机器人在高铁领域应用仍为空白。

为了打破国外喷涂机器人对高铁行业的垄断,同时解决高铁白车身制造过程中、特别是喷涂过程中遇到的痛点和堵点,埃夫特以及旗下“喷涂专家,希美埃”潜心研发,攻克了喷涂机器人中空手腕技术、机器人防爆技术、离线编程技术和大型复杂曲面构件机器人喷涂集成等关键技术,研制出基于GR6150HW喷涂机器人的高铁白车身智能喷涂成套解决方案,实现了在轨道交通领域部分龙头企业的成功应用。

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为高铁智能喷涂而生的GR6150HW喷涂机器人

为了适应高铁苛刻、高品质喷涂要求,保证喷涂轨迹顺滑和流畅,埃夫特正向开发了GR6150HW型喷涂机器人。该机器人采用中空手腕结构,避免喷涂运动过程中油漆管路缠绕及油漆污染。机械本体采用正压型防爆结构设计,具备I类区域防爆等级,并获得中国PCEC和欧盟ATEX双重防爆认证。

GR6150HW末端负载15kg,可装配喷枪或旋杯等不同喷具,工作范围可达2900mm,安装方式可地装、倒装、壁装,更加适用于高铁等大型工件的喷涂。

GR6150HW喷涂机器人已经推广应用于轨道交通、集装箱、汽车零部件等众多细分行业灯塔客户,并在2019年和国外品牌竞争中顺利赢下意大利FCA汽车的订单,成功应用于豪华汽车玛莎拉蒂白车身的喷涂。

深度优化喷涂工艺的高铁智能喷涂成套解决方案

为确保高铁白车身高品质喷涂要求,高铁喷涂生产线要以GR6150HW喷涂机器人为核心,综合考虑系统安全防爆设计、可靠性设计、经济性设计、柔性化设计、冗余设计和智能化设计,实现机器人喷涂工艺灵活控制和实时调整,并对工艺进行深度优化,形成高铁白车身智能喷涂成套解决方案。

安全防爆设计:高铁喷漆室均为爆炸危险1类区域,根据国标要求,需要综合考虑机器人、机器人轨道、传感器、调漆间供漆设备等子系统的防爆设计。

可靠性设计:从设备选型、流程优化、工艺节拍、设备防护、系统安全等方面优化系统工艺流程,提高系统的可用性、综合成本优势,增效降本。

经济性设计:机器人喷涂区域和供风系统联锁,供风、排风风机根据相应喷涂位置独立启动,实现节能环保。需要设计移动式供漆系统,减少油漆换色清洗消耗,提高油漆利用率。

柔性化设计:高铁、城铁、地铁的外形尺寸差异较大,需要通过可达性验证,兼容各种车型,实现系统柔性化设计。

冗余设计:综合考虑部件异常造成的系统降级使用,提高整个系统的可用性。

智能化设计:通过机器人控制系统、PLC控制系统、计算机控制系统和现场总线等方式,组建智能、灵活和可靠的控制系统,实现系统参数数字化和监控信息化。

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GR6150HW喷涂机器人在高铁领域的智能喷涂创新

GR6150HW喷涂机器人和高铁白车身智能喷涂成套解决方案在三个方面实现了技术创新:

1、 防碰撞检测与轨迹偏移系统开发:通过测距传感器测量车身在喷房内的相对位置,喷涂系统对比原有轨迹模型的位置,在机器人喷涂安全可达范围内进行机器人及7、8轴联动的轨迹偏移,当偏移超出时系统报警。

2、 移动式供漆平台开发:考虑高铁车身生产的特殊需求,若采用集中供漆管路过长,换色及运行成本较高,为此创新开发了移动式供漆平台,供漆管路短、响应快,更加适合于高铁车身小批量多品种的生产特点。

3、 集散控制及生产数据管理系统开发:考虑高铁喷涂的特殊需求,喷涂关键参数如雾化、扇形、流量等控制比例阀安装更加靠近喷枪,响应速度更快,设计集中控制操作平台及HMI界面使操作更加简便。


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