Роботизированное абразивное струйное обработочение: повышение качества и безопасности рабочих

Абразивное струйное обработочение (пескоструйная обработка) предполагает использование сжатого воздуха для подачи абразивного материала на поверхность с целью очистки, например, удаления загрязнений или старых покрытий. Этот метод также применяется для тектурирования бетона или изменения текстуры подложки. В последнее время растёт интерес к роботизированным технологиям абразивной струйной обработки.

Основная причина — значительные опасности традиционного метода. Центр контроля и профилактики заболеваний (CDC) США предупреждает, что эта техника создаёт одновременные риски для рабочих.

Многие угрозы исходят от пыли, образующейся при разрыве абразивных частиц, которая может попасть в лёгкие и вызвать повреждения. Проблемы также возникают из-за покрытий подложки. Если цель — удалить свинцовые краски, процесс может генерировать частицы, воздействующие на нервную систему.

 

Существуют также риски, связанные с абразивными частицами: они могут травмировать оператора или посторонних при неправильном направлении. Роботизированные технологии абразивной струйной обработки пока не широко распространены, однако руководители, выбирающие этот путь, могут обнаружить, что процесс становится безопаснее и обеспечивает более качественные результаты.

Использование робототехники с минимальными или нулевыми знаниями программирования

Многие могут заинтересоваться идеей использования роботов для абразивной струйной обработки, но предположение о необходимости программирования машины может снизить привлекательность. К счастью, сложное программирование не всегда требуется. Промышленные роботы становятся всё более удобными для пользователя, расширяя потенциальный сегмент рынка.

Робот для струйной обработки Alpha 1 позиционировался как первый станок такого типа, не требующий предварительного программирования. Вместо этого он оснащался 3D-камерой, позволяющей создавать план обработки без вмешательства человека. Не всегда возможно запустить робота без какого-либо программирования. Однако отсутствие опыта в этой области не должно сдерживать от потенциальных инвестиций в такие роботы.

 

Легче сосредоточиться на ожидаемых положительных результатах, когда модели позволяют сократить или устранить время на программирование. Главное преимущество — операторы удаляются из самых опасных зон. Вероятность травм значительно снижается при наблюдении за роботом на безопасном расстоянии.

Кроме того, роботы отлично справляются с повторяющимися задачами. Даже самые внимательные люди со временем устают, что может снизить качество и повысить риски безопасности. Внедрение роботизированного оборудования помогает решить эти проблемы.

Достижение стабильности на крупных объектах

Внедрение роботов в производственный процесс часто даёт надежные результаты без чрезмерной нагрузки на рабочих. Руководители автомобильного завода приобрели коллаборативные роботы для снижения рисков мускулоскелетных заболеваний при сборочных операциях.

Чрезмерная нагрузка на организм также возникает при задачах абразивной струйной обработки, особенно при работе на крупных сооружениях. Роботами проводили пескоструйную обработку Сиднейского моста через гавань. Грег Питерс, менеджер по инженерному проектированию проекта, сказал: «Из-за усталости при пескоструйной обработке даже опытные рабочие не могут достичь таких стабильных результатов, как роботы».

Он продолжил: «Управление системой не может быть проще: лёгкие роботы вручную устанавливаются на простую рельсовую систему. Они автоматически сканируют стальную конструкцию, создавая 3D-карту. Затем начинается работа». Автоматизированное сканирование экономит время, так как мост имеет 485 000 кв. м стали. Пескоструйная обработка — часть постоянной защиты от коррозии.

До использования роботов работа требовала до трёх человек, висевших и двигающихся в неэргономичных позах. С роботами один человек может контролировать и управлять до двух машин. Другой сотрудник занимается более детальной работой после завершения роботами.

Стремление к непрерывному улучшению

Использование роботизированных технологий абразивной струйной обработки — не единственный способ сделать процесс безопаснее. На рынке есть продукты, специально разработанные для выработки до 92% меньше пыли по сравнению с традиционными сухими методами. Улучшение процесса — это выявление недостатков и поиск способов их преодоления.

В одном случае исследователи разработали робота, который проводил абразивную струйную обработку кукурузным крахмалом для снятия краски с самолётов. Традиционные методы обычно предполагают ручные шлифмашины или агрессивные химикаты. Эти варианты могут быть физически затратными или опасными для людей.

Команда выбрала полуавтоматизированный метод. Марсель Хонеггер, руководивший проектом, объяснил: «Необходимая степень точности требует использования роботов. Однако вместо программирования полностью автоматического робота мы создали систему сотрудничества, где рабочие используют робота как интеллектуальный инструмент, как удлиненную высокоточную руку. Благодаря высокой точности система удаляет только краску, сохраняя поверхность компонента нетронутой».

Хонеггер продолжил: «Кроме того, эта процедура более эффективна и экологична, чем традиционные методы. Химические реагенты не используются — прибор работает только на кукурузном крахмале как абразивном материале. Крахмал циркулирует в замкнутом цикле, проходя через сопло несколько раз. В конечном итоге конечные пользователи также выиграют, так как новая система предполагает гораздо меньшую физическую нагрузку, чем традиционное удаление краски».

Повышение производительности при сохранении высокого качества

Роботизированные технологии абразивной струйной обработки хорошо подходят для помощи компаниям в достижении масштабируемости без ущерба качеству. Так случилось сルイзианской компанией C&C Marine and Repair, использующей абразивную струйную обработку для барж. Тони Сибилич, президент и владелец компании, говорит, что изначально не планировали фокусироваться на роботизированной обработке. Однако планы изменились после знакомства с возможностями финской компании, специализирующейся на роботах для струйной обработки ж/д вагонов и контейнеров.

«Мы быстро поняли, что есть возможность адаптировать эту технологию для баржной отрасли. Мы были решимы создать процесс струйной обработки и покраски барж, который был бы лучше для экологии, безопаснее для сотрудников и эффективнее», — сказал Сибилич.

C&C получила индивидуально изготовленное роботизированное мобильное струйное устройство, специально разработанное для судостроительной отрасли. Сибилич сказал, что новая установка удвоила производительность компании и позволила работать не только с баржами, но и со стальными конструкциями и узлами. Компания использует стальную крошку как основной абразив. Выяснилось, что она обеспечивает лучшее сцепление краски со сталью, уменьшая количество перекрасок за срок службы баржи.

C&C также эксплуатирует роботизированное струйное устройство в помещении. Это предотвращает попадание абразива в прилегающие водные пути. Кроме того, система фильтрации воздуха улавливает более 99% частиц струйного материала. Это делает работу безопаснее для рабочих, предотвращая случайное вдыхание, и позволяет компании повторно использовать стальной абразив примерно 150 раз вместо отправки на свалку.

Операторы управляют роботом из отдельного кондиционируемого пульта управления. Более нет необходимости устанавливать леса для работы на высоте. Операторы могут маневрировать роботом на требуемый уровень, экономя время и повышая общую безопасность.

Роботизированные технологии струйной обработки оптимизируют рабочие процессы

Эти примеры показывают, как использование роботов для абразивной струйной обработки может защищать людей и улучшать результаты. Внедрение роботизированных технологий требует времени и денег, но окупаемость часто существенна.