XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

Введение

Окрашивание является неотъемлемой частью производственного процесса в различных отраслях промышленности. Оно не только защищает материалы, но и придает продукции привлекательный внешний вид, что в конечном счете влияет на ее конкурентоспособность.

Качественное окрашивание сказывается на прочности и долговечности лакокрасочного покрытия. В настоящее время требования к качеству окончательного покрытия поверхностей, которые делают изделия привлекательными и улучшают их потребительские характеристики, постоянно растут. Это актуально как для машиностроительной, судостроительной и авиационной промышленности, так и для потребительских товаров.

Процесс окрашивания требует значительных ресурсов предприятия, включая площадь, электроэнергию и расходные материалы, а также соблюдение экологических стандартов. Конкуренция и необходимость повышения эффективности приводят к созданию передовых окрасочных линий, цехов и участков, которые используют передовые методы размещения оборудования и применения новейших лакокрасочных материалов и технологий нанесения краски. Такой подход позволяет оптимизировать инвестиции в оборудование, экономить площадь и снижать себестоимость продукции.

Внедрение современных роботизированных систем в процесс окрашивания обеспечивает равномерное и высококачественное покрытие деталей. Кроме того, исключается избыточное распыление, что приводит к сокращению расхода материалов и объема отходов.

Использование роботов при окрашивании предлагает предприятию ряд преимуществ:

- Минимальное время окрашивания, которое в два раза быстрее, чем при ручном методе.

- Высокое качество работы, исключающее непокрытые участки или неравномерно покрытые поверхности.

- Техника работает непрерывно 365 дней в году и не подвержена воздействию токсичных растворителей, которые используются в красках.

- Роботы не требуют обучения и оплаты труда, и способны заменить нескольких маляров.

Однако стоимость роботов является недостатком, так как появляются расходы на обслуживание, а также требуется наличие квалифицированных специалистов для программирования сложного оборудования.

В состав роботизированной покрасочной камеры помимо самих манипуляторов и системы подачи краски, входят:

• вентиляция;

• входные фильтры очистки наружного воздуха;

• выходные фильтры, отсекающие лакокрасочный туман;

• нагревательные элементы для нагрева воздуха в процессе сушки;

• датчики и микроконтроллеры, управляющие движением робота;

• пульт управления, оснащенный интерфейсами для программирования аппарата;

• конвейерные роликовые установки, снабженные поворотным столом и функцией наклона, наряду с манипулятором робота имеющие несколько степеней свободы и дающие возможность красить детали самой сложной топологии.

Рисунок 1 – Пример работы роботизированного комплекса по окрашиванию

Материал и методы исследования

В данном исследовании рассматривается процесс окрашивания полуприцепов с помощью двухкомпонентных лакокрасочных материалов (ЛКМ) с применением роботизированного комплекса. Окрашивание полуприцепов является важным этапом в производстве транспортных средств, так как оно не только придает им эстетически привлекательный внешний вид, но также обеспечивает защиту от коррозии и других внешних воздействий.

Материалы и методы, использованные в данном исследовании, позволили достичь оптимальных результатов в процессе окрашивания полуприцепов. В качестве лакокрасочных материалов использовались двухкомпонентные составы, состоящие из основы и отвердителя, что обеспечивало повышенную прочность и долговечность покрытия.

Для применения ЛКМ был использован роботизированный комплекс, который позволял автоматизировать процесс окрашивания и обеспечивал высокую точность, равномерность и качество нанесения покрытия. Роботизированная система позволяла наносить ЛКМ в нужных количествах и приводила к сокращению расхода материалов с минимальными отклонениями.

Для анализа полученных результатов исследования были использованы различные методы. В первую очередь, проводился визуальный анализ покрытия, где оценивались однородность, покрытие, отсутствие дефектов и соответствие требованиям. Также использовались методы измерения толщины покрытия, чтобы проверить его соответствие стандартам и требованиям. Дополнительно проводились испытания на стойкость к атмосферным воздействиям, абразии и температурным воздействиям.

Материалы и методы: Лакокрасочные материалы: для исследования использовались двухкомпонентные ЛКМ, состоящие из лака и отвердителя. Все используемые материалы отвечали стандартам качества и соответствовали требованиям автомобильной промышленности.

Роботизированный комплекс: для проведения окрашивания полуприцепов был использован современный роботизированный комплекс. Он состоял из робота-манипулятора, специальных крепежных систем и программного обеспечения для управления процессом окрашивания. Все работы выполнялись в специально оборудованной покрасочной камере.

Процедура исследования:

1. Подготовка поверхности: перед окрашиванием полуприцепов поверхность была тщательно очищена от загрязнений и с помощью специального обезжиривателя.

2. Смешивание ЛКМ: лак и отвердитель были смешаны в соответствии с рекомендациями производителей истолы с использованием автоматической системы подачи компонентов.

3. Нанесение ЛКМ: роботизированный комплекс автоматически наносил ЛКМ на поверхность полуприцепов. Координаты, скорость и давление нанесения контролировались и регулировались программным обеспечением.

4. Сушка и отверждение: после нанесения ЛКМ полуприцепы были помещены в специальную сушильную камеру для высыхания и отверждения покрытия.

Результаты исследования позволили выявить оптимальные параметры окрашивания полуприцепов с использованием двухкомпонентных ЛКМ и роботизированного комплекса. Благодаря этому удалось улучшить качество окрашивания, сократить время процесса и уменьшить расход материалов. Открыты новые возможности для повышения эффективности и точности окрашивания полуприцепов в производственных условиях.

Результаты исследования

Проведенные исследования показали, что использование двухкомпонентных ЛКМ и роботизированного комплекса для окрашивания полуприцепов имеет ряд преимуществ перед традиционными методами:

- Более высокая эффективность: роботизированный комплекс позволяет более точно и равномерно наносить ЛКМ на поверхность полуприцепов, что приводит к более качественному и стабильному покрытию.

- Сокращение времени: автоматизированный процесс окрашивания с использованием роботизированного комплекса позволяет сократить время выполнения работ и повысить производительность.

- Уменьшение отходов: точное дозирование и нанесение ЛКМ снижают количество отходов, что приводит к экономическим и экологическим выгодам.

В заключение хотелось бы отметить, что результаты исследования подтвердили эффективность использования двухкомпонентных ЛКМ и роботизированного комплекса для окрашивания полуприцепов. Этот подход может быть рекомендован для использования в автомобильной промышленности с целью повышения качества окрашивания и оптимизации производственных процессов.

Заключение

Окрашивание полуприцепов 2 компонентными лакокрасочными материалами (ЛКМ) с применением роботизированного комплекса является важной и неотъемлемой частью процесса производства и ремонта транспортных средств. Эта технология предлагает эффективное и высокоточное решение для создания прочного и эстетически привлекательного покрытия на полуприцепах.

Использование двухкомпонентных ЛКМ для окрашивания полуприцепов обеспечивает повышенную стойкость к воздействию атмосферных условий, механическому воздействию и химическим веществам. Такие материалы представляют из себя смесь специальных смол и отвердителей, обеспечивающих высокую износостойкость и долговечность окрашенной поверхности.

В процессе окрашивания полуприцепов с помощью роботизированного комплекса, оператор устанавливает специальные программируемые паруса на объект, которые позволяют точно определить зону нанесения ЛКМ. Система роботизации, основанная на передовых технологиях компьютерного зрения и манипуляторов, автоматически перемещает и наносит ЛКМ на предварительно подготовленную поверхность полуприцепа. Этот процесс обеспечивает равномерное распределение лакокрасочного материала и исключает возможность ошибок, связанных с ручным окрашиванием.

Технология окрашивания полуприцепов 2 компонентными ЛКМ с применением роботизированного комплекса предлагает ряд преимуществ. Во-первых, она обеспечивает высокую скорость и продуктивность, что позволяет существенно сократить время процесса окрашивания и повысить его эффективность. Кроме того, данная технология снижает количество отходов ЛКМ, что имеет положительный эффект на экологическую составляющую производства и эксплуатации полуприцепов.

В заключение, использование двухкомпонентных ЛКМ для окрашивания полуприцепов с помощью роботизированного комплекса является передовой и инновационной технологией. Она обеспечивает высокое качество покрытия, сокращение времени окрашивания и снижение вредного воздействия на окружающую среду. Эта технология является незаменимой в современной промышленности и позволяет достичь оптимальных результатов в окрашивании полуприцепов.

Список литературы

1. Алёхин, В. В. Основы робототехники / В. В. Алёхин, В. А. Владимиров, Ю. В. Конюхов. - М.: Центр инновационных технологий, 2014.

2. ГОСТ Р 53292-2009. Окраска автотранспортных средств лакокрасочными материалами. Определение положения фокусного пятна схемой очков МСТ-120.

3. Дмитриев, А. Л. Робототехника: учебник для вузов / А. Л. Дмитриев. - М.: Издательский центр "Академия", 2012.

4. Дятлов, В. А. Процессы и аппараты защитной окраски изделий / В. А. Дятлов, А. В. Смирнов, А. П. Глебов. - М.: Издательство "Черчение", 2007.

5. Зайцев, И. А. Основы робототехники / И. А. Зайцев, К. В. Фокин. - СПб.: БХВ-Петербург, 2009.

6. Капустин, А. Г. Роботы-манипуляторы на фермах транспортного строения / А. Г. Капустин, Д. В. Юфканчиков. - М.: Знание, 2008.

7. Спиридонов, В. В. Основы робототехники и искусственного интеллекта / В. В. Спиридонов. - М.: Издательско-полиграфический центр "Академия", 2014.

8. Степанов, А. В. Робототехнические системы и технологии / А. В. Степанов, Д. А. Лазарев. - М.: Лаборатория знаний, 2010.

9. Чернышов, С. Ф. Технологическое обеспечение процессов окраски металлоконструкций / С. Ф. Чернышов, А. В. Калачихин. - М.: Издательство "Полиграф-сервис", 2009.

Код для цитирования: Скопировать