机器人影响涂料行业的五种惊奇方式

作者 Emily Newton，主编，《Revolutionized》杂志

机器人已经为医疗、农业等行业带来了巨大的好处。除了鼓励人们以不同的方式思考这些机器可以如何改进操作之外，机器人还为曾经单独或主要通过人工完成的任务带来了新的机会。

与喷漆机器人技术相关的创新就是很好的例子。以下是机器人喷漆设备产生的一些令人大开眼界的影响。

1. 以更少的浪费实现更高的效率

两个常见的制造目标是：保持高生产力水平和最大限度地减少浪费。实现这些目标可以更容易地使公司保持盈利，并使预算可控。喷漆机器人可以在这两个方面和其他方面提供帮助。

在最近的一个例子中，ABB的机器人涂装技术赢得了IEEE机器人与自动化协会和国际机器人联合会赞助的2021年机器人和自动化创新和企业家精神奖。

PixelPaint是具有一对6轴的机器人，配备喷漆喷头，而不是传统的喷雾阀。它满足了对汽车涂装自动化感兴趣的客户的需求。除了不需要对每辆车进行遮罩和去遮罩外，该机器人还可以一次便涂饰双色调或定制的油漆设计，而不需要进行两次喷漆。

另一个优势在于机器人解决了过度喷涂的问题。使用其他解决方案通常意味着20%-30%的油漆损失，然而，该机器人可以将油漆100%应用于目标表面，然后，制造商可以对特定时期内生产的所有汽车所需的油漆量做出更准确的估计。

2. 学习粉末涂料涂装与较少的编程

您的家里或院子里，很可能至少有几件是涂覆了粉末涂层的物品，或者您以前也曾拥有过一些。统计数据表明，目前世界上超过15%的涂料是粉末涂料。在钢铁制造业中，这是一个很受欢迎的选择，部分原因是粉末涂层的表面提供了耐久性，有助于产品抵抗恶劣的天气和腐蚀。

南达科他州DeGeest钢铁厂的团队专注于原始设备制造商（OEMs）的大型钢铁生产焊接件工作。随着公司生产流程不断遇到瓶颈，决策者开始探索自动化道路，来解决这些问题。公司总裁Derek DeGeest证实，他的公司负责为客户名单上的所有OEM制造商的数百个部件进行喷漆处理。

自动化似乎是最大限度地提高涂装部门效率的最佳途径。在研究了这些选项之后，我们发现，在交付每个零件之前，其中许多零件都需要进行大量编程调试，而且这一过程可能需要数周时间。对于一个使用如此多组件类型的公司来说，这不是一个可行的解决方案。

该公司的员工最终使用了意大利机器人品牌Lesta的产品，该品牌提供可以模仿人类动作的自学机器人。这种功能减少了离线编程或使用示教挂件来训练机器人的需要。

要让机器人做好独立工作的准备，需要激活一种脱离的学习模式，让机器的手臂失重。然后，人们可以以想要的方式移动它们来进行涂装。这一过程发生在几秒钟内，使其成为一种快速的选择，让机器人在没有人类持续干预的情况下工作。

3. 消除航空油漆剥落的危害

飞机喷漆是飞机维护要持续进行的一个部分，尤其是对于经常使用的商用飞机而言。当现有的颜色褪色时，显然有必要要进行喷漆操作。如果航空公司因品牌重塑而改变了飞机的外观，也会发生类似的情况。

然而，在表面涂上一层新漆之前，必须先进行去除旧漆的步骤。它包括用化学或打磨的方法来剥离现有涂层。这些方法效果较好，但会对环境和人类的健康造成危害。

一家荷兰公司最近推出了一种机器人技术解决方案。该公司专门从事剥离和喷漆的解决方案。据报道，该公司的一项最新技术可使这些工作的周转时间减少60%。此外，它还减少或消除了污染环境或使人们面临风险的问题。

这款机器人在完全伸展时的尺寸超过70英尺，基座上配备有多个多向轮。这使得它可以在机库或飞机维修设施的其他部分内进行移动。当去除金属和复合材料表面的油漆时，机器的颜色识别和控制系统会给出精确的结果。

清除宽体飞机油漆的传统方法需要475加仑的化学物质和3700加仑的水。机器人两者都无需使用，而是用激光从表面燃烧掉现有涂层。然后，机器会对碎屑垃圾进行真空和过滤处理，最后只会产生大约2磅的垃圾。

4. 创造令人满意的视觉效果

喷涂技术和配方会对相关表面的外观产生显著影响。最终，可以给人留下奢华、具艺术性和其他令人满意的印象。

全球品牌WB涂料公司的代表希望研究使用最多三层油漆涂层的新方法，以在汽车内饰部件（如车窗升降开关等）上面实现类似镀铬的表面处理。该公司的团队意识到，手动完成这些效果需要耗费大量人力，因为要使表面看起来逼真，需要具有一致性。

WB涂料公司的创新产品销售负责人Andreas Ohletz表示：“如果不使用机器人，我们就无法开发出这些新型涂料体系，作为闪亮银色表面的无铬替代品。挑战在于如何非常均匀地涂上这种类似铬效果的涂料涂层。”

他接着说，“三层油漆体系，尤其需要非常薄的、可重复的2到3µm的涂层，这即使是经验丰富的油漆工，也是无法做到的。”

公司领导层选择了一个六轴机器人，在使用喷涂系统喷涂双组分涂料之前，该机器人会对其进行混合和配比，配比过程要求每次只使用几毫克的量。手动处理它们会增加挑战性任务中的人为错误而导致不准确的风险。然而，用机器人自动化这一步骤有助于实现出色的一致性。

5. 赋予人类更多有意义的责任

手工涂饰表面是一个艰苦的过程，通常需要长时间站在同一个位置，并进行重复运动。然而，机器人却可以让人们有更多的时间专注于他们觉得更有趣的任务。

1954年，George Devol提交了第一份机械臂专利文件，工业机器人领域正式启动。然而，早在那之前，人们就喜欢机器人可以帮助他们的概念了。已知最早的机器人之一——来自公元前三世纪——是一尊女仆雕像，它可以混合并给人倒水和葡萄酒。

现在机器人越来越普及，一些人担心机器人会取代他们的工作。这种情况有时会发生，但决策者也会有意识地努力找到让人和机器协同工作的方法。这样，自动化设备就可以处理最费力的任务，而员工则可以重新获得技能，或被分配到他们更喜欢的其他任务领域。

在加利福尼亚州一家名为Professional Finishing的公司，领导们决定用喷漆机器人来补充劳动力。然而，并不是所有的员工都立即接受了这一消息。一名员工表示，一旦机器安装完毕，他们就会辞职，老板向忧心忡忡的工人保证，机器人可以帮助每个人保住他们的工作。

与人类的生产力水平相比，机器人喷漆设备带来了诸多好处。它还消除了需要人们弯腰、蹲伏和保持其他姿势的过程，这些姿势往往会使身体紧张，严重的还会带来劳损。该公司以前从事喷漆工作的员工现在负责机器人的运行，并确保机器可以带来足够的供应。

喷漆机器人非常值得考虑

购买喷漆机器人并不能确保未来的成功。相关方必须首先评估哪些过程或阶段引起的问题最多。然后，他们可以确定机器人技术是否能够解决这些挑战。然而，上文提到的五个方面，也充分表明人们为何会对这些有针对性的机器越来越感兴趣了。

本文收录在《PCI中文版》杂志2022年5月刊中