在鈑金加工制造業(yè)中展開熱烈討論機器人技術(shù)和自動化的話題。這是一個引人入勝的主題，幾十年來一直在行業(yè)貿(mào)易出版物中得到頌揚。唯一的問題？大多數(shù)系統(tǒng)面向在其流程的每個階段實施機器人技術(shù)的一級和汽車鈑金加工廠的高產(chǎn)量部門。通用工業(yè)中有一些進步的鈑金加工廠已經(jīng)成功地將機器人技術(shù)應(yīng)用于焊接、零件處理和機器管理的高混合/小批量應(yīng)用。

但許多其他機器人系統(tǒng)更難實施。只要重復(fù)制造相同的零件，查找焊接和拾放機器人技術(shù)的信息就像閱讀貿(mào)易出版物一樣簡單。但一個在一般工業(yè)中基本上未受影響的領(lǐng)域正在完成。

隨著制造設(shè)備和焊接的技術(shù)和自動化系統(tǒng)大大提高了鈑金加工廠的生產(chǎn)能力，可用的技術(shù)似乎在制造過程的最后一步——精加工。即使產(chǎn)量和質(zhì)量預(yù)期不斷提高，大多數(shù)公司仍然依靠少數(shù)關(guān)鍵精加工人員的手工勞動來準(zhǔn)備和涂覆精加工系統(tǒng)中的零件。這通常會導(dǎo)致零件排長隊，等待完成后再發(fā)貨。公司也在努力尋找足夠的油漆工來抵消這些增加的生產(chǎn)能力。也許這是因為繪畫和整理在很大程度上被認為是骯臟、危險和重復(fù)的。隨著行業(yè)專家的退休，下一代不會選擇精加工職業(yè)。

那么為什么機器人技術(shù)沒有在精加工中扎根呢？因為大多數(shù)公司不知道從哪里開始。

首先，整理區(qū)被認為是危險環(huán)境。油漆和粉末會產(chǎn)生爆炸性環(huán)境，該環(huán)境被歸類為I類1區(qū)區(qū)域，需要保護電氣組件以安全操作。其次，噴涂油漆和粉末具有不斷變化的變量，這會因高混合/小批量生產(chǎn)要求而加劇。這使得典型的編程方法不可持續(xù)。第三，很難將機器人等新元素添加到現(xiàn)有的大型、昂貴且已經(jīng)集成到精加工過程的所有階段的遺留設(shè)備中。

從哪兒開始

所有這些聽起來可能令人難以抗拒，但并非必須如此。這是國內(nèi)鈑金加工廠必須共同解決的問題，才能在全球經(jīng)濟中保持競爭力。歸咎于法規(guī)、有限的設(shè)備選擇或廉價的海外勞動力；國內(nèi)的一般工業(yè)自動化整理能力落后。為了使情況更加清晰，以下是任何鈑金加工廠在為他們的商店探索機器人選項時需要考慮的主要事項。正如人們所見，它不僅僅是選擇一個機器人。

1.機器人是否經(jīng)過認證？

安全法規(guī)不斷擴大，電氣和OSHA檢查員開始仔細檢查所有工業(yè)設(shè)備，以確保其獲得國家認可的測試實驗室（如UL、ETL或FM）的批準(zhǔn)。NRTLClassI,Division1環(huán)境的附加安全要求需要完全不同的機器人設(shè)計，一些工業(yè)機器人公司甚至不制造用于噴漆的機器人生產(chǎn)線。

大多數(shù)情況下，非國內(nèi)精加工機器人鈑金加工廠在ATEX認證下工作。然而，為了進入國內(nèi)，機器人必須通過NRTL的ClassI,Division1認證。雖然這些標(biāo)準(zhǔn)是確保質(zhì)量和安全所必需的，但機器人制造領(lǐng)域的新參與者很難滿足每個認證的不同要求.

在精加工中，機器人并非萬能的。有許多與零件展示、產(chǎn)量、范圍和油漆質(zhì)量相關(guān)的因素決定了合適的機器人涂飾系統(tǒng)，以滿足每個鈑金加工廠的獨特要求。機器人的好壞取決于教它的人。不了解實現(xiàn)公司零件所需精加工質(zhì)量所需的細微差別和順序的機器人程序員可能無法正確編程噴涂機器人。以下是可用于整理行業(yè)的三種主要機器人類型：

工業(yè)機器人快速、準(zhǔn)確，并且可以承載高有效載荷。它們可用于焊接、包裝、材料處理、機器管理、質(zhì)量檢查、一級和汽車精加工等。

協(xié)作機器人非常精確且部署迅速，因為它們周圍不需要安全保護。但它們的有效載荷低，移動速度比工業(yè)機器人慢得多。它們是通過手動移動機器人到設(shè)定點來編程的。設(shè)置路徑和命令序列以創(chuàng)建程序。這些機器人是CNC機器管理、裝配、材料處理和質(zhì)量檢查的理想選擇。

自學(xué)習(xí)涂裝和修整機器人是國內(nèi)的新產(chǎn)品，修整工可以非常快速地生成程序。機器人能夠脫離所有電機并進入失重自由漂浮學(xué)習(xí)模式。然后精加工人員控制失重機器人和噴槍并精加工零件。機器人根據(jù)手動序列實時創(chuàng)建程序，并使用復(fù)雜的類人動作復(fù)制序列。它們具有更輕的有效載荷，非常適合非接觸式應(yīng)用，例如噴涂、吹氣和吸塵。

3.軟件呢？

為了執(zhí)行一系列可重復(fù)的運動，機器人依賴于存儲在文件或程序中的代碼行。要創(chuàng)建此文件，程序員需要考慮多種軟件方法：

離線編程使用軟件創(chuàng)建路徑并在3D世界中進行模擬。這種類型的編程在許多應(yīng)用程序中都很常見，包括繪畫。使用這種類型的編程不會在程序員創(chuàng)建程序時停止生產(chǎn)。工業(yè)、協(xié)作和自學(xué)機器人可以離線編程。

示教器編程使用手持式示教器或觸摸板在機器人工作站上創(chuàng)建一系列命令和點對點位置或路徑。它需要在進行更改時停止生產(chǎn)。示教器還可用于調(diào)整已手動或離線編程的位置和命令。有些示教器非常直觀，而有些則有限。兩者都需要大量時間來創(chuàng)建程序。示教器用于對工業(yè)和協(xié)作機器人進行編程和移動。

自學(xué)編程是由畫家而不是工程師或機器人程序員完成的。它考慮到人眼和直覺的重要性，這些直覺來自多年的經(jīng)驗，以避免遺漏點并克服法拉第籠效應(yīng)。它涉及脫離所有機器人電機以進入失重的自由漂浮學(xué)習(xí)模式。油漆工附上一個控制手柄，控制自動粉末、液體和吹氣/吸槍。機器人會記錄油漆工的所有動作，包括噴槍角度、零件涂層順序和扳機拉動的細微變化。換句話說，操作員的所有知識和經(jīng)驗都被實時傳輸?shù)綑C器人程序中，因此機器人執(zhí)行相同的類人動作。從人事角度來看，該系統(tǒng)能夠復(fù)制鈑金加工廠為其員工投入的所有時間和投資。這種類型的編程只能由自學(xué)繪畫和整理機器人使用。

3D掃描/自動程序生成涉及零件的3D掃描并使用軟件生成涂裝路徑。這種編程方法可以用于沒有復(fù)雜幾何形狀的簡單零件。3D掃描可用于所有類別的機器人（工業(yè)、協(xié)作和自學(xué)）。

4.編程時間呢？

不同機器人的編程時間可能會有很大差異。找到滿足鈑金加工廠生產(chǎn)需求和編程能力的機器人是成功集成到油漆或粉末系統(tǒng)的關(guān)鍵。

在第1層和汽車設(shè)施中，可以很容易地證明編程零件系列的成本是合理的，因為數(shù)量足夠大，可以保證編程時間。這使得這些鈑金加工廠能夠構(gòu)建大型機器人涂裝系統(tǒng)。這些系統(tǒng)非常適合工業(yè)機器人，因為它們使用可以高速運行的高負載應(yīng)用設(shè)備。盡管這些系統(tǒng)需要大量的編程時間，但一旦運行，它們就具有高輸出和高質(zhì)量的能力。

LestaUSA噴漆機器人

Lesta的自學(xué)機器人無需依賴離線編程或示教器即可反映復(fù)雜的人類動作。該技術(shù)很直觀，鈑金加工廠可以在安裝后的第一天開始使用它。

然而，在一般工業(yè)鈑金加工廠的高混合/低產(chǎn)量世界中，在給定時間可能有數(shù)百種不同的零件在車間內(nèi)運行。這可能導(dǎo)致編程成為一項極其艱巨且成本高昂的任務(wù)。自學(xué)油漆和涂飾機器人適用于這種情況，因為可以非常快速地編寫程序。這就像使用機器人在生產(chǎn)中為第一部分涂漆一樣簡單。一旦油漆工完成了機器人應(yīng)該如何完成零件的教學(xué)，機器人就可以自由地復(fù)制它。在某些情況下，油漆工甚至可以在不停止輸送機或生產(chǎn)的情況下在生產(chǎn)線上教授這些程序。

5.系統(tǒng)將如何協(xié)同工作？

一個成功的自動化涂飾系統(tǒng)需要四個關(guān)鍵群體協(xié)同工作：鈑金加工廠、自動化集成商、涂飾系統(tǒng)設(shè)備分銷商和油漆/粉末分銷商。

每一方都必須了解自己的角色并相互支持——就像椅子的腿一樣——才能成功地工作。如果四個中的任何一個不支持系統(tǒng)，椅子（和系統(tǒng)）就會倒下。鈑金加工廠應(yīng)尋找機器人精加工系統(tǒng)集成商，該集成商與他們已經(jīng)建立關(guān)系的設(shè)備公司有經(jīng)驗。這使團隊更容易過渡到自動化。

6.系統(tǒng)設(shè)計和投資怎么樣？

機器人精加工系統(tǒng)有許多重要的變量，這些變量會影響整體系統(tǒng)性能。粉末和液體應(yīng)用受零件外觀、環(huán)境條件、設(shè)備選擇和油漆/粉末變化的影響。這些變量需要由前一點中提到的四個關(guān)鍵系統(tǒng)組進行討論，并共同決定每個應(yīng)用程序的要求需要解決哪些問題。

一個完美編程的機器人每次都會重復(fù)相同的保存程序，但結(jié)果可能會受到很多因素的影響，包括：

部分介紹。

環(huán)境空氣溫度和濕度變化。

展位設(shè)計和氣流。

零件的靜電接地。

噴油嘴/噴嘴堵塞。

不同的壓縮空氣溫度和濕度。

粉末質(zhì)量。

油漆混合比例。

油漆粘度。

在手動應(yīng)用中，手動噴漆器在噴槍的整個應(yīng)用過程中也會處理和補償變量：流量、靜電、速度和與零件的距離、霧化空氣和風(fēng)扇模式。

對于機器人，最好提前解決所有這些潛在變量?？刂频倪@些變量越多，應(yīng)用程序的可重復(fù)性就越高。系統(tǒng)中保留的變量越多，系統(tǒng)操作員和程序員就需要變得越警惕和越能適應(yīng)。

做得對，機器人技術(shù)是一項能帶來紅利的投資

在機器人技術(shù)方面，有許多配置和配件可供選擇，使鈑金加工廠的生活更輕松。然而，做出這樣的決定總是好的，知道要問什么問題來幫助做出正確的選擇。

使用自動化完成精加工不僅僅涉及選擇機器人。操作員需要能夠調(diào)整程序和應(yīng)用設(shè)備才能成功使用機器人。與自動化集成商討論選項是一個很好的第一步，因為他們有助于將所有內(nèi)容無縫整合在一起。

油漆和涂飾機器人可以成為各種規(guī)模的商店的寶貴資產(chǎn)，因為它們可以創(chuàng)造更安全的工作環(huán)境，提供一致的涂飾質(zhì)量，并減少瓶頸和停機時間。請記住，機器人不是靈丹妙藥。它應(yīng)該易于編程、適應(yīng)性強并賦予團隊權(quán)力。這創(chuàng)造了一支敬業(yè)的員工隊伍，他們使用工具來控制他們生產(chǎn)的質(zhì)量。涂裝和整理機器人可以成為鈑金加工廠團隊的延伸，并加倍努力為公司完成更多工作。在鈑金加工制造業(yè)中展開熱烈討論機器人技術(shù)和自動化的話題。這是一個引人入勝的主題，幾十年來一直在行業(yè)貿(mào)易出版物中得到頌揚。唯一的問題？大多數(shù)系統(tǒng)面向在其流程的每個階段實施機器人技術(shù)的一級和汽車鈑金加工廠的高產(chǎn)量部門。通用工業(yè)中有一些進步的巴金加工廠已經(jīng)成功地將機器人技術(shù)應(yīng)用于焊接、零件處理和機器管理的高混合/小批量應(yīng)用。

但許多其他機器人系統(tǒng)更難實施。只要重復(fù)制造相同的零件，查找焊接和拾放機器人技術(shù)的信息就像閱讀貿(mào)易出版物一樣簡單。但一個在一般工業(yè)中基本上未受影響的領(lǐng)域正在完成。

隨著制造設(shè)備和焊接的技術(shù)和自動化系統(tǒng)大大提高了鈑金加工廠的生產(chǎn)能力，可用的技術(shù)似乎在制造過程的最后一步——精加工——用完。即使產(chǎn)量和質(zhì)量預(yù)期不斷提高，大多數(shù)公司仍然依靠少數(shù)關(guān)鍵精加工人員的手工勞動來準(zhǔn)備和涂覆精加工系統(tǒng)中的零件。這通常會導(dǎo)致零件排長隊，等待完成后再發(fā)貨。公司也在努力尋找足夠的油漆工來抵消這些增加的生產(chǎn)能力。也許這是因為繪畫和整理在很大程度上被認為是骯臟、危險和重復(fù)的。隨著行業(yè)專家的退休，下一代不會選擇精加工職業(yè)。

那么為什么機器人技術(shù)沒有在精加工中扎根呢？因為大多數(shù)公司不知道從哪里開始。

首先，整理區(qū)被認為是危險環(huán)境。油漆和粉末會產(chǎn)生爆炸性環(huán)境，該環(huán)境被歸類為I類1區(qū)區(qū)域，需要保護電氣組件以安全操作。其次，噴涂油漆和粉末具有不斷變化的變量，這會因高混合/小批量生產(chǎn)要求而加劇。這使得典型的編程方法不可持續(xù)。第三，很難將機器人等新元素添加到現(xiàn)有的大型、昂貴且已經(jīng)集成到精加工過程的所有階段的遺留設(shè)備中。

從哪兒開始

所有這些聽起來可能令人難以抗拒，但并非必須如此。這是國內(nèi)鈑金加工廠必須共同解決的問題，才能在全球經(jīng)濟中保持競爭力。歸咎于法規(guī)、有限的設(shè)備選擇或廉價的海外勞動力；國內(nèi)的一般工業(yè)自動化整理能力落后。為了使情況更加清晰，以下是任何鈑金加工廠在為他們的商店探索機器人選項時需要考慮的主要事項。正如人們所見，它不僅僅是選擇一個機器人。

1.機器人是否經(jīng)過認證？

安全法規(guī)不斷擴大，電氣和OSHA檢查員開始仔細檢查所有工業(yè)設(shè)備，以確保其獲得國家認可的測試實驗室（如UL、ETL或FM）的批準(zhǔn)。NRTLClassI,Division1環(huán)境的附加安全要求需要完全不同的機器人設(shè)計，一些工業(yè)機器人公司甚至不制造用于噴漆的機器人生產(chǎn)線。

大多數(shù)情況下，非國內(nèi)精加工機器人鈑金加工廠在ATEX認證下工作。然而，為了進入國內(nèi)，機器人必須通過NRTL的ClassI,Division1認證。雖然這些標(biāo)準(zhǔn)是確保質(zhì)量和安全所必需的，但機器人制造領(lǐng)域的新參與者很難滿足每個認證的不同要求.

在精加工中，機器人并非萬能的。有許多與零件展示、產(chǎn)量、范圍和油漆質(zhì)量相關(guān)的因素決定了合適的機器人涂飾系統(tǒng)，以滿足每個鈑金加工廠的獨特要求。機器人的好壞取決于教它的人。不了解實現(xiàn)公司零件所需精加工質(zhì)量所需的細微差別和順序的機器人程序員可能無法正確編程噴涂機器人。以下是可用于整理行業(yè)的三種主要機器人類型：

工業(yè)機器人快速、準(zhǔn)確，并且可以承載高有效載荷。它們可用于焊接、包裝、材料處理、機器管理、質(zhì)量檢查、一級和汽車精加工等。

協(xié)作機器人非常精確且部署迅速，因為它們周圍不需要安全保護。但它們的有效載荷低，移動速度比工業(yè)機器人慢得多。它們是通過手動移動機器人到設(shè)定點來編程的。設(shè)置路徑和命令序列以創(chuàng)建程序。這些機器人是CNC機器管理、裝配、材料處理和質(zhì)量檢查的理想選擇。

自學(xué)習(xí)涂裝和修整機器人是國內(nèi)的新產(chǎn)品，修整工可以非?？焖俚厣沙绦颉C器人能夠脫離所有電機并進入失重自由漂浮學(xué)習(xí)模式。然后精加工人員控制失重機器人和噴槍并精加工零件。機器人根據(jù)手動序列實時創(chuàng)建程序，并使用復(fù)雜的類人動作復(fù)制序列。它們具有更輕的有效載荷，非常適合非接觸式應(yīng)用，例如噴涂、吹氣和吸塵。

3.軟件呢？

為了執(zhí)行一系列可重復(fù)的運動，機器人依賴于存儲在文件或程序中的代碼行。要創(chuàng)建此文件，程序員需要考慮多種軟件方法：

離線編程使用軟件創(chuàng)建路徑并在3D世界中進行模擬。這種類型的編程在許多應(yīng)用程序中都很常見，包括繪畫。使用這種類型的編程不會在程序員創(chuàng)建程序時停止生產(chǎn)。工業(yè)、協(xié)作和自學(xué)機器人可以離線編程。

示教器編程使用手持式示教器或觸摸板在機器人工作站上創(chuàng)建一系列命令和點對點位置或路徑。它需要在進行更改時停止生產(chǎn)。示教器還可用于調(diào)整已手動或離線編程的位置和命令。有些示教器非常直觀，而有些則有限。兩者都需要大量時間來創(chuàng)建程序。示教器用于對工業(yè)和協(xié)作機器人進行編程和移動。

自學(xué)編程是由畫家而不是工程師或機器人程序員完成的。它考慮到人眼和直覺的重要性，這些直覺來自多年的經(jīng)驗，以避免遺漏點并克服法拉第籠效應(yīng)。它涉及脫離所有機器人電機以進入失重的自由漂浮學(xué)習(xí)模式。油漆工附上一個控制手柄，控制自動粉末、液體和吹氣/吸槍。機器人會記錄油漆工的所有動作，包括噴槍角度、零件涂層順序和扳機拉動的細微變化。換句話說，操作員的所有知識和經(jīng)驗都被實時傳輸?shù)綑C器人程序中，因此機器人執(zhí)行相同的類人動作。從人事角度來看，該系統(tǒng)能夠復(fù)制鈑金加工廠為其員工投入的所有時間和投資。這種類型的編程只能由自學(xué)繪畫和整理機器人使用。

3D掃描/自動程序生成涉及零件的3D掃描并使用軟件生成涂裝路徑。這種編程方法可以用于沒有復(fù)雜幾何形狀的簡單零件。3D掃描可用于所有類別的機器人（工業(yè)、協(xié)作和自學(xué)）。

4.編程時間呢？

不同機器人的編程時間可能會有很大差異。找到滿足鈑金加工廠生產(chǎn)需求和編程能力的機器人是成功集成到油漆或粉末系統(tǒng)的關(guān)鍵。

在第1層和汽車設(shè)施中，可以很容易地證明編程零件系列的成本是合理的，因為數(shù)量足夠大，可以保證編程時間。這使得這些鈑金加工廠能夠構(gòu)建大型機器人涂裝系統(tǒng)。這些系統(tǒng)非常適合工業(yè)機器人，因為它們使用可以高速運行的高負載應(yīng)用設(shè)備。盡管這些系統(tǒng)需要大量的編程時間，但一旦運行，它們就具有高輸出和高質(zhì)量的能力。

LestaUSA噴漆機器人

Lesta的自學(xué)機器人無需依賴離線編程或示教器即可反映復(fù)雜的人類動作。該技術(shù)很直觀，鈑金加工廠可以在安裝后的第一天開始使用它。

然而，在一般工業(yè)鈑金加工廠的高混合/低產(chǎn)量世界中，在給定時間可能有數(shù)百種不同的零件在車間內(nèi)運行。這可能導(dǎo)致編程成為一項極其艱巨且成本高昂的任務(wù)。自學(xué)油漆和涂飾機器人適用于這種情況，因為可以非?？焖俚鼐帉懗绦?。這就像使用機器人在生產(chǎn)中為第一部分涂漆一樣簡單。一旦油漆工完成了機器人應(yīng)該如何完成零件的教學(xué)，機器人就可以自由地復(fù)制它。在某些情況下，油漆工甚至可以在不停止輸送機或生產(chǎn)的情況下在生產(chǎn)線上教授這些程序。

5.系統(tǒng)將如何協(xié)同工作？

一個成功的自動化涂飾系統(tǒng)需要四個關(guān)鍵群體協(xié)同工作：鈑金加工廠、自動化集成商、涂飾系統(tǒng)設(shè)備分銷商和油漆/粉末分銷商。

每一方都必須了解自己的角色并相互支持——就像椅子的腿一樣——才能成功地工作。如果四個中的任何一個不支持系統(tǒng)，椅子（和系統(tǒng)）就會倒下。鈑金加工廠應(yīng)尋找機器人精加工系統(tǒng)集成商，該集成商與他們已經(jīng)建立關(guān)系的設(shè)備公司有經(jīng)驗。這使團隊更容易過渡到自動化。

6.系統(tǒng)設(shè)計和投資怎么樣？

機器人精加工系統(tǒng)有許多重要的變量，這些變量會影響整體系統(tǒng)性能。粉末和液體應(yīng)用受零件外觀、環(huán)境條件、設(shè)備選擇和油漆/粉末變化的影響。這些變量需要由前一點中提到的四個關(guān)鍵系統(tǒng)組進行討論，并共同決定每個應(yīng)用程序的要求需要解決哪些問題。

一個完美編程的機器人每次都會重復(fù)相同的保存程序，但結(jié)果可能會受到很多因素的影響，包括：

部分介紹。

環(huán)境空氣溫度和濕度變化。

展位設(shè)計和氣流。

零件的靜電接地。

噴油嘴/噴嘴堵塞。

不同的壓縮空氣溫度和濕度。

粉末質(zhì)量。

油漆混合比例。

油漆粘度。

在手動應(yīng)用中，手動噴漆器在噴槍的整個應(yīng)用過程中也會處理和補償變量：流量、靜電、速度和與零件的距離、霧化空氣和風(fēng)扇模式。

對于機器人，最好提前解決所有這些潛在變量?？刂频倪@些變量越多，應(yīng)用程序的可重復(fù)性就越高。系統(tǒng)中保留的變量越多，系統(tǒng)操作員和程序員就需要變得越警惕和越能適應(yīng)。

做得對，機器人技術(shù)是一項能帶來紅利的投資

在機器人技術(shù)方面，有許多配置和配件可供選擇，使鈑金加工廠的生活更輕松。然而，做出這樣的決定總是好的，知道要問什么問題來幫助做出正確的選擇。

使用自動化完成精加工不僅僅涉及選擇機器人。操作員需要能夠調(diào)整程序和應(yīng)用設(shè)備才能成功使用機器人。與自動化集成商討論選項是一個很好的第一步，因為他們有助于將所有內(nèi)容無縫整合在一起。

油漆和涂飾機器人可以成為各種規(guī)模的商店的寶貴資產(chǎn)，因為它們可以創(chuàng)造更安全的工作環(huán)境，提供一致的涂飾質(zhì)量，并減少瓶頸和停機時間。請記住，機器人不是靈丹妙藥。它應(yīng)該易于編程、適應(yīng)性強并賦予團隊權(quán)力。這創(chuàng)造了一支敬業(yè)的員工隊伍，他們使用工具來控制他們生產(chǎn)的質(zhì)量。涂裝和整理機器人可以成為鈑金加工廠團隊的延伸，并加倍努力為公司完成更多工作。