تكنولوجيا الرسم الروبوتي والتنمية المستقبلية

بالمقارنة مع الرسم اليدوي، تتمتع اللوحة الروبوتية بالعديد من المزايا وقد أصبحت ذات شعبية متزايدة في الصناعة في السنوات الأخيرة.بدأت الروبوتات الصناعية في بلدي في التطور في سبعينيات القرن الماضي، وكان مجال صناعة السيارات هو المجال الأول الذي تم تجريبه فيه، وتم استخدام معدات الطلاء الأوتوماتيكية مثل روبوتات الطلاء بالرش واحدة تلو الأخرى.يتم تقليل استخدام الطلاء أثناء طلاء الروبوت، مما يساعد على الحفاظ على الطاقة وتقليل الانبعاثات؛تحسين جودة المنتج ومعدل التأهيل والاستقرار؛يتم تقليل التشغيل اليدوي وتحسين كفاءة إنتاج العمالة.تنقسم روبوتات الطلاء بشكل أساسي إلى أنظمة التحكم الإلكترونية، وأنظمة الكاميرا، وأنظمة الرش الأوتوماتيكي، وأنظمة التغذية الأرضية، وأنظمة الأمان المضادة للسقوط، وأنظمة التسلق.في الوقت الحاضر، تتركز الشركات المصنعة لروبوتات الرسم بشكل رئيسي في أوروبا واليابان.سعر الأنظمة الأوروبية مرتفع نسبياً والأداء جيد.الأنظمة اليابانية فعالة من حيث التكلفة ولها ميزة في حصتها في السوق.

تُستخدم تقنية الطلاء الآلي في مجالات عامة مثل السيارات والديكور المنزلي والمنتجات الإلكترونية.تعد روبوتات الرش لطلاء السيارات هي الأكثر شيوعًا.تُستخدم روبوتات الزحف على الجدران في طلاء الجدران الخارجية للمباني الشاهقة.بالإضافة إلى ذلك، هناك روبوتات طلاء لأجزاء الطيران الكبيرة، وروبوتات طلاء للألواح الداخلية والخارجية لأرصفة السفن، وروبوتات طلاء لأجسام مركبات السكك الحديدية، وروبوتات طلاء لصيانة الطاقة النووية.لدى روبوتات الطلاء احتياجات تطبيقية عاجلة في عمليات الطلاء مثل المباني عالية الارتفاع، والمساحات الضيقة والمحدودة، والجدران الداخلية لخطوط الأنابيب المضادة للتآكل، والإشعاع العالي والمناطق عالية المخاطر.

عملية الرسم

المعلمات الرئيسية التي تؤثر على عملية الرش بالروبوت هي: سرعة الكوب الدوارة، ومعدل التدفق، وهواء القولبة، والجهد الكهروستاتيكي، وضغط الهواء المتحمل، ومسافة الرش.هذه المعلمات لها تأثير كبير على جودة طبقة الطلاء، وقد تحدث عيوب في طبقة الطلاء مثل الترهل وقشر البرتقال والزهرية واختلاف اللون.على سبيل المثال، معدل التدفق الكبير سوف يسبب عيوب مثل الترهل والفقاعات، ويجب أن تكون سرعة الكوب الدوارة معتدلة.إذا كانت السرعة عالية جدًا، فسوف يصبح طبقة الطلاء أرق وسوف ينتعش الطلاء.أداء اللون هو مفتاح جمال الطلاء، وسيحدث اختلاف اللون أيضًا في طلاء الروبوت.التغييرات في لون الرش بدون تنظيف، وأنابيب الرش بدون تنظيف، والتغيرات في بنية الطلاء الناتجة عن الرش على المدى الطويل سوف تسبب اختلافًا في اللون.النقاط الساخنة البحثية لروبوتات الرش هي بشكل أساسي تحسين المسار وتحليل نمذجة مسدس الرش.وقد عززت التغييرات المستمرة في الخوارزميات الرياضية والنماذج الحسابية التطور المستمر في هذا المجال.تركز الأبحاث المحلية حول روبوتات الرش بشكل أساسي على تكوين الروبوت ومحاكاة الحركة، وحل سلسلة من المشكلات الحركية والديناميكية.

تقدم البحث

لقد درست الدول الأجنبية رسم الروبوتات في وقت سابق.بدأت الصين في استخدام محركات مؤازرة كهروهيدروليكية، والتي تنتمي إلى الجيل الأول من روبوتات الرسم.وفي الوقت نفسه، استخدمت الدول الأجنبية محركات مؤازرة تعمل بالتيار المتردد، والتي يمكنها تحسين موثوقية الروبوتات، وتقليل استهلاك الطاقة، وتقليل الصيانة.تطورت عملية رش روبوتات الطلاء من التوجيه اليدوي في البداية إلى البرمجة غير المتصلة بالإنترنت والطلاء الآلي لخط الإنتاج بأكمله في أواخر الثمانينيات.يمكن للبرمجة غير المتصلة بالإنترنت أن تقلل من وقت تصحيح الأخطاء عبر الإنترنت لطلاء الروبوتات.تُستخدم روبوتات طلاء السيارات بشكل أساسي في طلاء المعطف الخفيف لجسم السيارة والمحور والأجزاء الأخرى، وقد قامت تدريجيًا بتطوير نظام طلاء آلي للمركبة بأكملها.

تتطلب عملية الطلاء عمومًا معالجة السطح وتطبيق الطلاء وفحص السطح.تم تطوير روبوتات طلاء مختلفة لوصلات الرسم المختلفة.يمكن للروبوتات التي تتسلق الجدران أن تحل محل العمال في العمليات عالية المخاطر.الوظيفتان الرئيسيتان لروبوتات تسلق الجدران هما التعلق والحركة.تم إجراء الكثير من أعمال البحث والتحسين في مجالات الهندسة الميكانيكية وهندسة الكمبيوتر.شارك معهد هاربين للتكنولوجيا في الصين في أبحاث الروبوتات التي تتسلق الجدران منذ أواخر الثمانينيات، وقد طور سلاسل وأنواع متعددة من الروبوتات التي تتسلق الجدران.قام معهد هاربين للتكنولوجيا ومصنع إنتاج النفط رقم 1 في داتشينغ بتطوير أول روبوت لتسلق الجدران بالامتزاز المغناطيسي من النوع الزاحف في بلدي للطلاء بالرش ومقاومة التآكل.بالإضافة إلى ذلك، قام معهد هاربين للتكنولوجيا بتطوير روبوتات للتنظيف تحت الماء لأسطح هياكل السفن، مما يفتح اتجاهًا جديدًا لمعالجة الأسطح تحت الماء وطلاء السفن.بالنسبة لروبوتات طلاء الجدران التي تتسلق الجدران، تعد تقنية عبور العوائق مشكلة تحتاج إلى حل.يمكن تحسين هذه الظروف من خلال أجهزة امتصاص دفع المروحة وآليات المشي متعددة الاتجاهات، ويمكن تحسين قدرة الروبوت على التكيف وقدرته على عبور العوائق على الأسطح المعقدة.

بالنسبة لطلاء الألواح الداخلية والخارجية للسفن في الرصيف، هناك بشكل أساسي الطحن والسفع الرملي وإزالة الصدأ والطلاء وغيرها من العمليات.هناك ثلاثة أنواع رئيسية من روبوتات الرش في أرصفة السفن: تسلق الجدران، ومسار الإطار، والمركبة المرتفعة.تتوفر أيضًا روبوتات إزالة الصدأ جنبًا إلى جنب مع روبوتات الرش.هناك العديد من الدراسات والمنتجات الغنية.في عام 2018، تم بنجاح اختبار روبوت إزالة الصدأ وتسلق الجدران الذي طوره معهد 716 للأبحاث التابع لشركة صناعة بناء السفن الصينية لأول مرة في شركة ووهان لبناء السفن.يشمل المزودون النموذجيون لمنتجات روبوتات الطلاء سلسلة VM400 من معهد أبحاث Urakami في اليابان، وسلسلة أنظمة السفن التي طورتها Palfinger في النمسا، وروبوتات الرش Syncroil في إسبانيا وRina Vincenzo في إيطاليا.بالإضافة إلى ذلك، قام معهد دايجو للكهروميكانيكية والمواد في كوريا الجنوبية أيضًا بتطوير روبوت ذكي لرش الألواح الداخلية والخارجية من النوع الذي يتسلق الجدار.

وفي بعض المجالات الخاصة الأخرى، يكون الطلب على روبوتات الرسم أكثر وضوحًا.على سبيل المثال، تتمتع أجزاء الطيران بمتطلبات عالية للغاية فيما يتعلق بسمك الطلاء وتجانسه وظروف إخفاءه.يعد الرسم الآلي الآلي اتجاهًا مهمًا لتطوير صناعة الطيران في بلدي.وفي الوقت الحاضر، تمر الصين بالمرحلة الأولى من استخدام روبوتات الرسم في صناعة الطيران.في عام 2015، قامت شركة شنغهاي لصناعة الطائرات المحدودة وجامعة تسينغهوا وشركات المعدات بتطوير روبوت هجين لرش أجنحة الطائرات وأجزاء أخرى.

الاتجاهات المستقبلية

أدى تطوير تكنولوجيا الطلاء الآلي إلى زيادة معدل استخدام الطلاء، وتقليل تكاليف الإنتاج، كما أنها أكثر توفيرًا للطاقة وصديقة للبيئة.مع التحديث المستمر وتكرار التكنولوجيا، تتحسن تكنولوجيا التحكم ومستوى البرامج باستمرار، وسيتم تحسين أداء تطبيق روبوتات الطلاء بشكل أكبر وأكثر ذكاءً.في المستقبل، سيزداد الطلب على الطلاء الشخصي وإنتاج دفعة صغيرة من روبوتات الطلاء، كما ستصبح متطلبات الدقة والاستقرار أعلى وأعلى.يجب أن تعتمد روبوتات الطلاء في بلدي على المتطلبات المحددة للطلاء وتطوير الصناعة في بلدي، والاستفادة الجيدة من التقنيات الحالية والمزايا الخاصة، والجمع بين التطوير المستمر للذكاء الاصطناعي، وإنترنت الأشياء، والحوسبة السحابية، والبطاريات طويلة العمر وغيرها من التقنيات المتقدمة لتسريع البحث والتطوير في روبوتات الرسم، وتحقيق التجاوز على المنحنى، ومحاولة الابتكار والترقية، واختراق أغلال التقنيات الحالية، وإيجاد مسار تطوير مميز.