Los robots de pintura industriales se han utilizado durante décadas en aplicaciones de pintura para automóviles .
Los primeros robots de pintura eran versiones hidráulicas , que todavía se utilizan hoy en día, pero son de calidad y seguridad inferiores a las últimas ofertas electrónicas . [1] [2] [3] Los robots más nuevos son precisos y ofrecen resultados con películas uniformes y espesores exactos.
Originalmente, los robots de pintura industrial eran grandes y caros, pero los precios de los robots han bajado hasta el punto de que la industria en general ahora puede permitirse el mismo nivel de automatización que utilizan los grandes fabricantes de automóviles.
La selección de robots de pintura modernos varía mucho más en tamaño y carga útil para permitir muchas configuraciones para pintar artículos de todos los tamaños.
Los robots de pintura generalmente tienen cinco o seis ejes de movimiento, tres para los movimientos de la base y hasta tres para la orientación del aplicador. Estos robots se pueden utilizar en cualquier entorno con riesgo de explosión Clase 1 División 1.
Los robots de pintura industriales están diseñados para ayudar a estandarizar la distancia y el recorrido que recorre el pulverizador automático, eliminando así el riesgo de error humano causado por la pulverización manual. Los robots de pintura suelen combinarse con otros equipos de pintura automáticos para maximizar la eficiencia y la consistencia del acabado de la pintura. En el robot se montan atomizadores de campana rotacional , otros pulverizadores automáticos electrostáticos o automáticos convencionales para proporcionar un acabado de la más alta calidad. El equipo de mezcla automática normalmente suministrará pintura a los pulverizadores. Este equipo está diseñado para regular la presión y el flujo, que son extremadamente importantes para proporcionar un acabado de pintura uniforme. Los distintos niveles de equipos de mezcla automática también pueden proporcionar características que reducen el desperdicio de pintura y los costos de energía.
Los robots de pintura existen al menos desde 1985. [4] Se introdujeron por primera vez en la industria automotriz , incluso en la planta de General Motors en Michigan. [5]
Los robots industriales , incluidos los de pintura, fueron creados para mantener a las personas alejadas de trabajos "peligrosos" así como para aumentar la productividad. [6] Desde su creación, los robots han trabajado codo a codo con las personas en las empresas manufactureras. [7]
En los últimos años, el robot de pintura ha evolucionado más allá del uso industrial. Muchos inventores han asumido la idea de crear robots que puedan crear obras de arte, en lugar de pintar solo de un color sólido. [8] Además de hacerlos más creativos, otros han buscado formas de hacer que los robots sean asequibles y accesibles para uso comercial en lugares como la pintura de paredes interiores. [9]
Los fabricantes de vehículos utilizan robots de pintura para realizar trabajos de detalle en sus coches de forma coherente y sistemática. Algunos de estos robots están diseñados con un brazo robótico que se mueve vertical y horizontalmente, para aplicar pintura en todas las partes del coche. [4] Una patente concedida en 1985 a Mazda Motor Corporation también incluye una manija de puerta (una pequeña mano mecánica) que puede abrir y cerrar puertas de un vehículo y pintar el interior. [4]
Empresas como FANUC continúan produciendo en masa robots de pintura industrial que luego se venden a los fabricantes para su uso. [10] Según el sitio web de FANUC, estos robots son útiles para limitar los riesgos para la seguridad, como la toxicidad de la pintura, reducir el desperdicio de materiales mediante una aplicación constante y aumentar la productividad. [10]
Los robots se utilizan para pintar piezas de automóviles de diferentes tamaños porque pueden ayudar a proporcionar un acabado uniforme de una pieza a otra. Se utilizan para piezas exteriores grandes como puertas, capós, ruedas o parachoques, y también en componentes interiores pequeños como perillas, consolas y guanteras.
El acabado también es extremadamente importante en la industria aeroespacial y de defensa. Estas piezas requieren especificaciones muy precisas por motivos de seguridad y rendimiento. Los recubrimientos pueden proporcionar resistencia a la erosión, disipación antiestática e incluso evadir sigilosamente los radares. Por esta razón, un acabado uniforme en todas las piezas es vital para garantizar la continuidad en todo momento.
La extrusión de aluminio se puede encontrar en paneles de construcción, marcos metálicos de puertas y ventanas y extrusiones estructurales que se utilizan en la industria de la construcción comercial para proteger los edificios y aumentar el atractivo estético. Muchos fabricantes de paneles y extrusiones se enfrentan a márgenes reducidos. Con eso, surge la presión para mejorar la calidad, continuar reduciendo costos, producir más rápido y brindar más personalización a sus consumidores. Debido a esto, muchos fabricantes de extrusiones y paneles de aluminio utilizan robots de pintura y aplicadores automáticos para aplicar recubrimientos con fines de protección y estética.
El acabado de los equipos agrícolas y de construcción es importante porque este tipo de máquinas enfrentan operaciones pesadas y abuso en ambientes hostiles. Los recubrimientos ayudan a proteger las máquinas del óxido y prolongan su ciclo de vida. En esta industria, la marca del producto juega un papel importante para muchas empresas que intentan diferenciarse, por lo que el acabado de alta calidad es un factor importante para muchos fabricantes.
Proporcionar una capa de pintura duradera con un fuerte atractivo estético no es una tarea fácil y puede implicar varias capas de diferentes materiales componentes. En un fabricante de equipos agrícolas o de construcción, normalmente hay múltiples configuraciones de bombas que alimentan una unidad dosificadora de múltiples componentes que mezcla los múltiples componentes de la pintura. El dosificador alimenta un aplicador automático conectado a un robot. Con varias pasadas con diferentes recubrimientos, la consistencia también es muy importante porque minimiza el retrabajo y el tiempo de inactividad si se termina bien la primera vez.
La tecnología de los utensilios de cocina continúa evolucionando utilizando diferentes recubrimientos de alto rendimiento para satisfacer las necesidades de los chefs o de las personas que cocinan en casa. Los diferentes tipos de utensilios de cocina tienen requisitos de rendimiento únicos. Deben poder conducir el calor de manera uniforme, resistir la abrasión y el impacto del uso repetido de utensilios, proporcionar recubrimientos antiadherentes, brindar la máxima capacidad de limpieza y tener un fuerte atractivo estético. Es posible que sea necesario recubrir la misma bandeja varias veces con diferentes materiales para cumplir con todos sus requisitos de rendimiento.
Los robots de línea de pintura son muy útiles combinados con un aplicador automático en este entorno porque cada pieza requiere múltiples pasadas con diferentes recubrimientos. El rendimiento del utensilio de cocina en cada uno de sus requerimientos específicos dependerá únicamente de la calidad del acabado de cada material. Los robots de pintura proporcionan el mismo patrón de pulverización y ruta de pintura en cada pasada, lo que minimiza el retrabajo de piezas mal terminadas.
Hay muchos tipos diferentes de envases utilizados en la industria cosmética . Los fabricantes de esta industria se preocupan por la apariencia perfecta del embalaje y muchos utilizan acabados de espejo. Cualquier imperfección superficial provocará el rechazo o desguace de la pieza. El problema es que los acabados tipo espejo pueden amplificar las imperfecciones del acabado.
Para reducir los costos de retrabajo, la capa base debe aplicarse de manera muy uniforme y suave, sin variación. Esto se logra controlando el caudal de la unidad dosificadora, teniendo una atomización fina del aplicador y un patrón de pulverización muy consistente proporcionado por un robot de pintura.
A la gente se le han ocurrido múltiples ideas para aumentar la presencia de robots de pintura en diversas industrias. Una de esas ideas proviene de profesores de tecnología; Un robot para pintar paredes interiores. El diseño tiene como objetivo hacer que los robots "se basen en rodillos" para que puedan moverse libremente a lo largo de las paredes y aplicarles pintura. [9] La esperanza es sacar a las personas de la toxicidad de la pintura de interiores y disminuir la cantidad de tiempo que lleva terminar las paredes. [9] Según los diseñadores, el robot se puede fabricar de forma económica para que esté más disponible comercialmente.
CloudPainter es una empresa que diseña robots, cuya visión del robot de pintura pasa de un simple relleno de color a un robot que tiene " creatividad computacional " y puede pintar diseños más detallados y originales. [12] El robot tiene un cabezal de pintura impreso en 3D con múltiples brazos robóticos y está programado con inteligencia artificial y aprendizaje profundo . [12]
Un robot de pintura diseñado por Shunsuke Kudoh está equipado con manos con dedos y visión estéreo. Es capaz de mirar (con el ojo de una cámara digital) un objeto y luego, usando sus dedos, tomar un pincel y copiar el objeto en un lienzo. [8] El robot es relativamente pequeño y puede pintar cosas pequeñas, como una manzana. [8]
Ai-Da, un robot humanoide creado por Aidan Meller, utiliza algoritmos de inteligencia artificial para crear pinturas usando su brazo robótico, un pincel y una paleta. [13] [14]
Clockwork, un robot manicurista , utiliza dos cámaras 3D para pintar una uña en unos 30 segundos. [15] [16]
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