Slovenčina
Snaha nejen o zvýšení kvality a efektivity výroby, ale také o snížení závislosti na „lidském faktoru“ při povrchové úpravě kusově a malosériově vyráběných nábytkových dílců přivedla Jaroslava Bažanta z Přísnotic k rozhodnutí vybavit si stávající lakovnu robotickým pracovištěm. Vzorem mu byli stříkací roboti známí např. z automobilového průmyslu nebo z výroby dřevěných oken. To ale netušil, jak velkým oříškem může v dnešní robotické době tato jednoduchá myšlenka být pro zavedené renomované dodavatele technologií pro povrchovou úpravu v nábytkářském průmyslu.
Odpovídající řešení nikdo nenabízí
„Oslovil jsem všechny známé dodavatele v České republice. Někteří mi hned oznámili, že takové řešení mi nejsou schopni nabídnout, jiní mě vzali do Itálie na předvedení několika realizací. Nic z toho, co jsem měl možnost zhlédnout, ale neodpovídalo mojí představě o jednoduchém pracovišti s robotickým ramenem osazeným stříkací pistolí, které by dokázalo nanést nátěrovou hmotu na hrany a plochu nábytkového dílce v minimálně srovnatelné kvalitě jako zkušený lakýrník,“ vysvětluje Jaroslav Bažant, který vedle zakázkové výroby nábytku provozuje také velkou lakovnu s velkokapacitním stříkacím automatem. Ten ale není z hlediska efektivity vhodný pro dokončování jednotlivých různorodých dílců v zakázkové a kusové výrobě. K tomuto účelu mu slouží klasická lakovací kabina s odsávací stěnou s vodní clonou vybavená standardním stříkacím zařízením s ruční pistolí.
Neustálé potýkání se s kvalitou, problémy s lidmi a marná snaha o získání kvalifikovaného a schopného lakýrníka nakonec majitele firmy přivedla k jedinému možnému řešení – robotizaci pracoviště.
To, co mu dodavatelé byli schopni nabídnout a v praxi předvést, však nesplňovalo jeho požadavky. „Vesměs se jednalo o větší technologické celky tvořené robotem a nějakým typem dopravníku či karuselu, které svojí velikostí a kapacitou převyšovaly moje představy o řešení pro malosériovou a kusovou výrobu, ale i prostorové možnosti stávající lakovny.
Navíc součástí jejich vybavení byl vždy nějaký skener dílců a toto zařízení dle tuzemského znění směrnic ATEX (Poznámka: ATEX 94/9/ES a ATEX 2014/34/EU jsou směrnice EU, o prodeji zařízení a ochranných systémů určených k použití v prostředí s nebezpečím výbuchu (ATEX) a jejich uvádění do provozu. Jedná se o prostředí, kde vznikají takové směsi plynů, par, mlhy nebo prachu, které se za určitých provozních podmínek mohou vznítit. Zkratka ATEX má původ ve francouzském názvu „Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères EXplosibles“. Zdroj: Wikipedia) nesmí být umístěno v prostředí s nebezpečím výbuchu.
Dodavatelé mi však vysvětlovali, že toto komplexní řešení je nutné z důvodu bezpečnosti obsluhy. Jinými slovy se mě snažili přesvědčit, že moje představa o vytvoření ‚jednoduchého‘ robotického pracoviště ve stávající stříkací kabině je sice hezká, ale v praxi nereálná. Nehledě na to, že zcela mimo moji představu byly i jejich cenové nabídky. A tak když jsem se letos v březnu vracel z neúspěšné mise v Itálii, byl jsem rozhodnut, že když mi toto řešení nejsou schopni nabídnout renomovaní dodavatelé, že si to budu muset vyřešit sám,“ popisuje J. Bažant situaci, která ho přiměla k „osudovému“ rozhodnutí.
Od myšlenky k finalizaci za osm měsíců
Během několika následujících dnů až týdnů si nejdříve vyhledal a prostudoval potřebné informace týkající se všech aspektů vytvoření nové technologie a podmínek pro její zavedení do výroby – od technických až po legislativní, kontaktoval dodavatele stříkací techniky, robotů a souvisejících technologií. Následoval výběr a pořízení odpovídajícího robotického ramene a stříkací technologie. Sestavil realizační tým odborníků a společně zahájili proces integrace robota do výroby s cílem naučit ho chovat se jako profesionální lakýrník. A v polovině listopadu, tedy po osmi měsících od myšlenky pustit se do vlastního vývoje, byl robot připraven k ostrému provozu.
Funguje to jako CNC
Robotické rameno osazené průmyslovou stříkací pistolí je ukotvené k podstavci na konci stříkací kabiny přímo proti odsávací stěně. Ovládání a programování robota probíhá pomocí PLC s dotykovým displejem a klávesnicí, který je součástí řídící jednotky (rozvodné skříně), umístěné mimo prostor stříkací kabiny.
Robotické rameno je ovládáno řídicí jednotkou s dotykovým displejem, umístěnou mimo stříkací kabinu
Vlastní princip řízení robota připomíná práci na běžném CNC obráběcím centru. Řídicí jednotka obsahuje několik předem připravených programů nanášení NH z hlediska použitého podkladového materiálu, typu NH, velikosti nanášecí trysky, směru a úhlu nanášení NH, rychlosti nanášení atd. Databázi lze podle potřeby rozšiřovat o další programy. Obsluha si podle zakázky zvolí požadovaný program a do předem připravených oken na obrazovce PLC zadá rozměry dílce (případně podle potřeby upraví některé parametry, jako rychlost apod.).
Úkolem obsluhy je také příprava NH a obsluha stříkacího zařízení, jímž je na trhu běžně dostupný a v truhlářských firmách hojně rozšířený středotlaký systém s podporou vzduchu AIRMIX. Výhodou tohoto systému je to, že má dva okruhy – jeden pro robota a druhý pro ruční pistoli – a v individuálních případech je tak možné některé dílce (např. v jednotkách kusů nebo tvarově složité) nastříkat bez zapojení robota klasickým ručním způsobem.
Dílec se může položit na běžný stříkací stojan, jeho polohu určuje dvouosý lineární laser
Obsluha zároveň pokládá dílce na lakovací stojan nebo stůl a odebírá je po nanesení NH robotem. Jelikož pro trasování robota, stejně jako pro naprogramování CNC obráběcího centra, je důležitý pevný výchozí bod (tzv. nula), musí obsluha uložit dokončovaný dílec vždy do předem dané polohy. Ta je určena dvouosým lineárním laserem umístěným u stropu stříkací kabiny nad pracovištěm. Jelikož nanášení NH probíhá ze vzdálenosti cca 20–25 cm, není umístění dílce do pracovní pozice tak náročné na přesnost, jako u CNC obráběcího centra, tudíž nepřesnost v řádu několika milimetrů je akceptovatelná.
Již nyní plánuje Jaroslav Bažant instalovat nad pracovní prostor ještě kamerový systém, který bude snímat tvar dokončovaných dílců a na základě zaznamenaného obrazu definuje a v PLC automaticky nastaví přesné rozměry dílce, čímž bude eliminováno riziko zadání chybných údajů obsluhou. Funkčnost kamerového systému v prostředí s vysokým obsahem aerosolu ve vzduchu je ovšem nutné nejdříve ověřit za plného provozu lakovny.
Zároveň připravuje možnost dodat ucelené pracoviště i dalším nábytkářům.
Po dokončení práce a „na pokyn“ obsluhy robot vypustí zbytek NH a provede automatický proces čistění stříkacího systému
Bezpečnost obsluhy
Jedním z hlavních argumentů dodavatelů lakovacích technologií, naznačených výše, byla bezpečnost obsluhy na robotickém pracovišti, kdy je nutné zabránit vstupu jakékoliv osoby do pracovní zóny robota pomocí mechanických bariér. I tuto otázku ale J. Bažant se svým odborným týmem vyřešil.
Bezpečnost obsluhy je zajištěna pomocí infračervené závory (infrazávory), která odděluje pracovní zónu robota od zbývajícího prostoru lakovny a činnost robota se okamžitě zastaví při jakémkoliv narušení IR bariéry – ať už obsluhou, nebo případně robotem.
Činnost robotického pracoviště můžete zhlédnout na názorném videu:
Foto a video: autor
