Роботизированная линия окраски и сушки отливок SPK
Когда отливок много, а каждая весит до 150 кг, ручная окраска упирается в людей и время. SPK GROUP проектирует и изготавливает для таких задач автоматические линии окраски и сушки литых заготовок. Линия берёт на себя весь маршрут: сдувает пыль, красит, даёт краске растечься, сушит и остужает. В штатном цикле оператор нужен на двух постах: где изделие подвешивают на траверсу цепного конвейера и где снимают готовым.
Расчётный режим работы — три смены в сутки, при этом линия окрашивает до 390 м² поверхности за смену. Краску наносят два робота. Если роботизированный комплекс встанет, в камере есть ручные посты, и окраску можно продолжить вручную. Дальше разберём состав линии, её характеристики и путь детали от входа до выхода.
Задачи, которые решает линия
В одном непрерывном потоке линия выполняет семь операций:
- сдув пыли с изделий перед нанесением краски;
- однослойная окраска литых заготовок вододисперсионными ЛКМ роботами или вручную;
- выдержка, во время которой краска растекается по поверхности;
- сушка покрытия при +90 °C;
- охлаждение высушенных отливок до снятия с конвейера;
- перемещение изделий с участка на участок;
- возврат порожних траверс в начало линии.
Технические характеристики
Показатель | Значение |
|---|---|
Сменная производительность | до 390 м² (около 122 траверс) |
График работы | три смены по 7 ч с учётом коэффициента загрузки 0,88; 227 рабочих дней в году |
Расчётный годовой объём | порядка 265 тыс. м² (390 м² × 3 смены × 227 дней) |
Скорость конвейера | 1,4 м/мин по расчёту |
Способ нанесения краски | роботами; вручную как резервный вариант |
Рабочие материалы | вододисперсионные ЛКМ, в частности Уникор-К, в один слой |
Время выдержки | около 14 мин в закрытом тоннеле |
Режим сушки | конвекция при +90 °C, около 17 мин |
Охлаждение | принудительный обдув до 30–40 °C |
Путь изделия | около 55 мин от установки на траверсу до снятия |
Тип конвейера | цепной подвесной SPK-CS-125, около 100 м, грузоподъёмность траверсы 350 кг |
Путь изделия через линию
- Загрузка. Оператор подвешивает деталь на траверсу. Для тяжёлых изделий предусмотрен гидравлический подъёмник (опция).
- Сдув пыли. В тоннеле работают два контура обдува, каждый на 6 000 м³/ч.
- Окраска. В первой секции камеры около 2,5 мин деталь красят два робота. Во второй секции изделие проводит около 1,5 мин, и оператор при необходимости докрашивает его вручную.
- Растекание. Закрытый тоннель держит изделие около 14 мин, а по пути деталь поднимается на второй уровень.
- Сушка. Камера на втором уровне прогревает покрытие конвекцией до +90 °C примерно 17 мин.
- Охлаждение. Тоннель с принудительным обдувом снижает температуру изделия до 30–40 °C.
- Выгрузка. Оператор снимает готовую деталь, ему может помогать гидроподъёмник.
- Возврат траверсы. Пустая траверса идёт обратно к посту загрузки.
Камера окраски SPK-SB-5.3.3
Это проходная двухсекционная камера, внутри которой может работать человек. В первой секции красят роботы, во второй при необходимости подключается оператор. Воздух движется сверху вниз и проходит через краскоостанавливающие фильтры, которые задерживают облако распылённой краски.
Узел | Параметры |
|---|---|
Корпус | проходная двухсекционная обитаемая камера, ориентировочно 5 000 × 2 700 × 3 000 мм; стены из сэндвич-панелей 80 мм с минераловатным утеплителем; две сервисные двери со смотровыми окнами |
Роботы | два шестиосевых Fanuc LR Mate 200iD/7L или аналог; напольный монтаж на подиуме, нагрузка на кисть до 7 кг, радиус досягаемости 911 мм |
Вентиляция | взрывозащищённый приточно-вытяжной агрегат на 12 000 м³/ч; нисходящий поток со скоростью 0,25 м/с, 296 обменов в час; два вентилятора по 5 кВт с частотными преобразователями |
Фильтрация | потолочный фильтр тонкой очистки M5; краскоуловители G2 (лабиринтный) и G3 (стекловолоконный кассетный); карманные фильтры G4 перед каждым вентилятором |
Нагрев и рекуперация | газовый теплообменник 95 кВт; пластинчатый рекуператор, который поднимает температуру наружного воздуха с −32 до −6 °C ещё до нагревателя |
Освещение | взрывозащищённые светильники 750–1 000 лк, аварийное освещение |
Автоматика | программируемый логический контроллер и выносная сенсорная панель оператора |
К камере прилагаются два тоннеля. Тоннель сдува пыли имеет ориентировочные размеры 7 300 × 1 500 × 2 700 мм. Тоннель растекания и выдержки — 9 900 × 3 000 × 3 000 мм; в нём работают два взрывозащищённых циркуляционных вентилятора по 3 000 м³/ч, а освещение выполнено во взрывозащищённом исполнении.
Камера сушки SPK-CB-12.4.3 и тоннель охлаждения
Камера сушки проходная, внутрь неё человек не заходит, исполнение уличное. Стоит она на втором уровне. Вместе с тоннелем охлаждения и тоннелем возврата траверс камера собрана в единый блок на общей опорной площадке с ограждением и лестницей для обслуживания.
Узел | Параметры |
|---|---|
Корпус | ориентировочно 12 300 × 3 600 × 2 600 мм; сэндвич-панели с минераловатным утеплителем; фальшпол, через который подаётся воздух |
Воздушная система | два взрывозащищённых уличных циркуляционных агрегата по 18 000 м³/ч; поток снизу вверх со скоростью не ниже 0,2 м/с; более 300 обменов в час |
Подогрев | два газовых теплообменника по 130 кВт, воздух нагревается до +90 °C |
Воздушные завесы | на выходе из камеры сушки и из тоннеля охлаждения, вентиляторы по 6 000 м³/ч; отделяют горячий воздух камеры и воздух тоннеля от воздуха цеха |
Охлаждение | тоннель около 9 м; опционально блок охлаждения с компрессорно-конденсаторным блоком мощностью до 50 кВт |
Управление | программируемый логический контроллер, выносная сенсорная панель оператора |
Конвейер SPK-CS-125
Цепной подвесной конвейер непрерывного действия несёт на себе всю транспортную логистику линии. Скорость расчётная 1,4 м/мин, при необходимости её регулируют в диапазоне 0,5–3 м/мин. Одна траверса рассчитана на один мост грузового автомобиля, а детали поменьше вешают на неё комплектами.
Параметр | Значение |
|---|---|
Исполнение | цепной подвесной, непрерывного действия; сталь с порошковым покрытием |
Длина трассы | около 100 м |
Скорость | 1,4 м/мин, регулировка 0,5–3 м/мин |
Круг пустой траверсы | около 73 мин |
Путь изделия от установки до снятия | около 55 мин |
Траверсы | около 38 шт., длина 2 100 мм, грузоподъёмность 350 кг |
Состав трассы | прямые рельсы по 3 000 мм (30 шт.), 10 горизонтальных поворотов на 90°, 8 вертикальных поворотов на 30°, 2 станции натяжения цепи, 2 группы приводов с мотором |
Электропитание | моторы 3 × 380 В, 50 Гц; потребляемая мощность до 15 кВт |
Данные ориентировочные и уточняются при проектировании.
Краскоподача и нанесение ЛКМ
Систему подачи собирают как единый модуль на оборудовании Graco, Binks или Iwata: сначала предварительная сборка на производстве, затем финальное подключение на площадке заказчика и монтаж заранее подготовленной трубной обвязки от насосов до камеры окраски. Установка стоит в отдельном боксе ориентировочно 3 400 × 1 500 × 2 400 мм со взрывозащищённым освещением, циркуляционным вентилятором на 100 м³/ч и фильтрами G4.
- Тандемная подача. Две ёмкости по 200 л; у каждой диафрагменный насос, пневматическая мешалка на крышке и подъёмник. Добавлены два фильтра ЛКМ, два датчика уровня и пневматический насос высокого давления.
- Растворитель. Вода подаётся отдельным диафрагменным насосом.
- Обвязка. Нержавеющие трубы, шланги, манометры, переходники и запорная арматура для систем подачи ЛКМ и растворителя.
- Нанесение. Два комплекта ручных пистолетов, пять регуляторов давления материала, комплекты гидравлики и пневматики для трёх автоматических и двух ручных постов.
- Управление. Электрошкаф с контроллером; потребление бокса около 1 кВт.
Автоматика и визуализация
Линией управляет программируемый логический контроллер. Оператор следит за процессом с сенсорной панели и цветных мониторов с диагональю не менее 10 дюймов. Программное обеспечение работает на русском языке, руководства администратора и пользователя тоже на русском.
В интерфейсе предусмотрены экраны:
- главный;
- конвейера;
- робота;
- подачи ЛКМ и уровня краски в ёмкостях;
- параметров камеры окраски;
- параметров камеры сушки;
- ошибок и предупреждений;
- журнала работы.
На главном экране видны тип и время цикла, оставшееся время, параметры среды в камерах, работа основных агрегатов, роботов и краскоподачи, а также уровень ЛКМ.
Подключение и ресурсы
Цифры ориентировочные, точный расчёт выполняется на этапе проектирования.
Ресурс | Потребление и условия |
|---|---|
Газ | камера окраски до 11 м³/ч в пике при −32 °C; камера сушки до 40 м³/ч |
Электроэнергия | моторы 3 × 380 В, 50 Гц; камера окраски с сопутствующим оборудованием до 18 кВт без учёта нагрева; камера сушки до 25 кВт; тоннель охлаждения до 15 кВт; конвейер до 15 кВт; бокс краскоподачи около 1 кВт; опциональный компрессорно-конденсаторный блок до 16,9 кВт |
Контроллеры роботов | около 1 кВт на каждый, питание 200–230 В |
Сжатый воздух | давление до 6 бар; быстроразъёмные точки подключения с локальной фильтрацией и осушкой |
Воздуховоды | от камеры до вентагрегата в комплекте; до улицы на стороне заказчика |
Главный силовой шкаф | питание 400 В, 50 Гц; подключение к нему выполняет заказчик |
Что красит линия
Линия рассчитана на литые заготовки массой от 50 до 150 кг и габаритами до 1 350 × 500 × 500 мм. Площадь окрашиваемой поверхности одной детали — от 0,76 до 3,2 м². В число типовых изделий входят картеры редукторов, корпуса, барабаны со ступицами, мосты, поворотные кулаки и рукава. На траверсу помещается один крупный мост, а изделия поменьше вешают комплектами. Если номенклатура другая, размеры камер и режимы корректируют при проектировании.
Сильные стороны схемы
- Цикл без промежуточных перекладок. Сдув пыли, окраска, растекание, сушка и охлаждение идут друг за другом на одном конвейере.
- Запас на случай остановки робота. Если роботизированный комплекс простаивает, красить можно вручную.
- Сбережение тепла. В камере окраски работает рекуператор, а частотные преобразователи подстраивают обороты вентиляторов.
- Взрывозащита. Вентагрегаты, светильники и циркуляционные вентиляторы в тоннеле выдержки выполнены во взрывозащищённом исполнении, потому что работают рядом с ЛКМ.
- Два уровня. Камеру сушки разместили выше основной линии, и это помогает вписаться в ограниченную площадь цеха.
Что входит в работу SPK GROUP
- разработка проекта и согласование технического задания на установку оборудования;
- закупка комплектующих и изготовление оборудования;
- программирование системы управления и визуализации;
- программирование траекторий роботов для семи деталей;
- монтаж на площадке заказчика и настройка траекторий на месте;
- пусконаладка и приёмо-сдаточные испытания: окраска партии деталей в течение одной смены, перечень деталей согласуют при заключении договора;
- инструктаж персонала;
- техническая поддержка в течение 5 рабочих дней;
- техническая документация на русском языке.
О производителе
SPK GROUP работает с октября 1999 года. Компания проектирует и производит покрасочно-сушильные и дробеструйные камеры, создаёт окрасочные производства и занимается промышленным инжинирингом. В штате есть технологи и собственное конструкторское бюро, а по данным компании в эксплуатацию введено более 300 покрасочных производств.
Смежные решения для вашего цеха: конвейерные линии окраски, роботизированная окраска, покрасочные камеры проходного типа и дробеструйные камеры для подготовки поверхности перед окраской.
Габариты ОСК
