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Los robots de pintura industrial se han utilizado durante décadas en aplicaciones de pintura para automóviles .
Los primeros robots de pintura eran versiones hidráulicas , que aún se utilizan hoy en día, pero son de menor calidad y seguridad que las últimas opciones electrónicas . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Los robots más nuevos son precisos y ofrecen resultados con capas 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 capacidad de carga, lo que permite numerosas configuraciones para pintar artículos de todos los tamaños.
Los robots de pintura suelen tener cinco o seis ejes de movimiento: tres para los movimientos de la base y hasta tres para la orientación del aplicador. Estos robots pueden utilizarse en cualquier entorno con riesgo de explosión de Clase 1 División 1.
Los robots de pintura industrial están diseñados para estandarizar la distancia y la trayectoria del pulverizador automático, eliminando así el riesgo de errores humanos derivados de la pulverización manual. Estos robots suelen combinarse con otros equipos de pintura automáticos para maximizar la eficiencia y la uniformidad del acabado. Atomizadores rotativos de campana , otros pulverizadores electrostáticos automáticos o pulverizadores convencionales automáticos se montan en el robot para lograr un acabado de la más alta calidad. El equipo de mezcla automático suele suministrar la pintura a los pulverizadores. Este equipo está diseñado para regular la presión y el caudal, factores cruciales para obtener un acabado uniforme. Los distintos niveles de equipos de mezcla automática también ofrecen funciones que reducen el desperdicio de pintura y los costes energéticos.
Historia
El primer robot de pintura del mundo se desarrolló en Trallfa, [ 4 ] una fábrica de carretillas en Bryne, Noruega. El desarrollo comenzó en 1964 para ayudar en la pintura de las carretillas y reducir la interacción humana con los productos químicos tóxicos de la pintura. En 1966, el robot se incorporó a la producción en la fábrica para pintar los carros y las carretillas. En 1969, el robot se comercializó como un producto independiente. El primer robot, el TR2000, se entregó a la empresa sueca Gustavsberg Porcelain para el esmaltado de bañeras. [ 5 ]
Los robots de pintura existen desde al menos 1985. [ 6 ] Se introdujeron por primera vez en la industria automotriz , incluyendo la planta de General Motors en Michigan. [ 7 ]
Los robots industriales , incluidos los de pintura, se crearon para evitar que las personas realizaran trabajos "peligrosos" y para aumentar la productividad. [ 8 ] Desde su creación, los robots han trabajado codo con codo con las personas en las empresas manufactureras. [ 9 ]
En los últimos años, el robot pintor ha evolucionado más allá de su uso industrial. Muchos inventores han adoptado la idea de crear robots capaces de crear obras de arte, en lugar de simplemente pintar con un color sólido. [ 10 ] Además de hacerlos más creativos, otros han buscado maneras de que los robots sean asequibles y accesibles para su uso comercial en ámbitos como la pintura de paredes interiores. [ 11 ]
Usos
industria automotriz
Los fabricantes de vehículos utilizan robots de pintura para realizar trabajos de detallado en sus automóviles de manera consistente 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 automóvil. [ 6 ] Una patente otorgada en 1985 a Mazda Motor Corporation también incluye un manipulador de puertas (una pequeña mano mecánica) que puede abrir y cerrar las puertas de un vehículo y pintar el interior. [ 6 ]
Los robots se utilizan para pintar piezas de automóviles de todos los tamaños, ya que ayudan a lograr un acabado uniforme entre las distintas piezas. Se emplean para piezas exteriores grandes como puertas, capós, ruedas o parachoques, y también para componentes interiores pequeños como perillas, consolas y guanteras.
Aeroespacial y defensa
El acabado también es de suma importancia 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 sigilo para evadir el radar. Por esta razón, un acabado uniforme en todas las piezas es vital para garantizar la continuidad en todo el proceso.
Perfiles y paneles de aluminio
La extrusión de aluminio se utiliza en paneles de construcción, marcos de puertas y ventanas, y perfiles estructurales en la industria de la construcción comercial para proteger edificios y mejorar su estética. Muchos fabricantes de paneles y perfiles se enfrentan a márgenes de beneficio reducidos, lo que les obliga a mejorar la calidad, reducir costes, aumentar la velocidad de producción y ofrecer mayor personalización a sus clientes. Por ello, muchos fabricantes de extrusiones y paneles de aluminio utilizan robots de pintura y aplicadores automáticos para aplicar recubrimientos que brindan protección y mejoran el aspecto estético.
Equipos agrícolas y de construcción
El acabado de la maquinaria agrícola y de construcción es fundamental, ya que estas máquinas están sometidas a un uso intensivo y a condiciones extremas. Los recubrimientos ayudan a protegerlas de la corrosión y a prolongar su vida útil. En este sector, la imagen de marca juega un papel crucial para muchas empresas que buscan diferenciarse, por lo que un acabado de alta calidad es un factor determinante para muchos fabricantes.
Proporcionar un recubrimiento de pintura duradero y con un gran atractivo estético no es tarea fácil y puede requerir varias capas de diferentes materiales. En un fabricante de maquinaria agrícola o de construcción, generalmente se utilizan varias configuraciones de bombas que alimentan una unidad de dosificación de múltiples componentes, la cual mezcla los diversos componentes de la pintura. Esta unidad alimenta un aplicador automático conectado a un robot. Con varias pasadas de diferentes recubrimientos, la consistencia es fundamental, ya que minimiza el retrabajo y el tiempo de inactividad si se realiza correctamente a la primera.
Utensilios de cocina
La tecnología de los utensilios de cocina sigue evolucionando, utilizando diferentes recubrimientos de alto rendimiento para satisfacer las necesidades de chefs y cocineros caseros. Cada tipo de utensilio tiene requisitos de rendimiento específicos: deben conducir el calor de manera uniforme, resistir la abrasión y los impactos del uso repetido, ofrecer recubrimientos antiadherentes, facilitar la limpieza y tener un atractivo estético. Una misma sartén puede requerir varios recubrimientos con diferentes materiales para cumplir con todos sus requisitos de rendimiento.
En este entorno, los robots de línea de pintura son muy útiles combinados con un aplicador automático, ya que cada pieza requiere múltiples pasadas con diferentes recubrimientos. El rendimiento de los utensilios de cocina, en función de sus requisitos específicos, dependerá exclusivamente de la calidad del acabado de cada material. Los robots de pintura proporcionan el mismo patrón de pulverización y trayectoria de pintura en cada pasada, minimizando así la necesidad de retrabajo en piezas con acabados deficientes.
Productos cosméticos
En la industria cosmética se utilizan muchos tipos diferentes de envases . Los fabricantes de este sector se preocupan por la apariencia impecable del empaque, y muchos utilizan acabados de espejo. Cualquier imperfección en la superficie provocará que el producto sea rechazado o desechado. El problema es que los acabados de espejo pueden, de hecho, acentuar las imperfecciones de la superficie.
Para reducir los costos de retrabajo, la capa base debe aplicarse de manera uniforme y sin variaciones. Esto se logra controlando el caudal mediante la unidad de dosificación, logrando una atomización precisa con el aplicador y un patrón de pulverización muy uniforme gracias a un robot de pintura.
Futuro
Se han propuesto diversas ideas para aumentar la presencia de robots de pintura en diferentes industrias. Una de ellas, propuesta por profesores de tecnología, consiste en un robot para pintar paredes interiores. El diseño busca que el robot funcione con rodillos, permitiéndole moverse libremente por las paredes y aplicar la pintura. [ 11 ] Se espera que esto ayude a las personas a evitar la exposición a la toxicidad de la pintura de interiores y a reducir el tiempo necesario para terminar las paredes. [ 11 ] Según los diseñadores, el robot puede fabricarse a bajo costo para facilitar su comercialización.
CloudPainter es una empresa que diseña robots, cuyo concepto de robot pintor va más allá del simple relleno de color y se centra en un robot con “ creatividad computacional ”, capaz de pintar diseños más detallados y originales. [ 13 ] El robot cuenta con un cabezal de pintura impreso en 3D con múltiples brazos robóticos y está programado con inteligencia artificial y aprendizaje profundo . [ 13 ]
Un robot pintor diseñado por Shunsuke Kudoh está equipado con manos con dedos y visión estereoscópica. Es capaz de observar (con un ojo de cámara digital) un objeto y, luego, usando sus dedos, tomar un pincel y copiar el objeto en un lienzo. [ 10 ] El robot es relativamente pequeño y puede pintar objetos pequeños, como una manzana. [ 10 ]
Ai-Da, un robot humanoide creado por Aidan Meller, recibe instrucciones de algoritmos de IA para crear pinturas utilizando su brazo robótico, un pincel y una paleta. [ 14 ] [ 15 ]
Clockwork, un robot manicurista , utiliza dos cámaras 3D para pintar una uña en unos 30 segundos. [ 16 ] [ 17 ]
Referencias
- ↑ "abb.com" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 13 de julio de 2018. Consultado el 30 de agosto de 2016 .
- ↑ "Robótica en línea" . Robótica en línea .
- ↑ Rola, Martin D. "Pintura robótica" . www.pfonline.com .
- ↑ url= https://trallfa.no/en/#history
- ↑ url = https://digitaltmuseum.org/021027313883/robot ?
- 1 2 3 Robot para pintar carrocerías de vehículos , 29/11/1982 , consultado el 26/03/2018
- ↑ Francis, Sam (18 de octubre de 2017). "De dos meses a unos pocos segundos: una breve descripción general de los sistemas de pintura robótica para automóviles" . Robotics & Automation News . Recuperado el 22 de marzo de 2022 .
- ^ Wallen, Johanna (mayo de 2008). «Historia del robot industrial» (PDF) . doi : 10.18411/a-2017-023 – vía Departamento de Ingeniería Eléctrica, Linkopings Universitet.
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- 1 2 3 Kudoh, Shunsuke; Ogawara, Koichi; Ruchanurucks, Miti; Ikeuchi, Katsushi (2009-03-31). "Robot pintor con manos multifinger y visión estéreo". Robotics and Autonomous Systems . 57 (3): 279– 288. CiteSeerX 10.1.1.77.2630 . doi : 10.1016/j.robot.2008.10.007 . ISSN 0921-8890 .
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- ↑ Siegel, Elizabeth (2021-10-20). "Los robots están llegando... para peinarte" . Allure . Recuperado el 18 de abril de 2022 .
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