I robot per la verniciatura non sono tutti uguali. Ottenere risultati uniformi e di alta qualità, raggiungendo al tempo stesso la massima produttività e riducendo al minimo i tempi di fermo macchina, vuol dire implementare linee aree con sistemi di robot antropomorfi ad alte prestazioni.
Non sempre le spruzzatrici oscillanti sono in grado di compiere adeguatamente la finitura di oggetti tridimensionali complessi, malgrado gli elevati tassi di efficienza che garantiscono. In questi casi, la soluzione offerta dalla linea aerea con robot antropomorfo permette di ottenere alte prestazioni, qualità e un'ampia gamma di scelte e personalizzazioni.
I vantaggi degli impianti automatici di verniciatura
Partiamo dalle considerazioni più ovvie, che derivano dal confronto degli impianti automatici di verniciatura con i processi di verniciatura tradizionali.
Gli operatori sono ben consapevoli che un approccio manuale non permette di controllare il processo applicativo della vernice e la capacità produttiva. Più di ogni altra cosa, per una serie di ragioni che dipendono in larga parte dal fattore umano, questa filosofia non garantisce qualità costante.
L'utilizzo di un robot di verniciatura per infissi, porte o oggetti tridimensionali complessi, consente invece di rispondere prontamente alle quattro principali esigenze di chi possiede e gestisce un impianto di finitura:
- Risparmiare tempo nel passare da un'operazione all'altra
- Migliorare la qualità di verniciatura, anche in traiettorie complesse
- Ridurre il consumo di materiali e di energia
- Aumentare la produttività.
Un robot di verniciatura antropomorfo non sostituisce completamente l’attività umana. Nel processo di verniciatura di finestre, porte e oggetti tridimensionali come sedie smontate o strumenti musicali, il robot di verniciatura ha per esempio bisogno di un operatore che lo gestisca e monitori le fasi del processo. Inoltre, il lavoro più pesante e ripetitivo viene interamente demandato alle macchine.
La macchina grazie al suo software sviluppato in Cefla interviene per compiere (in modo automatico e ripetitivo, in base al programma avviato) tutte le traiettorie atte ad effettuare la verniciatura con estrema precisione. È questo che, sostanzialmente, permette di ridurre le attività manuali che limitano l'efficienza produttiva.
In altre parole, un robot di verniciatura antropomorfo ad alte prestazioni elimina alla radice i problemi relativi a perdite di tempo, sprechi di vernice, livelli di qualità e produttività incostanti. E, ottimizzando i flussi, aiuta ad abbattere anche i consumi energetici.
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Sistemi robotizzati per la finitura automatica: vantaggi e tecnologie
I sistemi robotizzati rappresentano dunque un'evoluzione fondamentale nei processi di finitura. Riescono a garantire precisione, uniformità e ripetibilità in applicazioni complesse, in diversi casi d'uso e a prescindere dalle dimensioni degli impianti in cui operano.
Basandosi su tecnologie digitali, componenti standard e soluzioni integrate e componibili, le linee di verniciatura robotizzata si contraddistinguono inoltre per un altro grande vantaggio: possono essere progettate, installate e modificate con un approccio modulare e flessibile. Questo consente di ottimizzare gli schemi produttivi in modo dinamico, andando incontro alle esigenze di personalizzazione di grandi e piccoli committenti.
Impianti automatici per verniciatura: soluzioni personalizzate per ogni esigenza
Naturalmente, quando si parla di personalizzazione, non ci si riferisce solo ai desiderata dei clienti. Sono gli stessi produttori che hanno sempre più bisogno di impianti automatici in grado di adattarsi a nuovi casi d'uso e alla continua corsa all'innovazione, declinata soprattutto sui piani dell'efficienza e della sostenibilità.
In quest'ottica, le linee aeree di verniciatura dotate di robot antropomorfi rappresentano la scelta ideale per costruire impianti polifunzionali o comunque rapidamente riconfigurabili per cogliere nuove opportunità di business o introdursi in nicchie di mercato ad alto potenziale. La capacità di differenziare la propria offerta sta, infatti, diventando un fattore critico di successo in uno scenario competitivo sempre più sfidante.
iGiotto: la migliore qualità di verniciatura senza programmazione manuale
Entriamo ora più nello specifico e cerchiamo di evidenziare in cosa i robot antropomorfi per la verniciatura si differenziano dalle soluzioni di automazione tradizionale.
Gli impianti di verniciatura automatici richiedono solitamente una programmazione manuale. In presenza di forme geometriche complesse, in particolare, la macchina deve essere manualmente programmata, facendo sì che i suoi assi di spruzzatura si muovano correttamente attorno ai manufatti da lavorare. Questo fa sì che il robot di verniciatura - che “impara” a muoversi replicando i gesti (e le relative imprecisioni) dettate dalla programmazione manuale pezzo dopo pezzo - non riesca sempre a raggiungere il risultato ottimale.
Esistono poi impianti di verniciatura automatici che consentono, attraverso software specifici, di programmare traiettorie point-to-point. Il che contribuisce ad abbattere il margine d'errore ma obbliga di avere degli utilizzatori esperti per la programmazione del robot. Ma siamo ancora lontani dall'optimum quando si tratta di garantire finiture di qualità su oggetti tridimensionali complessi.
Dunque se l'obiettivo è quello di coniugare alta ripetibilità, basso consumo di vernice e tempi di applicazione ridotti senza mai rinunciare a un risultato impeccabile, un robot di verniciatura antropomorfo in autogenerazione di traiettorie rappresenta una scelta strategica. Inoltre, permette di ridurre l’impronta carbonica attraverso minori consumi energetici e l'utilizzo di materiali ecologici.
Impianti di verniciatura industriale: risparmio energetico e produttività
Investire in un impianto robotizzato di ultima generazione garantisce vantaggi immediati e incrementali rispetto all'utilizzo di tecniche (anche di automazione) più tradizionali, e sicuramente rispetto alla spruzzatura manuale di oggetti tridimensionali complessi o di infissi. Basti pensare ai fattori relativi a programmazione, precisione e flessibilità.
- PROGRAMMAZIONE. Alcune soluzioni di automazione consentono di programmare manualmente il robot, guidando fisicamente i bracci di spruzzatura attorno alla forma geometrica complessa. In questo modo la macchina impara a muoversi e replica i movimenti pezzo dopo pezzo. È anche possibile programmare traiettorie point-to-point utilizzando un software off-line, ma per ogni batch sarà necessario inserire manualmente i dati nel software per ottenere i parametri necessari.
- PRECISIONE. Oltre al costo di un operatore specializzato, la spruzzatura manuale dei telai delle finestre spesso genera rendimenti fluttuanti e disomogeneità della vernice. Il consumo di vernice supera spesso la quantità ottimale del 15-30%, causando la sostituzione frequente dei filtri e costi di smaltimento elevati.
- FLESSIBILITÀ. Spesso i lotti di produzione possono essere di piccole dimensioni o richiedere forti personalizzazioni. Gli operatori dovranno quindi interrompere la linea per il cambio colore o per riprogrammare le traiettorie. Tutto ciò incide negativamente sull'efficienza produttiva e comporta dispendiosi tempi di fermo macchina.
Robot di verniciatura antropomorfo e barriera di lettura cVision 3D: l’accoppiata vincente
Superare questi limiti significa adottare una soluzione come iGiotto di Cefla Finishing. Ma che cos'è, nello specifico, iGiotto? Come funziona?
Parliamo di un impianto automatico di verniciatura a spruzzo per prodotti a base di acqua e solvente. Un vero e proprio ecosistema costruito intorno a un robot di verniciatura antropomorfo progettato per lavorare sia oggetti in legno di grandi dimensioni come porte e infissi, sia manufatti con una forma complessa e realizzati in materiali diversi dal legno.
I prodotti transitano sulle linee aeree ed escono dall'area di spruzzatura per entrare in un tunnel di essiccazione prima di essere suddivisi in lotti. La velocità e la distanza costanti tra le pistole e il prodotto ottimizzano il consumo di vernice e garantiscono l'uniformità della verniciatura.
In termini ambientali, questo significa migliorare sensibilmente i KPI di sostenibilità, registrando una riduzione dei consumi e l'abbattimento degli sprechi.
Merito anche dell'integrazione con cVision, la barriera di lettura 3D (sempre realizzata da Cefla Finishing) in grado di generare automaticamente traiettorie di forme complesse. La combinazione di iGiotto e cVision abilita un processo di verniciatura completamente automatizzato anche in presenza di oggetti dalle forme complesse. Migliora la qualità e la costanza della finitura, riduce il consumo di materiali consumabili e aumenta l'efficienza complessiva dell'impianto.
In particolare, grazie a un sistema di lettura di ultima generazione, cVision riesce ad acquisire le posizioni, le dimensioni e le forme dei pezzi in transito con una precisione mai raggiunta prima. Il software elabora quindi l'immagine 3D del pezzo da verniciare e determina le traiettorie migliori.
L’azione combinata del sistema di lettura ad altissima risoluzione consente a iGiotto di generare in modo totalmente automatico programmi di lavoro precisi, sulla base delle "famiglie" di oggetti organizzate nel suo database. cVision evita quindi di dover impostare manualmente un robot di verniciatura antropomorfo. Non serve più definire a mano le traiettorie poiché è tutto automatico. Ciò comporta un notevole risparmio di tempo (almeno il 50%) e assicura parametri ottimali e una qualità di verniciatura costante dal primo all'ultimo pezzo.
Il robot di verniciatura iGiotto, dal canto suo, sfrutta l'accuratezza delle traiettorie predefinite per ottimizzare la spruzzatura con polso a due pistole. Il che consente un notevole risparmio di vernice e garantisce la migliore qualità e costanza possibile. I cambi colore avvengono inoltre senza mai arrestare l'apparecchiatura, anche per prodotti diversi, eliminando così i tempi di fermo. Quando nuovi pezzi entrano nella linea aerea, infine, il software fa in modo che iGiotto riesca a passare da un pezzo all'altro e da un colore all'altro senza interrompere la produzione.
Ottimizzare la verniciatura di porte con il polso a 2 pistole
L'utilizzo di un polso a tre pistole (opzionale) è un approccio di recente introduzione, e si sta rivelando particolarmente efficace nelle operazioni di verniciatura delle porte. Il sistema consente infatti di migliorare l'efficienza produttiva rispetto al tradizionale polso a due pistole: per la spruzzatura della parte anteriore della porta è infatti necessario un solo passaggio. Il che permette di evitare traiettorie crossover, portando le linee che adottano robot antropomorfi come iGiotto a risparmiare circa il 40% in termini di tempo di lavorazione.
Linee di verniciatura a basso consumo: un futuro sostenibile
Le moderne linee di verniciatura stanno rivoluzionando il processo produttivo grazie all'integrazione di tecnologie avanzate che riducono in modo significativo gli sprechi di vernice e il consumo energetico.
Grazie all'impiego di sistemi automatizzati e al monitoraggio in tempo reale delle traiettorie, come abbiamo visto, queste linee ottimizzano l'applicazione della vernice, garantendo una miscelazione precisa dei colori e un overspray minimo.
Ma si può fare ancora di più per ridurre ulteriormente l'impatto delle linee di verniciatura dotate di robot antropomorfi. I sistemi a ciclo chiuso, per esempio, riutilizzano la vernice in eccesso, mentre i sensori intelligenti regolano l'emissione di energia in base alle effettive esigenze di produzione, evitando inutili consumi elettrici.
Inoltre, l'uso di formulazioni a base d'acqua e a basso contenuto di composti organici volatili non solo migliora la sicurezza ambientale, ma contribuisce anche a ridurre i requisiti energetici durante i processi di essiccazione e polimerizzazione.
Adottate con un approccio integrato, tutte queste soluzioni contribuiscono a ridurre l'impatto delle operazioni di finitura e rappresentano un passo significativo verso una sempre sostenibilità nel settore delle vernici. Con le sue innovazioni, Cefla Finishing è al fianco delle imprese che vogliono guidare questa rivoluzione.
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