Technik

Neuer Farbsprühroboter schafft sicherere Arbeitsbedingungen

Das Ingenieurteam von Automacad Concrete wartet mit dem Color-I, einem neuen Wetcast-Färbesystem, auf. Der Färberoboter wurde 2006 erstmals der Industrie vorgestellt und wurde seitdem ständig weiterentwickelt und verbessert. Dank der Zusammenarbeit mit ABB Robotics konnte Automacad einen robotergesteuerten Farbapplikator nach sehr hohen Robotik- und Automatisierungsstandards konstruieren. Der vielseitig einsetzbare Färberoboter sorgt für eine sehr hohe Produktivität, unabhängig vom Formentyp, mit dem Wetcast-Produkte hergestellt werden.

Der Roboterarm ist mit bis zu acht Sprühpistolen bestückt. Diese sind jeweils an einen Druckbehälter, von denen jeder eine andere Farbe enthalten kann, angeschlossen. Dank seiner einzigartigen Bauweise kann der Roboter effizient an einem Endloslaufband oder Stop-and-go-Förderer zum Einsatz gebracht werden. Der Roboter ist RFID-kompatibel, so dass er mit einem Code-Leser für die Erkennung des Formdesigns und für das Auftragen des entsprechenden Farbmusters ausgerüstet werden kann.

Diese Vielseitigkeit lässt den Roboter zu einem effizienten Lagerverwaltungsinstrument werden, vor allem wenn komplexe Produktionsanforderungen – etwa bezüglich unterschiedlicher Formen, Farbmuster und Wetcast-Produkte – erfüllt werden müssen.

Farbauftragsroboter
Zwei Automacad Color-I Farbauftragsroboter können zusammen bis zu 16 Farben auftragen. Die Roboter tragen die Farbe direkt in den Formen auf, bevor diese mit Beton gefüllt werden.

Der Produktionsverlauf

Die leeren Formen durchlaufen die Station des Farbsprühroboters unmittelbar vor ihrem Befüllen mit Beton. Der Color-I sprüht die Flüssigfarbe nach dem eingestellten Muster in die Form. Der sehr präzise Hochgeschwindigkeitsroboter kann mit einer Geschwindigkeit von bis zu 9 Metern pro Sekunde färben. Nach dem Farbauftrag werden die Formen zur Füllstation gebracht, wo sie mit Beton gefüllt und vibriert werden. Die Vibrationen führen dazu, dass die Farbe sich mit dem Beton verbindet. Das Ergebnis ist eine hochwertige Färbung, die nicht mit der Zeit verblasst.

Für die Hersteller von Wetcast-Produkten eröffnen sich damit neue Horizonte. Einige der führenden Industrieunternehmen, die einen Color-I-Färberoboter einsetzen, erreichen nun Taktzeiten von zehn Sekunden für einen Quadratmeter Formen. Dies ergibt umgerechnet eine Durchschnittsproduktion von 360 Quadratmetern pro Stunde – wobei über ein Dutzend verschiedene Produkttypen gleichzeitig hergestellt werden können.

Der Roboter kann zahlreiche Einzelmuster anfertigen. Diese Fähigkeit kann den Herstellern einen Wettbewerbsvorteil schaffen, weil sie Produkte auf den Markt bringen, deren Design, Farbe und Qualität einzigartig sind.

Der Color-I kann die Gesamtproduktionskosten beträchtlich senken, da er ein sichereres Arbeitsumfeld schafft und ohne große Lohnkosten betrieben werden kann. Der Färberoboter braucht von nur einer Person bedient zu werden, die gelegentlich den Färbeprozess überprüft, aber an anderen Produktionsanlagen arbeiten kann. Außerdem entfallen beim Color-I komplett die zeitraubende Vorbereitung der Farbenmischung und die Einweisung der Mitarbeiter in die verschiedenen Farbauftragsverfahren.

Der Roboter führt seine Arbeit naturgemäß mit äußerster Präzision aus. Das Verfahren schont die Form und erhöht deren Nutzungsdauer. Weil die vorhandene Farbmenge fast vollständig und effizient genutzt wird, bietet sich hier weiteres Sparpotenzial.

Zudem verfügt der Roboter über die Fähigkeit, die Innenwände der Formen zu besprühen. So kann jede Spritzpistole als Trennmittelapplikator programmiert werden. Beide Vorgänge – Färbung und Trennmittelauftrag – werden von einer einzigen Anlage übernommen, so dass eine getrennte handbediente oder automatische Trennmittelauftragsanlage sich erübrigt.

Sicherheitssensoren und Schutzzäune für die Sicherheit der Arbeiter im Umfeld der Roboter
Mit den Robotern liefert Automacad eine maßgefertigte Risikobeurteilungsanwendung mit Sicherheitssensoren und Schutzzäunen für die Sicherheit der Arbeiter im Umfeld der Roboter.

Benutzerfreundliche Software

Die kundenspezifische Automacad-Software ist benutzerfreundlich ausgelegt. Der Hersteller kann fortwährend neue und optimierte Formfärbemuster gestalten. Benutzerfreundlichkeit bedeutet, dass der Hersteller nach einer kurzen Automacad-Einweisung keinen spezialisierten Programmierer für die Steuerung des Roboters mehr benötigt.

Der erste Schritt bei der Verwendung der Software ist das Öffnen einer Vorlage, im vorliegenden Fall ein bestimmtes Formdesign. Dann wird mit einer optimierten Färbeanwendung das Farbmuster gestaltet, indem das Farbmuster auf die Oberfläche der Form gezeichnet wird. Nach dem Speichern erscheint ein neues Fenster, in dem die Farbe gewählt werden kann. Die Software gibt das Muster wieder und startet eine 3D-Simulation. In dieser Phase kann der Benutzer das erstellte Muster den Bewegungen des Roboters und der gewünschten Taktzeit anpassen und es bestätigen. Die Software generiert anschließend einen Robotercode, der einfach durch Drag-and-Drop per FTP-Upload auf den Roboter übertragen wird. Mit einem einfachen Knopfdruck kann der Benutzer die Speicherdaten des Roboters aktualisieren und das neue oder bearbeitete Muster in dessen Ausführungsverzeichnis ablegen.

Die komplette Automatisierung des Färbeprozesses bei Herstellern von Wetcast-Betonprodukten bürgt für gleichbleibend hohe Qualität und äußerst natürliche Produktausführung. Durch die zuverlässige Technik lässt sich eine konstante Ausführungsqualität erreichen, die mit manueller Färbung so nicht erreichbar wäre.

Der Color-I ist ein sehr spezielles und effizientes  Wetcast-Färbesystem. Mit der Eingliederung des Color-I-Färberoboters in die Wetcast-Produktion kann durch die Senkung der Produktionskosten und Verkürzungen der Taktzeit die Rentabilität gesteigert werden.

Die richtige Farbe für den richtigen Applikator

Ein technisch ausgefeiltes Robotersystem wie der Color-I wird durch ein ebenso ausgeklügeltes Färbemittel optimal abgerundet.

Gemeinsam mit Automacad entwickelte die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Solomon Colors speziell für den Color-I eine neue Flüssigfarbenreihe.

Die neuen Farben sind eine abgewandelte Version des etablierten Color-Flo-Flüssigfarbenangebotes von Solomon Colors.

Durch die Einbringung eines äußerst funktionellen, modifizierten Copolymers in die Flüssigfarbe konnte die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Solomon Colors ein Färbemittel entwickeln, das Betonprodukte nicht nur oberflächlich färbt, sondern sich in die Betonmatrix einbettet. Dieser Prozess ist mehr als die reine physikalische Vermischung von Farbe und Beton. Die Wechselwirkung zwischen dem Beton und dem Polymer mündet in eine äußerst starke physikalische Vernetzung, die für die längere Haltbarkeit und höhere Witterungsbeständigkeit der Akzentfärbung bürgt.

Die Solomon Color Flo und Color Flo AC Flüssigfarben sind in einem breiten Fächer von Farbtönen erhältlich, mit denen das Color-I-System jedem Wetcast-Produkt ein individuelles, einzigartiges Erscheinungsbild verleiht.

Beispiele von Produktoberflächen des Color-I-Färberoboters.
 
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