Roboter und Präzisionsmaschinen in rauen Umgebungen schützen: Bewährte Schutzstrategien

Roboter, ihre Cousins Cobots (kollaborative Roboter) und präzise servogetriebene Maschinen vor Umgebungsgefahren zu schützen, ist entscheidend für ihre Langlebigkeit, Funktionalität und Zuverlässigkeit. Da Roboter zunehmend integral für diverse Branchen werden – von Fertigung und Healthcare bis Exploration, Bergbau, Landwirtschaft und häusliche Dienste – ist ihre Absicherung gegen Umwelt-Herausforderungen essenziell. Diese Diskussion beleuchtet die Wichtigkeit des Umweltschutzes für Roboter und skizziert fünf effektive Strategien dafür.

Wichtigkeit des Schutzes von Robotern vor rauer oder kritischer Umgebung

1. Langlebigkeit und Haltbarkeit: Roboter repräsentieren signifikante Investitionen in Zeit und Geld. Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit, sanitäre Washdowns, Staub, extreme Temperaturen, geschmolzenes Metall und Funken sowie korrosive Substanzen können Roboterkomponenten schwer degradieren, was zu häufigen Ausfällen und kostspieligen Reparaturen führt. Schutz vor diesen Elementen verlängert die operative Lebensdauer, macht die Investition nachhaltiger und ökonomischer.
2. Zuverlässigkeit und Performance: Roboter werden oft in kritischen Applikationen deployed, wo Zuverlässigkeit paramount ist. Im Healthcare kann ein fehlfunktionierender chirurgischer Roboter fatale Folgen haben. Umweltschutz stellt sicher, dass Roboter konsistent und präzise performen, hohe Sicherheits- und Effizienzstandards wahren.
3. Sicherheit: Roboter in gefährlichen Umgebungen wie Chemieanlagen oder Katastrophenzonen face Risiken, die auch menschliche Bediener betreffen können. Schutz vor Umweltrisiken reduziert Fehlfunktionsrisiko, was potenzielle Unfälle minimiert, die sowohl Roboter als auch benachbarte Menschen gefährden könnten. In manchen Fällen muss ein Roboter in einer klassifizierten Zone gegen Feuer- oder Explosionsauslösung operieren.
4. Wartung und Ausfallzeiten: Häufige Exposition gegenüber rauen Umgebungen führt zu erhöhtem Wartungsbedarf und Downtime. Durch Schutz vor Umweltschäden wird Wartungsbedarf reduziert und operative Downtime minimiert. Das verbessert Gesamtproduktivität und senkt Total Cost of Ownership.
5. Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit: Roboter, die mit Umweltschutz designed sind, können in breiteren Settings deployed werden – einschließlich Unterwasser, Weltraum und extremen Industrieumgebungen. Diese Anpassungsfähigkeit erhöht ihre Vielseitigkeit und erweitert den Anwendungsbereich, in dem sie effektiv genutzt werden können.

Sechs Wege, Roboter und Maschinen vor der Umwelt zu schützen

Gehäuse und Einhausungen: Eine der effektivsten Methoden, Roboter vor Umweltrisiken zu schützen, ist der Einsatz robuster Gehäuse und Einhausungen. Diese können designed werden, um den Roboter vor Staub, Feuchtigkeit, korrosiven Substanzen und physischen Impacts zu shielden. Viele technische Textilien wurden für diverse raue Umgebungen entwickelt und werden häufig für ihre Haltbarkeit und Resistenz gegen Korrosion, Temperaturextreme, Feuchtigkeit, Chemikalien und Abrasion genutzt. Beispiel: Roboter in Unterwasserexploration sind oft in wasserdichte Gehäuse aus korrosionsbeständigen Materialien eingekapselt, um der rauen Meeresumgebung standzuhalten. Es gibt mehrere kommerziell verfügbare Lösungen von Futura-Automation und Partner Evotec:

1. EVOheat – Stahl wird in einem großen Lichtbogenofen geschmolzen, der Wärmestrahlung von ca. 1600 °C erzeugt. Da der Prozess konstant überwacht werden muss, muss die Ofentemperatur regelmäßig gemessen werden. Da Bedingungen nahe dem Ofen extrem sind, nutzt das Unternehmen einen Industrieroboter dafür. Roboter in Foundry-Version führen regelmäßig eine Lanze in den Ofen zur Temperaturmessung. Robotergeführte Pfannen werden auch in geschmolzenes Metall getaucht für Gussapplikationen: Metal Casting, Laser Cutting, Arc and Laser Welding, Metal Punching, Plasma Cutting, Forging

2. EVOpure – Industrieroboter in lebensmittelbezogenen Prozessen sind meist hoher Feuchtigkeit ausgesetzt, die während Reinigung von Arbeitsplatz und Halle sogar 80 % erreichen kann und perfekte Korrosionsbedingungen schafft. Ein weiteres Risiko sind Reinigungsmittel und Sanitizer für Roboter- und Bereichsreinigung, die Oberflächen und Mechanismen negativ beeinflussen und sie anfälliger für Schäden machen. Ein weiteres ernstes Risiko in robotischen Lebensmittellinien: Öle und Schmierstoffe vom Roboter könnten in das Lebensmittelprodukt gelangen. Branchen für diese Abdeckung: Food Processing, Meat Packaging, Pharmaceutical Processing, Medical Device Assembly, Electronics Parts Handling, Cosmetics Production

3. EVOblast – Abdeckungen bestehen aus Geweben mit hoher Abrasionsbeständigkeit. Daher exzellenter Schutz gegen schädliche Effekte von abrasivem Rückprall und hohen Staubmengen im Strahlprozess. Mit EVOblast-Abdeckung, entweder direkt am Roboter oder durch Fensteröffnung, arbeitet der Roboter störungsfrei selbst in anspruchsvollsten Prozessen wie Kugelstrahlen, Shot Peening und Sandstrahlen. Ohne Abdeckung degradieren abrasiver Rückprall und Staub die Roboteroberfläche und dringen in bewegte Teile wie Getriebe ein. Das verursacht Festfressen und permanenten, kostspieligen Schaden. Geeignet für: Shot-blasting, Sand-blasting, Glazing, Glass-cutting, Ceramic Coat Spraying, Shot Peening, Glass Shot blasting

EVOdust – Metallguss-Schneidprozesse erzeugen große Staubmengen. Metallsplitter und -späne akkumulieren auf Roboeroberfläche und gelangen in Getriebe. Werkzeugflüssigkeiten wie Kühlmittel oder Öle erhöhen Luftfeuchtigkeit in der Produktion, was zu Korrosion der Roboterteile führt. Ölnebel kann sich auch auf ungeschützten Roboteroberflächen absetzen. Das verursacht längere Downtime für Reinigung und erhöhte Betriebskosten. Applikationen: CNC Machining, Deburring, Polishing, Cutting, Grinding, Outdoor, Sawmill, Furniture Milling

EVOcoat – Schutzabdeckungen unterstützen Roboter- und Maschinenarbeit in sehr staubigen Bedingungen und chemischen Dämpfen, sowie überall mit erhöhter Feuchtigkeit – z. B. wasser- und lösemittelbasierter Lackierung. EVO_coat Abdeckungen sind perfekt für Schutz in Prozessen: Powder Coating, Wet Painting, Spraying, Fiberglass and Carbon Fiber Spraying

Custom Machine Cover – Es ist möglich, eine kundenspezifische Abdeckung oder „Bellows“ für jeden der oben genannten Applikationstypen zu matchen, nicht nur Roboter und Cobots. Viele Maschinentypen benötigen Schutz. Eine gute CAD-Datei mit allen Dimensionen und Fotos, wann möglich, sind erforderlich, um die Abdeckung an die Maschine anzupassen und guten Sitz zu gewährleisten. Für bewegte Teile kann ein Balgcover erstellt werden, der sich mit der Bewegung flexiert.

Fazit

Roboter vor Umweltrisiken zu schützen, ist fundamental für ihre Langlebigkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Anpassungsfähigkeit über diverse Applikationen. Durch Implementierung robuster Gehäuse und Einhausungen gegen hohe Temperaturen, Lacke und Beschichtungen, Staub und Schmutz, Strahl- und andere abrasive Materialien, Outdoor-Umgebungen und ätzende Washdown-Umgebungen – zusammen mit integrierten Temperaturkontrollsystemen – können Roboter gegen eine breite Palette von Umwelt-Herausforderungen abgesichert werden. Da Roboter eine zunehmend vitale Rolle in der modernen Gesellschaft spielen, wird Investition in ihren Schutz essenziell sein, um ihr Potenzial zu maximieren und ihre erfolgreiche Integration in diverse und anspruchsvolle Umgebungen zu sichern.