Strahlroboter erhöhen die Qualität und Sicherheit für die Arbeiter

Beim Abrasivstrahlen wird mit Druckluft ein Strahlmittel auf eine Oberfläche geschossen, um sie zu reinigen, z. B. um Verunreinigungen oder alte Beschichtungen zu entfernen. Diese Technik eignet sich auch zum Texturieren von gegossenem Beton oder zum Ändern der Textur eines Substrats. Die Menschen interessieren sich zunehmend für Roboter-Sprengtechnologien.

Das liegt vor allem daran, dass die traditionelle Methode erhebliche Gefahren birgt. Die U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) warnen davor, dass diese Technik mehrere gleichzeitige Risiken für die Arbeiter birgt.

Viele dieser Bedrohungen gehen von Staub aus, der mit den gesprengten Partikeln in Verbindung gebracht wird, der in die Lunge gelangen und Schäden verursachen könnte. Zusätzlich können auch Probleme durch Substratbeschichtungen auftreten. Vielleicht besteht das Ziel darin, mit Sandstrahlen Schichten von bleihaltiger Farbe zu entfernen. Wenn dies der Fall ist, kann der Prozess Partikel erzeugen, die das Nervensystem stören könnten.

Mit den gesprengten Partikeln sind auch Risiken verbunden. Sie könnten den Bediener oder Personen in der Nähe verletzen, wenn sie fehlgeleitet werden. Es ist noch keine weit verbreitete Praxis, Roboter-Sprengtechnologien einzusetzen. Die Entscheidungsträger, die sich für diesen Weg entscheiden, könnten jedoch feststellen, dass der Prozess sicherer wird und qualitativ hochwertigere Ergebnisse liefert.

Einsatz von Robotik mit geringen oder keinen Programmierkenntnissen

Vielen Menschen mag die Idee gefallen, Roboter für den Strahlbedarf einzusetzen, aber die Annahme, dass sie die Maschine programmieren müssen, könnte die Idee weniger attraktiv machen. Glücklicherweise ist eine komplexe Programmierung nicht immer eine Notwendigkeit. Viele Industrieroboter werden zunehmend benutzerfreundlicher, wodurch sie ein größeres potenzielles Marktsegment ansprechen.

Ein Sprengroboter namens Alpha 1 wurde als erste Maschine ihrer Art vermarktet, die keine vorherige Programmierung benötigte, um zu funktionieren. Stattdessen verfügte der Bot über eine 3D-Kamera, die es ihm ermöglichte, ohne menschliches Eingreifen einen Sprengplan zu erstellen. Es ist nicht immer möglich, einen Sprengroboter ohne vorherige Programmierung zu betreiben. Die Menschen sollten sich jedoch nicht von ihrem Mangel an Erfahrung in diesem Bereich davon abhalten lassen, möglicherweise in diese Roboter zu investieren.

Es ist einfacher, sich auf die erwarteten positiven Ergebnisse zu konzentrieren, wenn Modelle eine Verkürzung oder Eliminierung des Zeitaufwands für die Programmierung ermöglichen. Der Hauptvorteil dieses Aufbaus besteht darin, dass Bediener von den gefährlichsten Bereichen ferngehalten werden. Es besteht eine viel geringere Verletzungsgefahr, wenn der Roboter aus größerer Entfernung überwacht wird.

Außerdem zeichnen sich Roboter durch sich wiederholende Aufgaben aus. Selbst die detailorientiertesten Menschen werden irgendwann müde, was zu Qualitätseinbußen und Sicherheitsrisiken führen kann. Die Einführung von Roboterausrüstung könnte diese Herausforderungen angehen.

Erreichen von Konsistenz bei umfangreichen Jobs

Die Einführung von Robotern in der Belegschaft führt oft zu zuverlässigen Ergebnissen, ohne die Mitarbeiter zu stark zu belasten. Entscheidungsträger in einem Automobilwerk kauften kollaborative Roboter, um die muskuloskelettalen Risiken bei einigen Montageaufgaben zu reduzieren.

Auch bei Strahlarbeiten kann es zu einer Überbeanspruchung des Körpers kommen. Sie sind besonders wahrscheinlich, wenn Sie an großen Strukturen arbeiten. Beim Sandstrahlen der Sydney Harbour Bridge in Australien wurden Roboter eingesetzt. Greg Peters, der Konstruktionsleiter des Projekts, sagte:„Aufgrund der Ermüdung beim Sandstrahlen sind selbst erfahrene Arbeiter nicht in der Lage, so konsistente Ergebnisse zu erzielen [wie es das Ergebnis der Roboter war, die das Strahlen durchführten].“

Er fährt fort:„Die Bedienung des Systems könnte nicht einfacher sein:Die Leichtbauroboter werden manuell auf einem einfachen Schienensystem positioniert. Sie scannen automatisch die Stahlkonstruktion und erstellen eine 3D-Karte. Dann beginnt die Arbeit.“ Das automatisierte Scannen spart auch Zeit, denn die Brücke besteht aus 485.000 Quadratmetern Stahl. Das Sandstrahlen ist Teil des fortlaufenden Korrosionsschutzes, den das Bauwerk benötigt.

Vor dem Einsatz der Roboter mussten bis zu drei Personen in ergonomisch ungünstigen Positionen aufgehängt und bewegt werden. Mithilfe von Robotern kann jedoch eine Person bis zu zwei Maschinen überwachen und bedienen. Jemand wird auch mit detaillierteren Arbeiten beauftragt, nachdem die Roboter fertig sind.

Streben nach kontinuierlicher Verbesserung

Der Einsatz von Roboterstrahltechnologien ist nicht die einzige Möglichkeit, den Prozess sicherer zu machen. Einige Produkte auf dem Markt sind speziell darauf ausgelegt, bis zu 92 % weniger Staub zu erzeugen als herkömmliche Trockenstrahltechniken. Bei der Verbesserung eines Prozesses geht es darum, die damit verbundenen Mängel zu identifizieren und Möglichkeiten zu ihrer Überwindung zu erkunden.

In einem Fall entwickelten die Forscher einen Roboter, der mit Maisstärke strahlte, um Farbe von Flugzeugen zu entfernen. Herkömmliche Methoden zur Erledigung der Arbeit beinhalten normalerweise manuelle Schleifer oder aggressive Chemikalien. Diese Optionen können für die Menschen, die sie verwenden, körperlich anstrengend oder gefährlich sein.

Das Team entschied sich für eine halbautomatische Methode. Marcel Honegger, der das Projekt leitete, erklärt:„Die notwendige Präzision erfordert natürlich den Einsatz von Robotern. Anstatt jedoch einen vollautomatischen Roboter zu programmieren, haben wir ein System der Zusammenarbeit geschaffen, bei dem die Arbeiter den Roboter als intelligentes Werkzeug verwenden, sozusagen als verlängerten Hochpräzisionsarm. Dank seiner hohen Präzision trägt das System nur den Lack ab, während die darunter liegende Bauteiloberfläche intakt bleibt.“

Honegger weiter:„Außerdem ist dieses Verfahren auch effizienter und ökologischer als herkömmliche Methoden. Es werden keine chemischen Mittel verwendet – das Gerät verwendet nur Maisstärke als Strahlmittel. Die Stärke befindet sich in einem geschlossenen Kreislauf und passiert die Düse mehrmals. Schließlich profitieren auch die Endanwender von dem neuen System, da es mit einer deutlich geringeren körperlichen Belastung verbunden ist als bei der herkömmlichen Entlackung.“

Erhöhung der Kapazität bei gleichbleibend hoher Qualität

Robotergestützte Sprengtechnologien können Unternehmen dabei helfen, Skalierbarkeit zu erreichen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Dies war der Fall bei C&C Marine and Repair in Louisiana, das Sandstrahlen auf Lastkähnen einsetzt. Tony Cibilich, Präsident und Eigentümer des Unternehmens, sagt, die ursprüngliche Absicht sei nicht gewesen, sich auf das Strahlen mit Robotern zu konzentrieren. Die Pläne änderten sich jedoch, nachdem die Vertreter von einem finnischen Unternehmen, das sich auf Sprengroboter für Schienenfahrzeuge und Container spezialisiert hatte, erfahren hatten, was möglich ist.

„… Wir haben schnell erkannt, dass es eine Möglichkeit gibt, diese Technologie für die Binnenschiffsindustrie anzupassen. Wir waren entschlossen, einen Prozess zum Strahlen und Lackieren von Schiffen zu entwickeln, der besser für die Umwelt, sicherer für unsere Mitarbeiter und effizienter wäre“, sagte Cibilich.

C&C schließlich mit einer maßgeschneiderten robotischen und mobilen Sprengeinheit, die speziell für die Schifffahrtsindustrie entwickelt wurde. Cibilich sagte, die neue Einrichtung habe die Kapazität des Unternehmens verdoppelt und bedeutete sogar, dass es an anderen Dingen als Lastkähnen arbeiten könnte, einschließlich Strukturkomponenten und Baugruppen. Als primäres Strahlmittel verwendet das Unternehmen Stahlkies. Vertreter stellten fest, dass dies zu einer besseren Farbhaftung auf Stahl führte, was dazu führte, dass während der Lebensdauer des Lastkahns weniger Lackierarbeiten erforderlich waren.

C&C betreibt seine Roboter-Sprengeinheit auch im Innenbereich. Dadurch wird verhindert, dass das Strahlmittel in die angrenzenden Gewässer gelangt. Zusätzlich fängt ein Luftfiltersystem mehr als 99 % der Explosionspartikel auf. Dies erhöht die Sicherheit für die Arbeiter, indem ein versehentliches Einatmen verhindert wird, und ermöglicht es dem Unternehmen, das Strahlmittel aus Stahl etwa 150 Mal wiederzuverwenden, anstatt es auf Mülldeponien zu entsorgen.

Die Teammitglieder, die den Sprengroboter bedienen, tun dies in einem separaten, klimatisierten Kontrollraum. Außerdem müssen bei Sprengarbeiten in der Höhe keine Gerüste mehr aufgestellt werden. Stattdessen können die Bediener den Roboter auf die erforderliche Höhe manövrieren, was Zeit spart und die allgemeine Sicherheit verbessert.

Robotic Blasting-Technologien verbessern Arbeitsabläufe

Diese Beispiele zeigen, wie der Einsatz von Robotern für das Sandstrahlen Menschen sicherer machen und die Ergebnisse verbessern kann. Die Anwendung von Roboter-Sprengtechnologien erfordert Zeit und Geld, um sie richtig durchzuführen, aber die Auszahlungen sind oft beträchtlich.