Roboty ABB wspierają wydajniejszą produkcję turbin wiatrowych

Oparta na robotach ABB technologia wykańczania powierzchni skrzydeł wirnika turbin wiatrowych zmniejsza zużycie energii elektrycznej w warsztacie malarskim nawet o 60 procent i zużycia farby o 25 procent w porównaniu do alternatywnych metod nakładania powłoki zewnętrznej. Co najważniejsze, zastosowanie tej metody gwarantuje perfekcyjnie nałożoną warstwę ochronną, niezbędną w jednym z najbardziej wymagających środowisk na ziemi.

Kilka komponentów mechanicznych, oprócz samych skrzydeł wirnika turbiny, jest również stale narażonych na naprężenia i wpływ warunków środowiska naturalnego. Każde z trzech skrzydeł turbiny może mieć nawet 70 metrów długości, 5 metrów szerokości w gnieździe i ważyć około 15 ton. Przy silnych wiatrach końcówki łopatek mogą wirować tnąc powietrze z prędkością do 320 km/h, przy każdym obrocie wywierając potężny nacisk na gondolę i wieżę. A w środowisku morskim działanie soli, piasku, strug wody i lodu może mieć bardzo niszczące skutki.

Żeby chronić skrzydła przed naprężeniem mechanicznym i wpływem wilgoci, konieczne jest zastosowanie specjalnej powłoki zabezpieczającej, naniesionej perfekcyjnie, z mikrometrową precyzją, przy zachowaniu określonej grubości i gładkości. Słabej jakości powłoka ochronna może prowadzić do zmęczenia powierzchni, zniszczenia skrzydeł i zmniejszenia osiągów turbiny. Koszty i logistyczne skomplikowanie naprawy lub wymiany skrzydła wirnika, zwłaszcza na morzu, są ogromne.

Żeby zminimalizować ryzyko, ABB opracowała w pełni zautomatyzowaną koncepcję, w której roboty, z mikrometrową precyzją nanoszą na powierzchnię skrzydeł powłokę ochronną, jednocześnie znacząco obniżając koszty zużycia energii elektrycznej i farby w warsztacie malarskim. Rozwiązanie dostępne jest zarówno w wersji stacjonarnej jak i mobilnej, by zaspokoić potrzeby różnych wytwórców, tych produkujących na wielką skalę i tych małych.

Ilustracja nowego wariantu rozwiązania opartego na koncepcji portalu, przy użyciu którego można pomalować skrzydła i inne elementy o długości 80 metrów i więcej (po lewej). Dwa roboty IRB 5400 (z prawej) malujące skrzydło wirnika w wariancie stacjonarnym.

W wersji stacjonarnej, dwa roboty malarskie IRB 5400 zamontowane w klatce malarskiej poruszają się po szynach zamocowanych poziomo wzdłuż skrzydła, które pozostaje nieruchome wewnątrz klatki. W wariancie mobilnym, cała klatka malarska (nazywana portalem) porusza się wzdłuż ogromnego skrzydła. Roboty malarskie przytwierdzone na stałe do portalu natryskują farbę na powierzchnię skrzydła. Konwencjonalne warsztaty malarskie mogą zużywać połowę energii elektrycznej konsumowanej przez cały zakład produkcyjny, ponieważ wymagają ogromnych ilości powietrza, które musi być podgrzewane, następnie musi krążyć i wreszcie zostać wyciągnięte, z częstotliwością co godzinę, by usunąć chemikalia i chronić przed formowaniem się wybuchowych gazów.

Natomiast rozwiązanie ABB stanowi połączenie bardzo kompaktowych rozmiarów zniezwykle efektywnym energetycznie systemem wentylacji, który wyciąga chemikalia i zwraca 95 procent powietrza do obiegu, tym samym ograniczając zużycie energii elektrycznej do minimum.

Początkowo ABB opracowała stacjonarny wariant rozwiązania dla jednego z wiodących na świecie producentów turbin wiatrowych, dzięki któremu, w jednym z zakładów produkcyjnych w Europie, z powodzeniem malowane są skrzydła o długości do 50 metrów.

Bazując na udanym rozwiązaniu, ABB opracowała wariant mobilny z ruchomym portalem, który może malować nawet dłuższe skrzydła wirników, do 80 metrów i więcej. Portal stanowi samoistną konstrukcję wyposażoną we wszystkie niezbędne urządzenia procesowe, o niezwykłym stopniu produktywności, niemal czterokrotnie większym niż warsztat malarski obsługiwany manualnie.

Na początku tego roku portal został zgłoszony do jednej z najbardziej prestiżowych w świecie robotyki nagród. Już w tej chwili przynosi zyski w innych aplikacjach malarskich, m.in. do malowania skrzydeł i kadłubów samolotów, taboru kolejowego i innych wielkich jednoelementowych komponentów.