FANUC > Historie klientów > Axzion
Rozpocznij nawigację

Zadanie:
Firma Axzion jest producentem pojemników ładunkowych. Dystrybuuje i produkuje kratownice, haki do zwojów, chwytaki oraz szczypce. W segmencie elementów poprzecznych firma Axzion również oferuje tak zwaną belkę H-trawersową, belkę rozporową i różne poprzecznice.

Rozwiązanie:
System portalowy do spawania komponentów o długości do 10 m i ciężarze do 5000 kg. Ważne było, żeby robot pracował zarówno z palnikiem pojedynczym, jak i tandemowym. Opakowanie powinno mieć również możliwość programowania offline.

Wynik:
Robot ARC Mate ściąga w skuteczny sposób szwy spawalnicze elementów chwytnych, żeby efekt oszczędności mieścił się wyraźnie w dwucyfrowej wartości procentowej w porównaniu do spawania ręcznego. Czasy dostaw poprawiły się dzięki wdrożeniu robota. Wraz z tandemowym palnikiem robot może produkować do 11 kg na godzinę, z prędkością podawania drutu 11 i 13 m/s. Bardzo dobre spawarki mogą produkować nawet 15 kg na warstwę.

Pobierz plik PDF

Automatyzacja procesu spawania z firmą FANUC

Bezpiecznie zespawane

Robot ARC Mate wykorzystywany do produkcji sprzętu do podnoszenia

Kiedy do podnoszenia wykorzystywany jest sprzęt firmy Axzion, nie ma miejsca na błędy. To dlatego, że kiedy na dnie morza trzeba osadzić fundamenty morskiej farmy wiatrowej o ciężarze setek ton, nie ma drugiej szansy. Szwy spawalnicze elementów chwytnych są wykonywane przez porównywalnie smukłego robota ARC Mate marki FANUC.

W porównaniu ze spawaniem ręcznym wykonuje on to zadanie tak dobrze, że skuteczne oszczędności kosztowe sięgają dwucyfrowej wartości procentowej. Jak komentuje to Ray Baumann, inżynier spawania w firmie Axzion w Neustrelitz: „Przynajmniej odzyskamy nasza opłatę leasingową za system”. Sprawia to wrażenie zrelaksowanego podejścia, ale jest to głównie wynik wysokich standardów technicznych w obszarze spawalniczym i decyzji, aby polegać na wysokowydajnym systemie spawalniczym robotów marki FANUC.
Punktem centralnym produkcji w Neustrelitz jest sprzęt do podnoszenia i konstrukcje transportowe o większych rozmiarach. Takie konstrukcje są wymagane przykładowo do bezpiecznego transportu łopat wirników do lądowych lub morskich turbin wiatrowych. Chwytaki to jedne z najbardziej spektakularnych elementów sprzętu do podnoszenia i są wykorzystywane do podnoszenia z transportowców rur do fundamentów morskich turbin wiatrowych i umieszczania ich na „placu budowy”. Takie rury mogą mieć średnicę sześciu metrów i długość 30, 40 lub nawet 60 metrów. Taki sprzęt do podnoszenia może być często dedykowany jednej konkretnej operacji, dzięki czemu firma Axzion zyskała dobrą reputację za jakość w branży. Około 40 procent produkcji stanowią takie specjalne konstrukcje i elementy wąskiego, specyficznego użytku. Rozwój, projektowanie i cała produkcja w firmie Axzion odbywają się w jednym miejscu – nie tylko ze względu na wymagany certyfikat zgodnie z normą EN 1090-2 EXC 3 i DIN EN ISO 3834-2. Około 60 procent produkcji opiera się na klasycznych belkach i powtarzanych zleceniach. Ray Baumann: „To są dla nas standardowe produkty”.
 
Dostępność takich belek w krótkim czasie – tylko dwa i pół tygodnia zgodnie z tym, co mówi Baumann – zależy również od użycia robotów na etapie produkcyjnym.

Interesujący szczegół historii firmy: założyciel i partner Ehnimb odniósł sukces, dokonując kroku milowego w historii motoryzacji swoim odkryciem pasa bezpieczeństwa, który został stworzony po raz pierwszy dla firmy Volvo.

Po poprzednich doświadczeniach z robotem do spawania marki Cloos, firma Axzion pracuje z nowym systemem od 2016 roku, który został wprowadzony przez integratora systemów H. Euen GmbH z siedzibą w Berlinie. Firma Axzion miała tylko kilka wymagań: Powinien to być system portalowy do spawania komponentów o długości do 10 m i ciężarze do 5000 kg. Źródło prądu spawalniczego EWM powinno być również używane do zautomatyzowanego spawania, ponieważ najlepsze doświadczenia z ręcznym spawaniem zostały przedstawione w procesie „forceArc” EWM. Istniał również inny aspekt przemawiający za kombinacją EWM/FANUC: Ponieważ wszystkie zatwierdzenia (WPQ) dla procesów spawalniczych są określone przy użyciu źródeł prądu EWM, a odpowiednie procesy zostały certyfikowane, pożądane było pozostać przy tym i wykorzystać to doświadczenie.
 
Dla zadania w firmie Axzion ważne było również, żeby robot pracował zarówno z palnikiem pojedynczym, jak i tandemowym. Firma Axzion nie sprecyzowała marki robota. 

Ray Baumann: „Opakowanie powinno mieć również zintegrowaną opcję programowania off-line. I to również otrzymaliśmy od firmy Euen.”

Dlaczego firma FANUC?<br>

To integrator systemów wybrał model ARC Mate 120iC/12L marki FANUC. W chwili wyboru na rynku był już następca tego robota, model ARC Mate 100iD, ale był on dostępny wyłącznie w wersji podstawowej i bez długiego ramienia. Opcja oprogramowania „ARC Tool” wykorzystywana w najnowszej wersji.

Robot wisi na trawersie o dziesięciometrowej długości.

Pozycjoner, na którym zaciśnięty detal może być również obracany, jest odpowiednio duży. Trawers i osie obrotowe są wbudowane - podobnie jak serwo osie - bezpośrednio w sterownik robota i można nimi sterować za pomocą R-30iB. Ray Baumann określa sterowanie osią obrotu przedmiotu obrabianego jako „bardzo zawiłe”. Nawet ze środkiem grawitacji poza osią obrotu, oś obraca się całkowicie równomiernie, dzięki czemu również robot może wykonywać równomiernie swoją pracę. Baumann: „To tutaj firma Euen wykonała dobrą robotę”.
Montowany na stelażu model ARC Mate operuje z góry, oszczędzając przestrzeń.

System umożliwia spawanie detali o ciężarze do 5000 kg.

Baumann: „Nie wykonujemy żadnego spawania poza pozycją”. Niemal wszystkie szwy spawalnicze są wykonywane w pozycji PA i PB. W tym celu na robocie jest wykorzystywany palnik pojedynczy lub tandemowy, który jest umieszczony w urządzeniu przejściowym na portalu. Istnieją dwie odpowiednie stacje oczyszczania palnika. Procedura oczyszczania palnika odbywa się w przypadku palnika tandemowego co około godzinę.

Suwnica halowa jest używana do umieszczania wstępnie sprasowanego przedmiotu obrabianego na stole obrotowym. Różne uchwyty i elementy zaciskowe przytrzymują przedmiot obrabiany w taki sposób, aby mógł być on zespawany bez zniekształceń. Aby zapewnić sobie prawdziwe bezpieczeństwo, operator Ronny Hahn tworzy czasem dodatkowy punkt spawalniczy. W końcu wolny dostęp robota do przedmiotu obrabianego nie może być utrudniony przez elementy zaciskowe. A operator musi zapewnić zaciśnięcie, które jest odpowiednie dla danego robota, żeby mógł on dosięgnąć szwu spawalniczego pod jak najlepszym kątem pracy palnika.

Grubsza płyta stalowa – w przypadku płyt firmy Axzion grubszych niż 30 mm – jest wstępnie nagrzewana do 100 - 130°C.

Ray Baumann: „Coraz bardziej podążamy w kierunku stali walcowanych termomechanicznie”. Zaletą takich arkuszy jest to, że płyta o grubości do 60 mm nie wymaga wstępnego nagrzewania. „Jest to bardzo ważne w przypadku zautomatyzowanego spawania”.

Szybki fakt

Prędkość topienia za pomocą palnika pojedynczego wynosi około 5 kg drutu na godzinę. W przypadku palnika tandemowego robot może przetworzyć do 11 kg na godzinę z prędkością posuwu drutu od 11 do 13 m/s. Bardzo dobre spawarki osiągają wynik 15 kg na zmianę. Stanowi to również zaletę robota.

Pojedyncze elementy poprzeczne są teraz spawane w pełni automatycznie i bez dalszego nadzoru.

Ponadto, jeśli coś byłoby nie tak, doświadczony Ronny Hahn zrozumiałby to już po hałasie palnika. Ale co oznacza „prosty” w firmie Axzion? Ray Baumann uważa – „wiele metrów prostego spawu i potencjalna automatyzacja na poziomie 85 procent” jako optimum. Ma on jeszcze jedną „funkcję kwalifikacyjną” dla zautomatyzowanego spawania: „Poziom programowania nie powinien przekroczyć 20 procent czasu procesowego”. Tylko gdyby spawano kilka identycznych części, warto byłoby przedsięwziąć większy wysiłek programistyczny.
Podczas gdy robot pracuje przy jednej części systemu, inną można wyposażyć w komponenty, które nie są zbyt duże lub może zostać sprasowany kolejny detal. 
Czasami robot ARC Mate marki FANUC wciąż potrzebuje nieco wsparcia i nadzoru ze strony operatora Ronniego Hahna. Obserwując proces przez gogle spawalnicze może on poprawić tu i ówdzie kąt palnika lub pomóc czujnikowi śledzenia szwu za pomocą narzędzia ręcznego programowania iPendant. 
Pozostaje pytanie, czy system z takim rozmiarem trawersu od początku nie mógł zostać wyposażony w dwa roboty jako system podwójnego ramienia? W przypadku dużych komponentów cały czas przetwarzania mógł zostać znacznie skrócony poprzez spawanie równoległe dwoma robotami. 
Ray Baumann potwierdził, że ta opcja została wcześniej omówiona: „Wiele można dodać do naszego systemu. Ale teraz pragniemy budować dalsze doświadczenia i uzyskać niezawodność procesową. Następnie wykonamy kolejny krok.” Wreszcie, należy również przestrzegać budżetu. Reszta produkcji i wytwarzania musi także sprostać zwiększonej wydajności. Ale Baumann twierdzi, że ekspansja nie jest wykluczona. W przeciwieństwie do prostej obsługi robota, wymagany jest również wykwalifikowany personel, który coś rozumie – zarówno w zakresie programowania, jak i spawania.
Ray Baumann, inżynier spawalnictwa w firmie Axzion w Neustrelitz 

O firmie Axzion

Bezpieczne szwy spawalnicze są wymagane wszędzie, także w firmie Axzion w Neustrelitz, Szwajcaria, producenta sprzętu do podnoszenia. Ładunki o wadze powyżej 1000 ton są obsługiwane za pomocą chwytaków i belek podnoszących.