FANUC > Casos de clientes > Axzion
Obter navegação

Tarefa:
A Axzion é fabricante de recetáculos de carga. Distribui e produz treliças, ganchos de bobina e pinças e alicates. No segmento de membros cruzados, a Axzion também dispõe da chamada junta cruzada H, viga cruzada de espaçador, junta cruzada e diferentes barras cruzadas de junta.

Solução:
Sistema de portal para componentes de soldadura até 10 m de comprimento e para pesos de até 5000 kg. Foi importante que o robô trabalhasse com cabo único e tocha emparelhada. O pacote deverá também ter a possibilidade de programação offline.

Resultado:
O robô ARC Mate empurra as juntas de soldadura dos elementos de preensão de forma eficiente, para que o efeito de poupança esteja claramente dentro do limite de percentagem de dois dígitos comparado com a soldadura manual. Os tempos de entrega foram melhorados através da implementação do robô. Com a tocha emparelhada, o robô consegue produzir até 11 kg por hora em velocidades de alimentação de cabo entre 11 e 13 m/s. Soldadores excelentes conseguem atingir 15kg por camada.

Descarregar PDF

Automação do processo de soldadura com a FANUC

Soldagem segura

O robô ARC Mate utilizado na produção de equipamento de elevação

Quando é utilizado o equipamento de elevação da Axzion, não existe espaço para erros. Quando as fundações para parques eólicos offshore, pesando centenas de toneladas devem ser rebaixadas em segurança no leito marinho, não existe uma segunda hipótese. As juntas soldadas destes elementos de preensão são realizadas por um robô ARC Mate comparativamente mais fino da FANUC.

Realiza a tarefa tão bem, quando comparado com a soldadura manual, que a poupança de custos eficiente alcança o limite de percentagem de dois dígitos. Como indica Ray Baumann, engenheiro de soldagem na Axzion em Neustrelitz: “No final, ganhamos de volta os custos de aluguer do sistema.” Isto parece uma atitude descontraída, no entanto, é principalmente um resultado de elevados padrões técnicos na área de soldadura e a decisão de se basear num sistema de soldadura de elevado desempenho com robôs FANUC.

O foco central da produção em Neustrelitz é o equipamento de elevação e transporte de bases com grandes dimensões. Tais bases são necessárias, por exemplo, para transportar de forma segura pás de rotor para turbinas eólicas onshore e offshore. As pinças são uma das peças mais espetaculares do equipamento de elevação e são utilizadas para elevar tubos, para a fundação de turbinas eólicas offshore, de navios de transporte e posicioná-las no “local de construção”. Tais tubos podem ter um diâmetro de seis metros e um comprimento de 30, 40 ou mesmo 60 metros. Tal equipamento de elevação pode ser normalmente único para o qual a Axzion ganhou uma boa reputação para qualidade na indústria. Aproximadamente 40 por cento da produção é contabilizada por tais estruturas especiais e itens únicos. Desenvolvimento, design e produção total na Axzion são estabelecidos internamente, pelo menos devido à certificação exigida de acordo com a EN 1090-2 EXC 3 e a DIN EN ISO 3834-2. Aproximadamente 60 por cento da produção baseia-se em juntas clássicas e pedidos repetidos. Ray Baumann: “Estes são produtos padrão para nós.”

A disponibilidade de tais juntas com tempo de execução curto, apenas duas semanas e meias para Baumann, é também devido à utilização de robôs na produção.

Um detalhe interessante da história da empresa: o fundador e parceiro Ehnimb foi bem sucedido ao realizar uma etapa na história do automóvel com a invenção do cinto de segurança que foi construído, pela primeira vez, para a Volvo.

Após a experiência anterior com o robô de soldadura da Cloos, a Axzion tem vindo a trabalhar com um novo sistema desde 2016 que foi implementado pelo integrador de sistemas de Berlim, H. Euen GmbH. A Axzion só tinha alguns requisitos: Deveria ser um sistema de portal para componentes de soldadura até 10 m de comprimento e para pesos de até 5000 kg. Uma fonte de corrente de soldadura EWM deverá também ser utilizada para soldadura automática, uma vez que as melhores experiências com soldadura manual foram exibidas pelo processo “forceArc” EWM. Houve também outro aspeto que falou a favor de uma combinação EWM/FANUC: Uma vez que todas as aprovações (WPQ) para processos de soldadura são realizados utilizando fontes de corrente EWM e os processos correspondentes foram certificados, era desejável permanecer assim e utilizar esta experiência.

Foi também importante para a tarefa na Axzion, que o robô conseguisse trabalhar com tochas emparelhadas e de cabo único. A Axzion não especificou a marca do robô.

Ray Baumann: “O pacote deverá também ter a opção de programação offline incluída. E conseguimos isso na Euen.”

Porquê a FANUC?

Foi o integrador do sistema que escolheu o FANUC ARC Mate 120iC/12L. Um sucessor deste robô, o ARC Mate 100iD, já estava no mercado à altura da seleção, mas apenas disponível na versão básica e não de braço longo. A opção de software “ARC Tool” utilizou a última versão.

O robô apoia-se numa trave com uma distância de dez metros.

O posicionador no qual as peças são fixadas pode também ser rodado é correspondentemente grande. A trave e os eixos de rotação são integrados como eixos servo diretamente no controlador do robô e podem ser controlados pelo R-30iB. Ray Bamann classifica o controlo da peça do eixo de rotação como “muito enganador”. Mesmo com o centro de gravidade assentando fora do eixo de rotação, o eixo roda de forma totalmente equilibrada para que o robô de soldadura possa realizar o seu trabalho de forma equilibrada. Baumann: “Foi aí que a Euen fez um bom trabalho.”

 

O ARC Mate montado em calha opera a partir de cima para um design de poupança de espaço.

Peças com um peso de peça de até 5000 kg podem ser soldadas no sistema.

Baumann: “Não realizamos qualquer soldadura de posição.” Quase todas as juntas soldadas são soldadas nas posições PA e PB. Para tal, uma tocha de cabo único ou uma tocha emparelhada é utilizada no robô, e as mesmas localizam-se num dispositivo de comutação no portal. Existem duas estações de limpeza de tocha correspondentes. Um procedimento de limpeza de tocha ocorre na tocha de emparelhamento aproximadamente a cada hora.

 

Uma grua interior é utilizada para colocar a peça pré-colocada na mesa rotativa. Diferentes montagens, suportes e elementos de fixação seguram a peça de forma a que possa ser soldada sem distorções. De modo a estar realmente seguro, o operador Ronny Hahn, por vezes, cria um ponto de soldadura adicional. Finalmente, o acesso livre do robô à peça não deverá ser tornado mais difícil pelos elementos de fixação. E o operador deverá assegurar que a fixação é adequada ao robô, para que possa atingir a junta de soldadura com o melhor ângulo de incidência possível da tocha.

 

Placa de aço espessa, no da Axzion, placas com uma espessura superior a 30 mm são pré-aquecidas entre 100 e 130°C. 

 

Ray Baumann: “Estamos cada vez a orientar-nos para a direção dos aços termomecanicamente laminados.” A vantagem de tais folhas é de que as espessuras da placa de até 60 mm não têm de ser pré-aquecidas. “Isto é muito importante para a soldadura automática.”

 

Facto

A taxa de fundição com tocha de cabo único é de cerca de 5 kg de cabo por hora. Com uma tocha emparelhada, o robô consegue correr até 11 kg por hora com velocidades de alimentação de cabo entre 11 e 13 m/s. Excelentes soldadoras atingem 15 kg por turno. Isto é também uma vantagem do robô.

Os membros cruzados simples são agora soldados automaticamente e sem supervisão.

Para além disto, se algo não estiver correto, o experiente Ronny Hahn percebê-lo-ia pelo ruído da tocha. Mas o que significa “simples” na Axzion? Ray Baumann considere, “Muitos metros de soldadura a direito e um potencial nível de automação de 85 por cento”, como otimizado. Ele tem apenas uma “característica de qualificação” para trabalho de soldadura automática: “O nível de programação não deverá exceder mais de 20 por cento do tempo do processo.” Apenas se várias partes idênticas tiverem sido soldadas, um maior esforço de programação valeria a pena.

Enquanto o robô estiver a trabalhar numa parte do sistema, a outra parte do sistema pode ser instalada com componentes que não sejam demasiado grandes ou a próxima peça poderá ficar sobreposta.
Por vezes, o robô ARC Mate da FANUC necessita de um pouco de apoio e supervisão de Ronny Hahn. Ao observar o processo através dos óculos de soldadura, pode melhorar o ângulo da tocha aqui e ali ou ajudar o sensor de localização de junta através da ferramenta manual de programação iPendant.
A questão que se coloca é se um sistema com este tamanho de trave poderá não estar equipado com dois robôs, como um sistema de braço duplo, a partir do início? Para componentes grandes, todo o tempo de processamento poderia ser significativamente encurtado pela soldadura paralela com dois robôs.
Ray Baumann confirmou que esta opção foi discutida antecipadamente: “Muito pode ser adicionado ao nosso sistema. Mas agora queremos acumular mais experiência e ganhar fiabilidade de processo. Depois daremos o passo seguinte.” Por fim, o orçamento também teve de ser cumprido. O resto da produção e ainda do fabrico deverão conseguir acompanhar a capacidade adicional. No entanto, de acordo com Baumann, a expansão não fica excluída. Ao contrário do manuseamento de robô simples, necessita de pessoal qualificado que entenda algo sobre programação e sobre soldadura.

Ray Baumann, engenheiro de soldagem na Axzion em Neustrelitz 

Sobre a Axzion

São necessárias, em qualquer parte, juntas soldadas de forma segura, assim, também a Axzion em Neustrelitz, Suíça, fabricante para a elevação de equipamento, as utiliza. Cargas de mais de 1000 toneladas são manuseadas com as suas pinças e juntas de elevação.