Úloha:
Spoločnosť Axzion je výrobca zdvíhacích zariadení, ktorá vyrába a distribuuje priehradové nosníky, C-háky, chápadlá a kliešte. V oblasti priečnich nosníkov Axzion ponúka aj nosníky s prierezom H, rozpierky, priečne nosníky a rôzne priečne rozpery.

Riešenie:
Portálový systém na zváranie dielov s max. dĺžkou až 10 m a hmotnosťou až 5000 kg. Podmienkou bolo, aby robot dokázal zvárať pomocou horáka s jedným drôtom aj s tandemovým horákom. Programový balík by mal obsahovať aj funkciu offline programovania.


Výsledok:
Robot ARC Mate efektívne ťahá zvary z uchopovacích prostriedkov, takže v porovnaní s ručným zváraním dokáže ušetriť náklady percentuálne vyjadrené dvojmiestnym číslom. Uvedenie robota do prevádzky malo pozitívny vplyv aj na dodacie lehoty. Pomocou tandemového horáka dokáže robot vyrobiť až 11 kg materiálu za hodinu pri rýchlosti prísunu od 11 od 13 m/s. Pokročilé zváračky dokážu vyrobiť 15 kg na jednu vrstvu.

Stiahnuť PDF

Zvárajte bezpečne

Robot ARC Mate vo výrobe zdvíhacích zariadení


Zdvíhacie zariadenia spoločnosti Axzion si nemôžu dovoliť žiadne chyby, pretože keď kladiete základy pobrežnej veternej elektrárne, ktoré vážia stovky ton, na morské dno, máte len jeden pokus. Švové zvary týchto uchopovacích prostriedkov pochádzajú z dielne relatívne štíhleho robota ARC Mate od spol. FANUC.

V porovnaní s ručným zváraním vám ARC Mate dokáže ušetriť skutočné náklady percentuálne vyjadrené dvojmiestnym číslom. Podľa slov Raya Baumanna, inžiniera zvárania spol. Axzion v Neustrelitze, náklady na lízing tohto zariadenia sa vám v konečnom dôsledku vrátia. Takýto pohľad sa môže zdať nadľahčený, no v prvom rade vychádza z prísnych technických noriem v oblasti zvárania a z rozhodnutia spoľahnúť sa na vysokovýkonný zvárací systém so zapojením robotov FANUC.
Výroba v Neustrelitze sa zameriava najmä na zdvíhacie zariadenia a prepravné konštrukcie väčších rozmerov. Tie sa využívajú napríklad na bezpečnú prepravu listov rotora do veterných turbín. Chápadlá sú jednou z najimpozantnejších častí zdvíhacích zariadení. Používajú sa na zdvíhanie, prepravu a bezpečné uloženie rúr na stavenisku, ktoré tvoria základy pobrežných veterných elektrární. Rúry môžu mať priemer 6 metrov a dĺžku 30, 40 alebo dokonca 60 metrov. Zdvíhacie zariadenia na takéto rozmery sa vyrábajú len veľmi málo, no Axzion si vybudoval dobrú reputáciu založenú na kvalite ich produktov. Približne 40 % ich výroby tvoria zdvíhacie zariadenia špeciálnych konštrukcií a netradičných predmetov. Axzion má vo vlastnej réžií vývoj, projektovanie aj výrobu, a to najmä kvôli certifikácií podľa noriem EN 1090-2 EXC 3 a DIN EN ISO 3834-2. Zvyšných 60 % výroby tvoria bežné nosníky a pravidelné zákazky. Ray Baumann však tvrdí: „Pre nás sú to štandardné produkty.“

Dodacia lehota na takýchto nosník od Axzionu je veľmi krátka (podľa Baumanna len dva a pol týždňa), o čo sa zaslúžili aj roboty vo výrobe.

Zaujímavosťou z histórie spoločnosti je, že zakladateľ a partner, pán Ehnimb, dosiahol obrovský míľnik v automobilovom priemysle. Vymyslel bezpečnostný pás, ktorý bol pôvodne vyrobený pre automobilku Volvo.

Vychádzajúc zo skúseností so zváracím robotom od spol. Cloos Axzion začal využívať nový systém v roku 2016, ktorý im do výroby zaviedol systémový integrátor H. Euen GmbH so sídlom v Berlíne. Spoločnosť Axzion mala len niekoľko požiadaviek: potrebovali portálový systém na zváranie dielov s dĺžkou až 10 m a hmotnosťou jedného dielu do 5000 kg. Zdroj zváracieho prúdu od spoločnosti EWM sa mal tiež využívať na automatizované zváranie, pretože najlepšie výsledky ručného zvárania Axzion dosiahol implementovaním procesu „forceArc“ od EWM. V prospech kombinácie EWM a FANUC robotov hral ešte jeden faktor: úočas všetkých testov zváracích procesov WPQ sa využívali zdroje prúdu od EWM a keďže testy dopadli úspešne, žiadalo sa EWM zdroje využívať aj naďalej a ďalej na nich stavať.

Pre Axzion bolo dôležité aj to, aby robot dokázal zvárať pomocou horáka s jedným drôtom aj s tandemovým horákom. Značku robota Axzion bližšie nešpecifikoval.



Ray Baumann hovorí: „Programový balík by mal obsahovať aj funkciu offline programovania. A to nám tiež zabezpečil Euen.“

Prečo práve FANUC?


Bol to práve systémový integrátor, ktorý vybral robota FANUC ARC Mate 120iC/12L. Jeho predchodca, ARC Mate 100iD, už bol v čase, keď sa rozhodovalo o výbere robota, na trhu, no k dispozícií bola len základná verzia bez predĺženého ramena. Pri výbere softvéru sa rozhodli pre najnovšiu verziu softvéru ARC Tool.

Robot uchopí priečnik s odstupom 10 metrov.
Stojan, na ktorom je možné otáčať upnuté obrobky, má tiež zodpovedajúcu veľkosť. Priečna a otočná os sú prepojené ako servoosi priamo s ovládaním robota a môžete ich ovládať cez ovládací panel  R-30iB. Ray Baumann označil ovládanie otočnej osi obrobku ako „veľmi prešpekulované“. Napriek tomu, že ťažisko sa nachádza mimo otočnej osi, os sa otáča úplne rovnomerne, takže robot môže tiež zvárať rovnomerne. Okre toho dodáva: „Práve v tomto sa Euen vyznamenal.“
ARC Mate namontovaný na stojane zvára zhora, a tým šetrí priestor.

Systém, ktorý dokáže zvárať obrobky s hmotnosťou až 5000 kg.

Baumann: „Všetko zvárame v základných polohách.“ Takmer všetky zvary sa zvárajú v polohách PA a PB. Z tohto dôvodu robot používa tandemový horák a horák s jedným drôtom, ktoré sa nachádzajú na prestavovači na portáli. Oba horáky majú svoje čistiace stanice. Tandemový horák sa čistí približne raz za hodinu.


Žeriav v hale sa používa na uloženie vopred pripevneného obrobku na otočný stôl. Rôzne podstavce, držiaky a upínacie prvky slúžia na prichytenie obrobku, aby sa mohol nerušene zvárať. Aby bolo zváranie stopercentne bezpečné, operátor, Ronny Hahn, niekedy vyberie jedno miesto zvaru navyše. Napokon, upínacie prostriedky nesmú obmedzovať prístupu robota k obrobku. Operátor musí obrobok upnúť tak, aby mal horák robota čo najlepší uhol dopadu k zvaru.

Hrubšie oceľové dosky (v prípade Axzionu hrubšie ako 30 mm) sa predhrievajú na 100 až 130 °C.

Ray Baumann hovorí: „Programový balík by mal obsahovať aj funkciu offline programovania. A to nám tiež zabezpečil Euen.“

Zaujímavosť

Horák s jedným drôtom dokáže roztaviť približne 5 kg drôtu za hodinu. Robot s tandemovým horákom dokáže roztaviť až 11 kg drôtu za hodinu pri rýchlosti prísunu od 11 od 13 m/s. Vysokovýkonné zváračky roztavia 15 kg za zmenu. Toto je ďalšia z výhod robota.

Jednoduché priečniky môžete zvárať úplne automatizovane a bez ďalšej kontroly.

Koniec koncov, ak by niečo nebolo v poriadku, skúsený operátor Ronny Hahn by to dokázal rozpoznať podľa zvuku horáka. No čo v Axzione znamená „jednoduché“? Ray Baumann za optimálny výkon považuje “„vysokú metráž rovného zvaru pri 85-percentnej automatizácií .” Čo sa týka automatizovaného zvárania, má ešte jeden „podmienku“: “Programovanie by nemalo zabrať viac ako 20 % času celého procesu.” Stráviť viac času programovaním má zmysel len v prípade, ak sa zvára niekoľko rovnakých dielov.
While the robot is working on one part of the system, the other part of the system can be fitted with components that are not too large or the next workpiece can be tacked.
Sometimes, the ARC Mate robot from FANUC still needs a bit of support and oversight from Ronny Hahn. By observing the process through the welding goggles, he can improve the torch angle here and there, or help the seam tracking sensor via the iPendant programming hand tool.
The question remains as to whether a system with this size of traverse could not have been equipped with two robots, as a dual arm system, from the start? For large components, the entire processing time could be significantly shortened by the parallel welding with two robots.
Ray Baumann confirmed that this option had been discussed in advance: “A lot can be added on to our system. But now we want to build up further experience and gain process reliability. Then we will take the next step.” Last but not least, the budget should also be adhered to. The rest of the production as well as fabrication must also be able to keep up with additional capacity. But expansion is not excluded, according to Baumann. Unlike straightforward robot handling, you also need qualified personnel who understand something - both about programming and about welding.
Ray Baumann, welding engineer at Axzion in Neustrelitz 

O Axzione

Bezpečné zvary sú potrebné v každej firme, aj v Axzione z Neustrelitzu zo Švajčiarska, ktorá vyrába zdvíhacie zariadenia. Chápadlá a zdvíhacie ramená z Axzionu prenášajú viac ako tisíc ton materiálu.