Доступ до навігації

Завдання:
Компанія Axzion є виробником вантажопідйомних траверс. Вона випускає та розподіляє балкові ферми, гаки для рулонів, захвати та захватні пристрої кліщового типу. У сегменті поперечних елементів компанія Axzion також пропонує так звану H-подібну поперечну балку, розпіркову поперечину, поперечну балку та різні інші балкові поперечини.

Рішення:
Портальна система для зварюваних деталей завдовжки до 10 м і вагою до 5000 кг. Важливим було те, щоб робот працював як з однодротовим, так і з подвійним (тандемним) пальником. Крім того, комплект повинен мати можливість програмування в автономному режимі.

Результат:
Робот ARC Mate ефективно витягує зварні шви захоплювальних елементів, тож ефект економії чітко перебуває у двозначному відсотковому діапазоні порівняно з ручним зварюванням. Завдяки використанню робота було зменшено термін доставки. А з подвійним пальником робот може видавати до 11 кг на годину при швидкості подавання дроту від 11 до 13 м/с. Дуже гарні зварники можуть доводити максимум до 15 кг на шар.

Скачати PDF

Безпечно зварено

Робот ARC Mate використовується у виробництві підйомного обладнання

Для помилок немає місця при використанні підйомного обладнання Axzion. Тому що багатотоний фундамент морської вітрової електростанції, має бути безпечно опущений на морське дно, іншого шансу небуде. Зварні шви цих захватних елементів виконуються порівняно тонким роботом ARC Mate від FANUC.

Він виконує це завдання настільки добре, що порівняно з ручним зварюванням реальна економія коштів досягає двозначної величини у відсотках. Як зазначив Рей Бауманн, інженер зі зварювання в компанії Axzion, Нойштреліц: “Щонайменше ми повернемо свою орендну плату за цю систему.” Це здається надто спокійним ставленням, але воно є насамперед результатом високотехнологічних стандартів у зоні зварювання та рішення покластися на високопродуктивну зварювальну систему з роботами FANUC.

 

Основним напрямком виробництва в Нойштреліці є підйомне устаткування та транспортні опори великого розміру. Такі опори потрібні, наприклад, щоб безпечно перевозити лопаті ротора для морських та шельфових вітрових турбін. Захвати є однією з найбільш вражаючих частин підйомного устаткування і вони використовуються, щоб піднімати труби для фундаменту шельфових вітрових турбін з транспортних суден та розміщувати їх на "будівельному майданчику". Такі труби можуть бути діаметром 6 метрів і завдовжки 30, 40 або навіть за 60 метрів. Таке вантажопідйомне устаткування може часто бути призначеним для конкретного випадку і таким, завдяки якому компанія Axzion у своїй галузі економіки здобула гарну репутацію за якість. Близько 40 відсотків виробництва припадає на такі спеціальні конструкції та елементи, виготовлені для конкретного випадку. Розробка, проектування та повний цикл виробництва в компанії Axzion — все це виконується в самій компанії — і не в останню чергу завдяки необхідній сертифікації відповідно до EN 1090-2 EXC 3 та DIN EN ISO 3834-2. Близько 60 відсотків виробництва — на основі класичних балок та повторних замовлень. Рей Бауманн: "Це стандартні вироби для нас."

Доступність таких балок за короткі строки — всього за два з половиною тижні згідно зі словами Бауманна — спроможна також завдяки використанню роботів у виробництві.

Після попереднього досвіду зі зварювальним роботом від компанії Cloos компанія Axzion працює з новою системою з 2016 року, яку впроваджено системним інтегратором H. Euen GmbH, що базується у Берліні. Компанія Axzion мала лише кілька вимог: Система повинна бути портальною системою для зварювання компонентів до 10 м завдовжки і з деталями масою до 5000 кг. Для автоматизованого зварювання також слід використовувати джерело зварювального струму EWM, бо найкращі функційні можливості з ручним зварюванням показав технологічний процес EWM "forceArc". Був також ще один аспект, який свідчив на користь комбінації EWM/FANUC: Оскільки всі схвалення (WPQ) для зварювальних процесів дано з використанням джерел струму EWM і відповідні технологічні процеси було сертифіковано, бажано на цьому зупинитися й скористатись даним досвідом.

Крім того, для завдання в Axzion було важливо, щоб робот працював як з однодротовим, так і з подвійним пальником. Компанія Axzion не конкретизувала марки робота. 

Рей Бауманн: "Крім того, комплект повинен також мати додану опцію програмування в автономному режимі. І ми також взяли це від компанії Euen.

Чому FANUC?

Це був системний інтегратор, який обрав FANUC ARC Mate 120iC/12L. Наступник робота ARC Mate 100iD вже був на ринку під час відбору, але був доступний лише в базовій версії, а не у версії з довгим маніпулятором. Опція програмного забезпечення "ARC Tool" — це остання версія.

Робот висить на траверсі з десятиметровою траверсною відстанню.

Відповідно великий позиціонер, на якому стиснуто оброблювані деталі, що також можуть обертатись. Осі траверси та обертання інтегровано в осі сервоприводів безпосередньо в контролері робота R-30iB. Рей Бауманн класифікує керування віссю обертання оброблюваної деталі як "дуже складне". Навіть якщо центр тяжіння лежить поза віссю обертання, вісь обертається повністю рівномірно, так що зварювальний робот також може виконувати свою роботу рівномірно. Бауманн: "Ось тут компанія Euen зробила добру роботу".
ARC Mate, змонтований на стояку, працює згори для компактнішої конструкції.

Система може приварювати деталі вагою до 5000 кг. can be welded on the system.

Бауманн: "Ми не виконуємо нічого поза позиційним зварюванням". Майже всі зварні шви приварено в позиціях PA та PB. Для цього у роботі використовується однодротовий пальник або подвійний пальник, які містяться у перемикальному пристрою на порталі. Є дві відповідні станції очищення пальників. Процедура очищення пальників відбувається у подвійному пальнику приблизно щогодини.

Внутрішній кран використовується для розміщення попередньо закріпленої оброблюваної деталі на поворотному столі. Різні кріплення, тримачі та затискні елементи утримують оброблювану деталь таким чином, що її може бути приварено без деформацій. Для справжньої безпеки оператор Ронні Ган іноді робить додаткову точку зварювання. Нарешті, вільний доступ робота до оброблюваної деталі не повинен ускладнюватися затискними елементами. І оператор повинен переконатись, що затискання підходить для цього робота, так що він також може досягати зварного шва з найкращим можливим кутом нахилу пальника.

Товстіші сталеві листи — у разі листів Axzion товстіших за 30 мм — попередньо нагріваються від 100 до 130 °C.

Рей Бауманн: "Все частіше ми йдемо в напрямку термомеханічного металопрокату". Перевагою таких листів є те, що товщини листів завтовшки до 60 мм не треба попередньо нагрівати. "Це дуже важливо для автоматизованого зварювання."

Коротка довідка

Швидкість використання дроту на годину з однодротовим пальником становить близько 5 кг. З подвійним пальником робот може використати аж до 11 кг за годину зі швидкістю подавання дроту від 11 до 13 м/с. Найпродуктивніші зварники можуть використати 15 кг за зміну. І тут також є перевага робота.

Поперечини просто приварюються тепер повністю автоматично і без подальшого контролю.

Крім того, коли б щось було неправильно, досвідчений Ронні Ган вже б почув це з шуму пальника. Але що "просто" означає в Axzion? Рей Бауманн вважає: " Багато метрів прямого шва і потенційний рівень автоматизації у 85 відсотків ", як оптимум. Він має тільки одну додаткову "кваліфікаційну функцію" для автоматизованих зварювальних робіт: " Рівень програмування не повинен перевищувати 20 відсотків тривалості процесу. " Тільки тоді, коли кілька однакових частин буде зварено, вище програмне зусилля буде доцільним.
Коли робот працює на одній частині системи, інша частина системи може бути оснащена компонентами, які не є надто великими, або наступну оброблювану деталь може закріплено. 
Іноді робот ARC Mate від FANUC все ще потребує трохи підтримки та нагляду від Ронні Гана. Шляхом спостереження за процесом через зварювальні окуляри він може місцями поліпшити кут пальника або допомогти датчику відстеження шва через ручний інструмент програмування iPendant. 
Залишається питання, чи система з таким розміром траверси не може бути оснащена двома роботами – як система з двома маніпуляторами – від самого початку? Для великих компонентів весь час обробки може бути значно скорочено завдяки паралельному зварюванню двома роботами. 
Рей Бауманн підтвердив, що ця опція обговорювалась заздалегідь: "Багато чого можна додати до нашої системи. Але зараз ми хочемо набути більше досвіду та домогтись надійності технологічного процесу. Тоді ми зробимо наступний крок". І останнє, але не менш важливе — бюджету також слід дотримуватися. Решта виробництва, а також виготовлення повинні теж бути у змозі не відставати від додаткових потужностей. Але, відповідно до Бауманна, розширення не виключено. На відміну від простого маніпулювання робота, потрібен також і кваліфікований персонал, котрий певною мірою розуміє як програмування, так і зварювання.
Рей Бауманн, інженер зі зварювання в Axzion, Нойштреліц 

Про Axzion

Надійні та безпечні зварні шви обов'язкові скрізь, також в Axzion в Нойштреліці, у виробника підйомного обладнання. Вантажі понад 1000 тонн обробляються їх захватами та вантажопідйомними стрілами.