FANUC > Примери с клиенти > Робот за заваряване
Навигация

Задача:
Axzion е производител на товарни контейнери. Компанията произвежда и продава и стоманени гафелни скоби, куки за кранове и устройства за захващане и клещи. В сегмента на траверсите Axzion също предлага така наречената напречна греда под формата “Н”, товарозахващащи устройства, предавателни лостове и различни лостове и напречни греди.

Решение:
Портална система за заваряване на компоненти до 10 м дължина и с тегло до 5 000 кг. Беше от значение роботът да работи едновременно както с единен проводник, така и с тандем горелка. Комплектът трябва също да има възможност за офлайн програмиране.

Резултат:
ARC Mate роботът придърпва заваръчните шевове на захващащите елементи по ефикасен начин, така че спестяващият ефект очевидно попада в рамките на двуцифрения процент в сравнение с ръчното заваряване. Сроковете за доставка са подобрени, благодарение на внедряването на робота. С тандем горелката роботът може да произведе до 11 кг за час при скорост на подаване между 11 и 13 м/с. Най-добрите заварчици могат да постигнат 15 кг на слой.

 

Изтегли PDF

Автоматизация на процеса на заваряване с FANUC

Здраво заварен

ARC Mate робот, използван при производството на подемно оборудване

Когато използвате подемно оборудване Axzion, няма място за грешка. Защото, когато основите за морските вятърни паркове, тежащи стотици тонове, трябва да бъдат безопасно спуснати на морското дъно, няма да има втори шанс. Заваръчните шевове на тези захващащи елементи са направени от сравнително тънък робот ARC Mate от FANUC.

Той изпълнява тази задача толкова добре в сравнение с ръчното заваряване, че ефективното спестяване на разходи задоволително достига двуцифрения процентов диапазон.  Рей Бауман, инженер по заваряването в Axzion Неустрелитц,  коментира: "Най-малкото си възстановяваме лизинговата такса за системата." Това изглежда като безгрижно отношение, но това се дължи предимно на високите технически стандарти в областта на заваряването и решението да се разчита на високопроизводителна система за заваряване с FANUC роботите.
 Производството в Неустрелитц е фокусирано върху подемното оборудване и транспортните опори с по-големи размери. Такива опори са необходими, например, за безопасното транспортиране на моторни остриета за наземни или морски вятърни турбини. Устройствата за захващане са едни от най-впечатляващите части на подемното оборудване и се използват за повдигане на тръби и основи на морски вятърни турбини, от транспортните кораби и  за поставяне на тръбите на "строителната площадка". Такива тръби могат да са с диаметър от шест метра и дължина от 30, 40 или дори 60 метра. Такова подемно оборудване често може да бъде използвано еднократно, поради което Axzion е изградила добра репутация за качество в индустрията. Приблизително 40 процента от производството се дължи на такива специални структури и еднократни продукти. Построяването, дизайнът и цялото производство в Axzion на всички продукти се извършва вътре в компанията- не на последно място поради необходимостта от сертифициране в съответствие с EN 1090-2 EXC 3 и DIN EN ISO 3834-2. Приблизително 60 процента от производството е базирано на класически греди и повторни поръчки. Рей Бауман: "Това за нас са стандартни продукти."

Наличността на такива греди за кратки срокове - само две и половина седмици според Бауман- също се дължи на използването на роботи при производството.

Интересна подробност от историята на компанията: Ehnimb, основател и партньор, успя да постигне важно събитие в историята на автомобилите с въвеждането на предпазния колан, който  първоначално   е предназначен за "VOLVO".

От придобития опит с роботи за заваряване от Cloos, Axzion работи с нова система от 2016 г., която бе внедрена от разположения в Берлин системен интегратор H. Euen GmbH. Само че Axzion имаше няколко изисквания: Това трябва да бъде портална система за заваряване на компоненти до 10 м дължина и  тежащи до 5 000 кг. EWM източник на заваръчния ток също трябва да се използва за автоматизирано заваряване, като най-добрия опит с ръчно заваряване бе показан от процеса EWM "forceArc”. Имаше и друг аспект в подкрепа на EWM/FANUC комбинацията: Тъй като всички одобрения (WPQ) за процесите за заваряване са определени чрез използването на EWM източници на ток и съответните процеси са сертифицирани, бе желателно да се придържаме към това и да използваме този опит.
 
Също беше от значение за задачата в Axzion, роботът да работи едновременно както с единен проводник така и с тандем горелки. Axzion не уточни марката на робота. 

Рей Бауман: "В комплекта трябва също да е включена възможността за офлайн програмиране. И ние получихме това от Euen."

Защо FANUC?

Системният интегратор избра FANUC ARC Mate 120iC/12L. Наследникът на този робот, ARC Mate 100iD, вече беше на пазара по време на подбора, но само в наличност в базисната версия и не в тази с дълга ръка. Използваната софтуерна опция на "ARC Tool” е най-новата версия.

Роботът виси на траверса с десет метра траверсно разстояние.

Позициониращото устройство, на което затегнатия детайл може също да се върти, съответства на големината. Траверсните и ротационни оси са включени като серво оси директно в контролера на робота и могат да се управляват от R-30iB. Рей Бауман класифицира контролът на детайлната ос на въртене като "много труден". Дори и центърът на тежестта да лежи извън оста на въртене, оста се върти напълно равномерно така, че заваряващият робот може също да изпълнява работата си ритмично. Бауман споделя: “Това е мястото, където Euen са свършили добра работа.”
Монтираният на статив ARC Mate работи от горе, за да се пести пространство..

Детайли,  тежащи до 5000 кг, могат да бъдат заварявани от системата.

Бауман: "Ние не извършваме никакво заваряване, ако не е в рамките на позицията ." Почти всички заваръчни шевове се заваряват в PA и PB позиции. За тази цел от робота се използват еднокабелна горелка или тандем горелка, които са разположени в превключвателно устройство на портала. Има две съответстващи почистващи станции за горелката. Процедурата за почистване на  тандем горелката се извършва приблизително веднъж на всеки час. 
Използва се вътрешен кран, който да постави предварително прикрепения детайл върху въртяща се маса. Различни крепежни части, рамки и затегателни елементи държат детайла по такъв начин, че да може да бъде заварен без изкривяване. За да бъде наистина безопасно, операторът Рони Хан понякога прави допълнителна заваръчна точка. Накрая, свободният достъп на робота до детайла не трябва да бъде затруднен от затягащите елементи. И операторът трябва да се убеди, че робота може да доближи заваръчния шев под възможно най-добрия ъгъл на падане за горелката.

По-дебелите стоманени плочи - в случая на Axzion плочи по-дебели от 30 мм - са предварително подгряти до 100 до 130°C.

Рей Бауман: “Все повече отиваме в посока на термомеханични валцувани стомани." Предимството на тези повърхности е, че плочи с дебелини до 60 мм не трябва да се подгряват предварително. "Това е много важно при автоматизираното заваряване."

Бърз факт

Скоростта на топене с еднокабелна горелка е около 5 кг тел на час. С тандем горелката роботът може да работи с до 11 кг на час, при скорост на подаване 11 и 13 м/с. Най-добрите заварчици постигат 15 кг на смяна. Това също  е друго предимство от робота.

Обикновените напречни елементи сега се заваряват напълно автоматично и без допълнителен надзор.

Освен това, ако нещо не е наред, опитният Рони Хан вече ще го е чул от шума на горелката. Но какво означава "обикновено” в Axzion? Рей Бауман счита, "Много метри със заваряване в права посока и потенциално ниво на автоматизация от 85 процента", като оптимално. Той посочва  още една "квалификационна особеност" за автоматизираното заваряване : "Нивото на програмиране не трябва да надвишава с повече от 20 процента времето за обработка." Само когато се заваряват няколко идентични части, използването на повече усилие при програмирането би си заслужавало.

Докато роботът работи върху една част от системата, компоненти, които не са твърде големи, могат да се сглобяват върху другата част или да се прикрепва следващият детайл. 
Понякога ARC Mate роботът от FANUC все пак има нужда от съдействието и надзора на Рони Хан. Като наблюдава процеса през очилата за заваряване, той може да подобри ъгъла на горелката тук-там или да помогне на сензора,  проследяващ шева, през ръчния инструмент за програмиране iPendant. 
Остава въпросът дали система с този размер на траверсата не би могла да се оборудва с два робота, като система с двойна ръка, още от самото начало? За големи компоненти цялото време за обработка може да бъде значително съкратено с помощта на паралелно заваряване от два робота. 
Рей Бауман потвърди, че тази опция е била предварително обсъдена: "Много неща могат да се добавят към нашата система. Но сега искаме да придобием по-нататъшен опит  и надеждност при процеса. След това ще предприемем следващата стъпка." Не на последно място бюджетът също следва да се спазва. Останалата част от производството, както и изработката, също трябва да са в състояние да се справят с допълнителния капацитет. Но разширяване не е изключено, според Бауман. За разлика от непосредственото манипулиране на робота, Вие също имате нужда от квалифициран персонал, който разбира нещата - както програмирането, така и заваряването.
Рей Бауман, инженер по заваряването в Axzion Неустрелитц 

Информация за Axzion

Сигурните и безопасни заваръчни шевове се изискват навсякъде, също и в Axzion в Неустрелитц, Швейцария, производител на подемни устройства. Товари от  повече от 1 000 тона се обработват с техните устройства за захващане и стрели за повдигане.