Valk Welding: 2006

Manuel svejsning af tykke og tunge stålkomponenter er ikke noget for vatnisser. Temperaturerne over svejseoverfladen kan stige enormt, især hvis også materialet bliver forvarmet.  Desuden er det ikke let at udføre svejsearbejde af en konstant kvalitet.

 Enhver afbrydelse eller for meget effekt på ét sted kan medføre en svag samling. Derfor er det meget indlysende at benytte en svejserobot. Alligevel er der mange virksomheder i metalindustrien, der gruer for de høje investeringer i forbindelse med anskaffelsen af en svejserobot og anlæggenes omfang. Hvis man begrænser sig til delmontager i stedet for komplette konstruktioner, viser svejseautomatisering sig imidlertid at være meget profitabel og ved hjælp af svejseautomatisering opnås desuden den ønskede høje og konstante kvalitet. Beviset herpå er den succesfulde anvendelse af en svejserobotcelle hos Caterpillar Work Tools i Den Bosch, Holland.

Peter Lauterslager, produktionsingeniør hos Caterpillar Work Tools, indså, at svejsningen af en komplet graveskovl var en alt for ambitiøs plan. “Det er netop delmontagerne, der medfører de fleste timer med manuel svejsning. Hvis man altså anvender en svejserobot, kan der bespares betydeligt på mandetimerne, og anlæggets omfang er stadig til at overskue.  Vi har forelagt vores ønsker med hensyn til PA-svejsning, trådkorssvejsning, forvarmning, produkthåndtering og fleksibel programmering for forskellige leverandører, og Valk Welding præsenterede et koncept, der skiller sig ud fra de andre leverandørers.

Topbox (billede: Erik Steenkist)

60% hurtigere
Valk Welding leverede til Caterpillar Work Tools et svejserobotanlæg, der svejser knivene og ophængningen til graveskovlene. Anvendelsen af anlægget har medført en højere, konstant kvalitet, mindre behov for håndtering og forkortelse af gennemløbstiden på 40%. Hele anlægget består af en Panasonic VR svejserobot på en køreskinne, 2 opspændingssteder, hvoraf én med drop-center manipulator og programmeringssystemet DTPS 2.

Peter Lauterslager, produktionsingeniør hos Caterpillar Work Tools BV og Bas van Hagen, teknisk rådgiver hos Valk Welding bv, ved siden af en CAT graveskovl.

Manipulator med to akser
Valk Welding anvendte en drop-center manipulator for at muliggøre en stor bevægelsesfrihed af tunge arbejdsemner under svejsningen. Disse manipulatorer sørger for, at arbejdsemnernes drejeakse altid er i center, således at svejserobotten altid svejser optimalt i forhold til smeltebadet. På grund af denne bevægelsesfrihed flytter arbejdsemnet og svejserobotten sig efter hver fuldstændig svejsning uforstyrret til den næste modsatte position, hvorved der opnås en optimal balance i varmetilførslen mht. deformationer. Endvidere er trådkorssvejsning kun et spørgsmål om at indstille den rigtige sekvens i programmet.

Peter Lauterslager

Offline programmering
På trods af at alle produkterne fremstilles skræddersyet efter bestilling, er der tale om en høj grad af standardisering inden for de forskellige varianter. Eksempelvis er tandadapterne de samme, men positionen kan variere meget fra den ene kniv til den anden. Peter Lauterslager: "Derfor anvender vi programmeringssystemet Panasonic DTPS G2. Ved hjælp af dette system kan vi flytte et helt program til en tandadapter til enhver vilkårlig position. Således bespares der meget programmeringsarbejde. Med en sådan offline programmeringspakke er man altså meget mere fleksibel og kan hurtigt gennemføre variationer. Endvidere kan hele produktet simuleres offline i forvejen."

Caterpillar Work Tools i Den Bosch Holland

Usædvanlig svejsehøjde
Ingeniørerne hos Caterpillar Work Tools har foreskrevet en svejsehøjde på A-mål 24 til svejsning af adapterne (tænderne) på knivene. En sådan A-mål er meget usædvanligt og kan kun udføres ved at svejse flere lag. I den forbindelse er den rigtige nedsmeltningsydelse også af afgørende betydning. For at undgå defekter, må trådens effekttæthed ikke overstige 1,5 kJ. Endvidere er det vigtigt at svejse i forkanten af smeltebadet og midt i overgangen fra de to underliggende strenge  for at undgå geometriske fejl som nedsynkning af svejsningen og sidekærv. I alt kræves der 12 lag for at opnå det påkrævede A-mål. Lagene kan ikke svejses efter hinanden pga. varmetilførslen vil give en alt for høj mellemstrengs/interpass temperatur, men de skal derimod svejses tand for tand.

Topbox svejsning

Godt råd fra Peter Lauterslager (Caterpillar Work Tools)
Peter Lauterslager: "Jeg tror, at mange virksomheder i dette segment er tilbageholdende med at investere i en svejserobot på grund af teknologien og de høje investeringsbeløb. Man behøver ikke at være professor for at integrere en robot i produktionsprocessen, men det er vigtigt, at man er klar over rammebetingelserne. Bed din leverandør om at informere dig godt om, hvad der er muligt og hvad der ikke er muligt, og forsøg at vurdere, hvor meget det indbringer (udbytterne). Denne arbejdsmåde er ideel til arbejde med mange gentagelser. Søg derfor frem for alt produkter, der passer i en kategori. Robotten har givet en højere, konstant kvalitet og en kortere gennemløbstid. Operatøren er ikke blot nogen, der “trykker på knapper”. Under svejsningen udfører han også andet arbejde i produktionscellen, således at operatørens tid udnyttes optimalt."

Caterpillar Work Tools BV
Den Bosch, tlf.: +31 (0)73 6399837
www.caterpillar.com

Bron: Metaalmagazine september 2006