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Ein virtuose schweisst in einer spiralbahn

Bei Lucas G, einem Hersteller von Landwirtschaftsmaschinen, führt ein Roboter das Spiralschweißen an einer konischen Nabe durch. Seine numerische Steuerung ist ein wahrer Virtuose komplexer Bahnen und verwaltet gleichzeitig 9 Bewegungsachsen sowie eine seitliche Abtastung von wenigen Millimetern.

Lucas G

Bei geschlossener Kabine beginnt der Schweißroboter einen Zyklus, der 65 Minuten dauert (im Vergleich zu 120 Minuten beim manuellen Schweißen). Ziel dieser Roboterzelle ist es, spitze Elemente miteinander zu verbinden, darunter eine Metallspirale auf einer konischen Hohlwelle. Diese rund 400 kg schwere Schraube wird schließlich eines der Elemente sein, die im Herzen der Lucas G-Maschinen montiert sind.

Die Bahnen des Brenners sind komplex, da sie abwechselnd auf der Oberfläche und auf der Unterseite der konischen Schraube mit einer konstanten Querbewegung von einigen Millimetern senkrecht zum Schweißfortschritt ausgeführt werden. Zusätzlich zu den sechs Achsen des Roboters verwaltet die numerische Steuerung kontinuierlich drei weitere Achsen, eine lineare und zwei rotierende, also insgesamt 9 Achsen.

Vor diesem Schritt werden die 15 Elemente der konischen Schraube auf einem speziellen Werkzeug durch manuelles Anspitzen vormontiert. Dann werden das Werkzeug und das Werkstück in die Zelle auf dem Portal eingeführt. Eine Standard Spannvorrichtung gewährleistet eine präzise Klemmung und Positionierung der Baugruppe auf kurzen Kegelsitzen. Sobald die Kabine geschlossen ist, wird der Zyklus gestartet.

Diese Zelle ist derzeit für die Aufnahme von sechs Schraubenreferenzen und anderen Elementen ausgelegt. Letztendlich wird es 25 Teilenummern mit Zykluszeiten zwischen 45 und 150 Minuten und insgesamt 3000 Arbeitsstunden pro Jahr verarbeiten.

Seit 1965 ist Lucas G der französische Spezialist für die Zucht von Rindern, Ziegen und Geflügel. An zwei Produktionsstandorten in der Nähe von Cholet beschäftigt das Unternehmen 200 Mitarbeiter und erzielt mit dem Verkauf von 3.000 Maschinen pro Jahr einen Umsatz von 30 Millionen Euro.

Mit 215 Händlern in den wichtigsten Zuchtländern verfügt das Unternehmen über ein einzigartiges Know-how, das auf neun Produktreihen basiert, die auf die Verteilung und das automatische Mulchen von Futter spezialisiert sind.
Die Mischer sind Maschinen für die Herstellung von Rationen mit Mais, Gras und Kraftfutter. Diese werden von einer Schnecke zu einer homogenen Mischung vermengt und an die Kühe in den Futtergängen des Betriebs verteilt.

Strohbläser sind Maschinen, die Rund- oder Quaderballen laden, die das Stroh in das Innere des Gebäudes werfen, um eine saubere Einstreu für das Vieh zu gewährleisten und so das Risiko von Krankheiten oder Infektionen zu vermeiden.
Bei den “verteilenden Siloschneidern” werden mehrere Silage-Produkte in einen Tank gegeben, um sie homogen zu vermischen. Die Maschine bewegt sich dann linear, um das Futter an die Tiere zu verteilen.

Diese Maschinen werden normalerweise von der Zapfwelle eines Traktors angetrieben. Einige sind jedoch auf einen selbstfahrenden Motor montiert. Der neueste Trend sind 100% elektrische, batteriebetriebene Fahrzeuge. Nach getaner Arbeit kehren diese echten “Agrarroboter” zu ihrer Basis zurück, um ihre Batterien aufzuladen.

“In unseren beiden Werken vor Ort (16.000 m² Hallenfläche) arbeiten wir im Zweischichtbetrieb und verarbeiten jährlich 2.500 Tonnen Stahl, davon 80 % Bleche zwischen 1,5 und 8 mm. Zum Schneiden haben wir zwei Laserzentren mit 4 und 5 kW. Im nächsten Jahr wird ein 6-kW-Faserlaser den 4-kW-Laser ersetzen. Für die Umformung verfügen wir über drei Biegemaschinen, zwei davon mit einem Gewicht von 170 Tonnen und eine mit einem Gewicht von 220 Tonnen, sowie eine hydraulische Walzmaschine, die Bleche bis zu 10 mm oder 8 mm auf einer Länge von drei Metern biegen kann.

Zwei CNC-Sägen werden zum Schneiden der Profile verwendet, während eine CNC-Drehmaschine die speziellen Teile herstellt. Darüber hinaus vergeben wir einen großen Teil der maschinell bearbeiteten Komponenten an lokale Werkstätten, die im Allgemeinen sehr gut ausgestattet sind. Nach dem Schneiden, Biegen, Walzen und eventuellen maschinellen Bearbeitungen werden unsere Teile geschweißt, insbesondere mit der Roboterzelle von Valk Welding, die für große Unterbaugruppen bestimmt ist. Diese Robotereinheit wurde im Oktober 2019 aufgebaut und war ab Januar 2020 einsatzbereit.

Schließlich verfügen wir für die Fertigstellung unserer Kleinteile über eine Lackieranlage und eine große Kabine für unsere großen Baugruppen”, erklärt Stéphane Godet, Leiter für Wartung und Verfahren bei Lucas G.

Und um die mehr als 30.000 Schweißstunden pro Jahr zu bewältigen, “müssen wir noch unsere Roboterschweißanlagen modernisieren, um unsere Kapazität um 50 % zu erhöhen, damit wir den erhöhten Ausstoß unserer neuen Baureihen bewältigen können”, fügt er hinzu.

www.lucasg.com

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