Project Sjorring

Dickblechtechnologie vereinfacht Mehrlagenschweißen

In enger Zusammenarbeit mit Panasonic Welding Systems hat Valk Welding eine spezielle Technologie für das Mehrlagenschschweißen dicker, schwerer Stahlbleche mit Panasonic-Schweißrobotern entwickelt. Diese Dickblechtechnologie basiert auf einer Kombination von Schweißnahterkennung und einer spezifischen Software für die Dickblechtechnologie. Gemeinsam mit der von Valk Welding entwickelten Lasersensor-Schweißnahterkennung ermöglicht es die Dickblech-Software, die Schweißparameter (WPS) auch unter Fertigungsbedingungen einwandfrei zu kontrollieren. Die Dickblechtechnologie spielt eine wichtige Rolle in der Anwendung von Schweißrobotern beim Bau von Baggern, Stahlkonstruktionen und Geräten für den Schwertransport. Mithilfe der Dickblechtechnologie hat Valk Welding mittlerweile mehrere Schweißrobotersysteme für dicke, schwere Stahlbleche installiert. Unter anderem bei VOP und Huisman in der Tschechischen Republik und in China, bei Caterpillar Nederland sowie bei der belgischen Firma Victor Buyck und dem dänischen Unternehmen Sjørring Maskinfabrik.

Beim Zusammensetzen dicker und schwerer Stahlbleche wird man in der Praxis oft mit großen Toleranzunterschieden und großer Spaltbildung konfrontiert, die auf ungleiche, ungenaue Anschlüsse zurückzuführen sind, die in mehreren Schichten gefüllt werden müssen. Infolge der großen Unterschiede in der Schweißnahtvorbereitung ist die manuelle Programmierung besonders zeitraubend, weil dabei eine Vielzahl von Programmpunkten benötigt wird. Mit der Dickblech-Software lassen sich die Toleranzen im Produkt über Suchmakro, mit denen sich die Suche beschleunigen lässt, und mithilfe der Lasersensortechnologie schnell und einfach aufsuchen. Es muss lediglich die erste Schweißnaht erfasst werden, woraufhin die Software alle Schichten automatisch aufbaut. Der Einsatz der Dickblech-Software vereinfacht die gesamte Programmierung in nicht unerheblichem Maße und kann dafür sorgen, dass die Toleranzunterschiede auch bei laufender Produktion direkt in den Schweißprogrammen korrigiert werden. Mithilfe von Schweißversuchen können Schweißparameter auf einfache Weise im Vorfeld festgelegt werden.

Online-Programmierung bremst Rendite
In der Schwerindustrie werden die meisten Schweißroboteranlagen online programmiert, was pro Produkt schnell einige Wochen dauern kann. Während dieser ganzen Zeit steht der Schweißroboter dann nicht der Produktion zur Verfügung, wodurch die Rendite dieser relativ kostspieligen Anlagen nicht sehr hoch ist. Darüber hinaus ist die Online-Programmierung hinsichtlich der Kontrolle des Draht-Stick-Outs ungenauer und hat somit eine geringere Zuverlässigkeit mit Bezug auf die Schweißparameter (WPS). Bei der Offline-Programmierung treten diese Einschränkungen nicht auf und Schweißprogramme können auf der Grundlage von 3D-CAD-Daten der Produkte außerhalb der Fertigung geschrieben werden. Zu diesem Zweck verwendet Valk Welding die Programmier- und Simulationssoftware DTPS von Panasonic, in die die Dickblech-Software als Plug-in integriert wird. Mit einer Pendelbewegung und konstanter Bogenlängenmessung können sowohl der Stick-Out als auch die Breitentoleranz vom Dickblech-Lichtbogensensor in Kombination mit adaptiver Pendelbewegung ausgeglichen werden.

Online-Programmierung bremst Rendite
In der Schwerindustrie werden die meisten Schweißroboteranlagen online programmiert, was pro Produkt schnell einige Wochen dauern kann. Während dieser ganzen Zeit steht der Schweißroboter dann nicht der Produktion zur Verfügung, wodurch die Rendite dieser relativ kostspieligen Anlagen nicht sehr hoch ist. Darüber hinaus ist die Online-Programmierung hinsichtlich der Kontrolle des Draht-Stick-Outs ungenauer und hat somit eine geringere Zuverlässigkeit mit Bezug auf die Schweißparameter (WPS). Bei der Offline-Programmierung treten diese Einschränkungen nicht auf und können Schweißprogramme auf der Grundlage von 3D-CAD-Daten der Produkte außerhalb der Fertigung geschrieben werden. Zu diesem Zweck verwendet Valk Welding die Programmier- und Simulationssoftware DTPS von Panasonic, in die die Dickblech-Software als Plug-in integriert wird.

Mit einer Pendelbewegung und konstanter Bogenlängenmessung können sowohl der Stick-Out als auch die Breitentoleranz vom Dickblech-Lichtbogensensor in Kombination mit adaptiver Pendelbewegung ausgeglichen werden.

Sjørring Maskinfabrik setzt Dickblechtechnologie ein
Die Firma Sjørring Maskinfabrik aus Thisted (DK) hat seit Anfang dieses Jahres eine vollautomatische Schweißroboteranlage in Betrieb, mit der u.a. Bauteile von Volvo-Baggern geschweißt werden. Die Anlage besteht aus einer X-, Y-, Z-Versetzung von 5.000, 3.500 bzw. 2.000 mm. Im Arbeitsbereich dieser Roboteranlage ist ein L-förmiger Werkstückpositionierer installiert, der bis zu 5.000 kg handhaben kann. Die Roboteranlage ist mit einem Panasonic TAWERS Schweißroboter mit Dickblech-Software ausgerüstet. Mithilfe dieser Dickblech-Software ist die Anwendung der Mehrschichtschweißtechnik äußerst einfach, wodurch sich die Programmierung dieser Schweißroboteranlage auf ein Minimum begrenzt. Mit dem Einsatz des Schweißroboter TA 1900 WGH (450 A bei 100 % ED) lassen sich problemlos Zykluszeiten von 6-8 Stunden erreichen.

Umstieg auf die Offline-Programmierung
Sjørring Maskinfabrik, die schon seit über 10 Jahren Erfahrung mit vergleichbaren Schweißroboteranlagen hat, konnte die Programmierzeit mithilfe der Dickblech-Software und dem Offline-Programmiersystem DTPS um über 60 % reduzieren. Außerdem konnte die „Touch up“-Zeit (die Nachbesserungszeit für Korrekturen von Offline-Programmen) auf null reduziert werde. Dies alles hat dazu geführt, dass Sjørring Maskinfabrik schon nach kurzer Zeit selbstständig mehrere Programme für die Schweißroboteranlage schreiben konnte, dass schon sechs Monate nach der Lieferung eine große Vielzahl von Produkten mit dem Roboter vollautomatisch geschweißt werden konnten und dass sich die Einschaltdauer des Schweißroboters dank der Offline-Programmierung gegenüber der Vergangenheit um ein Vielfaches gesteigert hat.

Einzelstückfertigung
Sjørring Maskinfabrik stellte hohe Anforderungen an die Flexibilität der neuen Anlage. Die wichtigste Forderung lautete, dass mit dem Schweißroboter auch die Herstellung von Einzelstücken möglich sein sollte. Daher wurde neben der Offline-Programmierung auch ein automatisches Zu- und Abfuhrsystem für Produkte installiert. Produktpaletten einer großen Vielfalt von Produkten werden in einem vollautomatischen Magazin in unmittelbarer Nähe der Schweißroboteranlage gelagert. Damit können Produkte aus dem Arbeitsbereich der Roboteranlage mit einem Gesamtgewicht von über 5.000 kg automatisch geladen und abgeladen werden. Das dazugehörige Schweißprogramm wird automatisch mit dem zu schweißenden Werkstück verknüpft.

www.sjm.dk

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