Onko mahdollista saada hitsausrobotit toimimaan piirustusohjelmista ja tallentamaan erityistä hitsaustietoa ohjelmistoon? Tämä oli suuri haaste laivanrakennuksen propulsioteknologian johtajalle, rakennusyritys De Waalille. Vuonna 2015 De Waal aloitti ohjelman 'Sovellettuja innovaatioita merenkulun automaatioon' (TIMA), saavuttaakseen peräsinjärjestelmien ohjainten robottihitsauksen. Ensimmäisessä testivaiheessa on ollut mahdollista hitsata ohjaimia robotilla ilman, että ohjelmointiin kuluu paljon aikaa. Sillä välin sekä hitsausmenetelmä että hitsaaja on sertifioitu 'alushitsaukseen' ja projekti on nyt loppuvaiheessa.
Nelivuotisen 'Sovellettuja innovaatioita merenkulun automaatioon' -ohjelman puitteissa Scheepswerf Slob ja Valk Welding osallistuvat projektiin yhdessä De Waalin kanssa. Ennen kuin nelivuotinen TIMA-projekti, joka päättyy tämän vuoden lopussa, on saatettava loppuun lopullinen hitsausautomaatio täydellisten peräsinosien hitsaamiseksi. Mark van Keulen, De Waalin tekninen insinööri, työskentelee tämän parissa Valk Weldingin kanssa.
"Myös laivanrakennuksen alalla kohtaamme tietotaidon vanhenemista, mikä aiheuttaa sen, että menetämme valtavan arvokkaan osan tiedosta ja kokemuksesta, jos emme huolehdi ajoissa. Näemme, että on vaikeaa saada uusia ammattihitsaajia tai kouluttaa tulevia hitsaajia. Siksi ulkoistamme osan työstä. Sillä välin paine pysyä tuotantokuormituksen huippuaikojen mukana on vaikeaa, tietäen, että käsityöammatit katoavat ajan myötä ja suuri osa työstä siirtyy ulkomaille. Siksi näemme hitsausrobottien käytön mahdollisena ratkaisuna," selittää perustaja Johan Verlaan. "Siksi aloitimme tämän innovatiivisen taistelun."
Nykytilanteessa peräsinjärjestelmien ohjaimet hitsataan puoliautomaattisesti. Ympyränmuotoiset hitsaukset on muutettava useiksi kerroksiksi ja ne on hitsattava molemmille puolille muodonmuutosten estämiseksi. Operaattori on läsnä koko tuotantosyklin ajan kääntääkseen työkappaleen nosturilla. "Sykliaika on 40 minuuttia, josta 16 minuuttia on käsittelyaikaa."
Testiasennuksessa, johon Valk Welding toimitti Panasonic TM-2000 hitsausrobotin ja 2 tonnin asennuslaitteen vastalaakerilla, ohjaimet valmistellaan ja asetetaan paikoilleen. De Waal kehitti hydraulisen kiinnitysjärjestelmän, joka soveltuu koko tuoteperheelle. "Hitsausrobotti hitsaa ensin toiselta puolelta hitsauskorkeuteen A8 asti, sen jälkeen toiselta puolelta ja sen jälkeen A8:sta hitsauskorkeuteen A15 toiselta puolelta. Työkappale käännetään manipulaattorissa tällä tavalla 5 kertaa muodonmuutosten estämiseksi ja hitsataan kokonaan 24,5 minuutissa, josta 14,3 minuuttia on tehokasta hitsausaikaa ja loput etsintä- ja kosketustunnistusjaksoja. Koska operaattorin tarvitsee olla läsnä vain ensimmäiset viisi minuuttia kiinnittääkseen työkappaleen ja käynnistääkseen hitsausrobotin, työtuntien säästö on 85 % verrattuna puoliautomaattiseen tuotantoon," sanoo Mark van Keulen.
Koska De Waal rakentaa peräsinjärjestelmiä eri kokoisina, ohjaussylinterin asetusten sijainti ja ohjainten muoto vaihtelevat myös tuoteperheen sisällä. Van Keulen: "Haasteena on siirtää tämä kiinnitysjärjestelmään ja viitepisteeseen robotin ohjelmoimiseksi. Tätä tarkoitusta varten on kehitetty konfiguraattori, joka luo hitsausrobotin ohjelman Inventor CAD -ohjelmien muototietojen perusteella. DTPS:ssä, Panasonic-hitsausrobottien offline-ohjelmointiohjelmistossa, perusohjelma ohjaimelle luotiin vain kerran. DTPS Plugin QPT:n (Quick Programming Tools) avulla konfiguraattori säätää hitsausohjelman tietyn tuotteen mittoihin puolessa minuutissa. Näin voit hitsata yksittäisiä tuotantoeriä robotilla ilman, että ohjelmointi vie paljon aikaa."
Suurille hitsauskorkeuksille käytetään Panasonicin Thick plate -moduulia. Thick plate varmistaa, että jokainen hitsaus kopioidaan automaattisesti, joten jokaista hitsausta ei tarvitse ohjelmoida erikseen. Lisäksi hitsauskorkeudet ja hitsausjärjestys tallennetaan ohjelmistoon, joten sekä hitsauksen laatu että tuotantotieto ovat taattuja. Tämä menettely on nyt sertifioitu Lloydsin toimesta, samoin kuin hitsausoperaattori. "Näin varmistetaan, että tietotaito säilyy tulevaisuudessa ja korkealaatuinen tuote toimitetaan jatkuvalla hitsauslaadulla," Van Keulen korostaa.
Jotta hitsausrobotin käyttö olisi kannattavaa, tarvitaan suurempi asennus, jossa hitsausrobotti toimii useissa työasemissa. Tätä varten tällä hetkellä tehdään useita konsepteja, jotka perustuvat XYZ-pylväsrakenteeseen ja portaalirakenteeseen. Yksi näistä konsepteista rakennetaan ennen 'TIMA'-projektin valmistumista tämän vuoden lopussa. Mark van Keulen: "Valk Welding on ainoa kumppani, joka on tarpeeksi kilpailukykyinen toteuttamaan tällaisia projekteja ja joka on ainutlaatuinen ohjelmistokehityksessään ja hitsausrobottiautomaatiossaan."
Automaatiohankkeen avulla De Waal voi toteuttaa kapasiteetin lisäyksen, joten osaa tuotannosta ei tarvitse enää ulkoistaa. "Tämä suuri innovaatio menee pidemmälle kuin pelkkä taloudellinen harkinta, mutta se on pääasiassa investointi uuteen teknologiaan, jolla voimme tehdä suuria askeleita tulevaisuutta varten. Tänä vuonna täytämme 80 vuotta ja olemme matkalla kohti sadatta vuosipäivää innovatiivisena yrityksenä," Johan Verlaan katsoo eteenpäin.
www.dewaalbv.nl
Haluamme ajatella yhdessä kanssasi löytääksemme ratkaisuja (hitsaus)automaatioon, hitsauslankoihin ja hitsausvarusteisiin. Etsimme yhteyttä ja haluamme mieluummin olla kumppani kuin toimittaja.
