Kun je lasrobots vanaf tekenprogramma’s laten werken en specifieke laskennis in software vastleggen? Voor machinefabriek De Waal, toonaangevend in voortstuwingstechnologie voor de scheepsbouw, was dat een grote uitdaging. In 2015 begon De Waal daarom binnen het programma ‘TIMA’, een project om enkelstuks roersystemen gerobotiseerd te kunnen lassen. In de eerste testfase is het gelukt tillers (onderdelen voor aansturing van het roersysteem) met een robot te lassen, zonder dat veel tijd aan programmeren hoeft te worden besteed. Intussen is zowel lasprocedure als lasser gecertificeerd om 'onder keur' te lassen en bevindt het project zich nu in de eindfase.
Binnen het vierjarige programma ‘Toegepaste Innovaties voor Maritieme Automatisering’ (TIMA), dat eind dit jaar afloopt, nemen naast De Waal, ook Scheepswerf Slob en Valk Welding deel aan het project. Vóór het eind van dit jaar moet de uiteindelijke automatisering voor het lassen van complete roerdelen zijn afgerond. Samen met Valk Welding legt Mark van Keulen, technical engineer bij De Waal, daar nu de laatste hand aan.
Innovatie is hard nodig, vertelt directeur Johan Verlaan. “Ook in de scheepsbouw hebben we te maken met vergrijzing, waardoor - als we niet oppassen- een enorme rijkdom aan kennis en ervaring verdwijnt. We merken dat het moeilijk is om vakkundige lassers te krijgen of lassers zelf op te leiden. Een deel van het werk besteden we daarom uit. Tegelijk is de druk groot om met de tijd mee te gaan. We beseffen dat ambachtsberoepen op termijn kunnen verdwijnen en een groot deel van het werk naar het buitenland verhuist. Inzet van lasrobots zagen we daarom als een mogelijk goede oplossing,” aldus Verlaan. “We zijn daarom de innovatieslag aangegaan.”
De bestaande situatie worden de tillers voor de roersystemen semiautomatisch gelast. De cirkelvormige lassen moeten in meerdere lagen afwisselend aan beide kanten worden aangebracht om kromtrekken te voorkomen. De operator is gedurende de hele lascyclus bij het proces aanwezig om het werkstuk met een takel te keren. “De doorlooptijd is 40 minuten, waarvan 16 minuten handlingtijd.”
Voor de eerste fase, waarvoor Valk Welding een Panasonic TM-2000 lasrobot en een tweetons manipulator met tegenlager leverde, worden de tillers opgespannen in een hydraulisch spansysteem. De Waal ontwikkelde het spansysteem zo, dat het geschikt is voor de hele productfamilie. “Het werkstuk wordt in de manipulator vijf keer gedraaid. De lasrobot last eerst aan één zijde tot lashoogte A8, daarna de andere zijde en vervolgens van A8 tot lashoogte A15 aan beide zijden. Het werkstuk wordt zo in 24,5 minuten compleet gelast, waarvan 14,3 minuten effectieve lastijd. Omdat de operator alleen aanwezig hoeft te zijn om het werkstuk op te spannen
en de lasrobot te starten, is de besparing op manuren 85% ten opzichte van de semiautomatische productie,” legt Mark van Keulen uit.
Omdat de roersystemen door De Waal in verschillende groottes worden gebouwd, verschillen ook de positie van de cilindervattingen en de vorm van de tillers binnen de productfamilie. Van Keulen: “Uitdaging is dat te vertalen in een klemsysteem en een referentiepunt om de robot te kunnen programmeren. Samen met Valk Welding hebben we een configurator ontwikkeld die het programma voor de lasrobot genereert aan de hand van de vormgegevens uit de Inventor CAD programma’s. Binnen DTPS, de offline programmeersoftware voor Panasonic lasrobots, is eenmalig het basisprogramma voor een tiller gemaakt. Met behulp van de DTPS Plugin QPT (Quick Programming Tools) configureert de configurator binnen een halve minuut het lasprogramma op basis van de afmeting van het specifieke product. Zo kan je enkelstuks met de robot lassen, zonder dat
programmeren veel tijd kost.”
Voor de grote lashoogtes wordt de Thick plate module van Panasonic ingezet. Thick plate maakt van iedere las automatisch een kopie, zodat het niet nodig is iedere las opnieuw te programmeren. Verder worden lashoogtes en de lasvolgorde in de software vastgelegd, zodat zowel de laskwaliteit als de productiekennis worden gewaarborgd. Die procedure is inmiddels, samen met de lasoperator, door Lloyds gecertificeerd. “Zo zorg je ervoor dat knowhow ook voor de toekomst behouden blijft en een hoogwaardig product met een constante laskwaliteit wordt geleverd,” benadrukt van Keulen.
Om inzet van de lasrobot rendabel te maken is een grotere opstelling nodig waarin de lasrobot meerdere werkstations bedient. Dat kan gebeuren met een lasrobot aan een XYZ galgconcept, of met een lasrobot aan een
portaalconstructie. Uit beide concepten zal een keuze worden gemaakt. Mark van Keulen: “Valk Welding is de enige partner die de competentie in huis heeft om dergelijke grote projecten te kunnen realiseren en is met haar software ontwikkeling voor lasrobotautomatisering uniek.”
Voor De Waal betekent het automatiseringstraject een capaciteitsverhoging. Ook zal het niet meer nodig zijn een deel van de productie uit te besteden. “Deze innovatieslag gaat verder dan alleen een financiële afweging, maar is vooral ook een investering in nieuwe technologie waarmee we beter zijn voorbereid op de toekomst. Dit jaar bestaan we 80 jaar en gaan we als een innovatief bedrijf op naar het honderdjarig bestaan,” kijkt Johan
Verlaan vooruit.
www.dewaalbv.nl
Wij denken graag met u mee in het vinden van oplossingen voor uw vraagstukken rondom (las)automatisering, lasdraden en consumables. Wij zoeken de verbinding en zijn liever een partner dan een leverancier.
