Czy jest możliwe aby robot spawalniczy pracował na bazie modeli 3D bez ręcznego pisania programów przez operatora? To było głównym wyzwaniem dla firmy De Waal, lidera w branży stoczniowej. W 2015 roku De Waal rozpoczął udział w programie ‘Zastosowanie innowacji dla morskiej automatyzacji’ (w skrócie TIMA w j. holenderskim), aby wprowadzić zrobotyzowane spawanie elementów sterów w swoim zakładzie. W pierwszej fazie testowej, uzyskano możliwość zrobotyzowanego spawania sterów bez dużego nakładu czasowego, poświęconego na programowanie. W międzyczasie zatwierdzono certyfikat procedury spawania. Projekt jest obecnie w fazie końcowej.
Przez czteroletni okres programu ‘Zastosowanie innowacji dla morskiej automatyzacji’ (w skrócie TIMA w j. holenderskim), Scheepswerf Slob i Valk Welding uczestniczyły wspólnie z De Waal w tym projekcie. Projekt kończy się pod koniec bieżącego roku. Do tego czasu musi zostać skończony projekt zrobotyzowanego spawania kompletnego elementu steru. Mark van Keulen, inżynier w firmie De Waal pracuje nad tym tematem wspólnie z Valk Welding.
‘’W przemyśle stoczniowym mamy także do czynienia z dezaktualizacją wiedzy, która dotyka jej ważnych aspektów dotyczących także doświadczenia, jeśli nie będziemy aktualizować jej na czas. Widzimy, że są trudności w pozyskaniu profesjonalnych spawaczy, a także trudno dobrze wyszkolić nowych fachowców – z tego powodu zlecamy część prac innym firmom. Obecnie występuje presja związana z szybkim czasem realizacji zamówień, nadążaniem za wysokimi wymaganiami, wiemy, że fachowcy znikną z rynku po pewnym czasie, a duża część produkcji zostanie przeniesiona za granicęDlatego uważamy, że zastosowanie robotów spawalniczych jest rozwiązaniem niezwykle ważnym dla firmy” wyjaśnia dyrektor Johan Verlaan. ‘’Dlatego rozpoczęliśmy tę innowacyjną batalię’’.
Obecnie elementy sterów są spawane w sposób półautomatyczny. Spoiny obwodowe muszą być spawane wielowarstwowo i aby uniknąć deformacji, muszą być wykonywane naprzemiennie z obu stron spawanego elementu. Operator jest obecny podczas całego cyklu produkcji. Aby obrócić spawany element, musimy użyć suwnicy. Kompletny cykl spawania elementu trwa 40 minut, z czego 16 minut trwają operacje przenoszenia”
In the test setup, for which Valk Welding delivered a Panasonic TM-2000 welding robot and a 2 ton positioner with counter bearing, the tillers are prepared and positioned. De Waal developed the hydraulic clamping system, suitable for the whole product family. ‘’’The welding robot first welds on one side up to welding height A8, after that, the other side and thereafter, from A8 to welding height A15 on the second side. The workpiece is rotated 5 times this way in the manipulator to prevent deformation and is completely welded in 24.5 minutes, of which 14.3 minutes are effective welding time and the rest is searching and touch sensing sequences. Because the operator only has to be present the first five minutes to clamp the workpiece and start the welding robot, the saving in man-hours is 85% compared to the semi-automatic production,’’ Mark van Keulen says.
Because the rudder systems are built in different sizes by De Waal, the position of the steering cylinder settings and the shape of the tillers also differ within the product family. Van Keulen: ‘’The challenge is to transfer that into a clamping system and a reference point to program the robot. A configurator is developed for this purpose, which generates the program for the welding robot on the basis of the shape information from the Inventor CAD programmes. Within DTPS, the offline programming software for Panasonic welding robots, the basic program for a tiller was generated only once. With the help of the DTPS Plugin QPT (Quick Programming Tools), the configurator adjusts the welding program to the dimensions of the specific product within half a minute. In this way, you can weld single piece production with the robot, without the programming taking a lot of time.’’
For large welding heights, the Thick plate module from Panasonic is used. Thick plate ensures that every weld is copied automatically, so it is not needed to program every single weld. Furthermore, the welding heights and the welding order is recorded in the software, so both the welding quality and the production knowledge is guaranteed. That procedure is now certified by Lloyds, as well as the welding operator. ‘’That is how you guarantee the know-how to be preserved for the future, and a high-quality product is delivered with a constant welding quality,’’ Van Keulen emphasizes.
To make the use of the welding robot profitable, a larger installation is necessary, in which the welding robot operates in multiple workstations. For that, several concepts are being made at this moment, based on a welding robot on an XYZ gallows concept and a welding robot on a portal construction. One of these concepts will be built before the finishing of the ‘TIMA’ project at the end of this year. Mark van Keulen: ‘’Valk Welding is the only partner that is competitive enough to realize such projects, and which is unique with its software development and welding robot automation.’’
With the automation project, De Waal can implement a capacity increase, so it will not be needed to outsource part of the production anymore. ‘’This large innovation goes further than just a financial consideration, but it is mainly investment in new technology with which we can make big steps for the future. This year, we do exist for 80 years and we are headed towards the hundredth anniversary as an innovative company,’’ Johan Verlaan looks ahead.
www.dewaalbv.nl
Myślimy wspólnie z Państwem o znalezieniu rozwiązań dla Waszych problemów z automatyzacją spawania. Szukamy połączenia z klientem i wolimy być partnerem, niż dostawcą.
