METAL-FACH już od kilku lat do produkcji małych ram i innych podzespołów używał robotów spawalniczych innego integratora, więc miał już pewne doświadczenie w zakresie robotyzacji spawania, ale w obliczu ograniczeń wynikających z braku systemów śledzenia położenia spawanego elementu, szczególnie w przypadku elementów o dużych tolerancjach wymiarowych, nie był w stanie zapewnić powtarzalnej wysokiej jakości produkowanych elementów. Programy musiały być korygowane ręcznie, co odbywało się kosztem wydajności i nie zapewniało stałej jakości spawania. METAL-FACH chce dostarczać produkty o najwyższej jakości, więc potrzebne mu są tylko sprawdzone rozwiązania pozwalające spełnić wymagania. Zastosowanie robotów spawalniczych odgrywa kluczową rolę zarówno dla jakości, jak i wydajności produkcji. Z tego powodu firma METAL-FACH rozpoczęła intensywne poszukiwanie sprawdzonego i rzetelnego partnera w tej dziedzinie.
Rozbudowana faza testów i próbnego spawania
Valk Welding przeprowadził w swoim centrum technicznym szereg prezentacji spawania produktów dostarczonych przez METAL-FACH w celu udowodnienia, że zaoferowane systemy „naprawdę działają”. Przeprowadzono również wiele wizyt referencyjnych u klientów, którzy używają zrobotyzowanych systemów Valk Welding (podobnych do tych, które chciał zakupić METAL-FACH), tak aby klient mógł zobaczyć interesujące go systemy podczas pracy. Zaprezentowano również proces programowania elementu ramy przyczepy off-line w programie DTPS. System ten był konieczny w celu ułatwienia pracy programistom.
Po przeprowadzeniu wielu wizyt referencyjnych oraz dużej liczby testów i prób spawania poszczególnych elementów METAL-FACH wybrał technologię i know-how Valk Welding. Od momentu pierwszych rozmów z firmą METAL-FACH do momentu podpisania pierwszego zamówienia na zrobotyzowany system Valk Welding upłynęły niecałe dwa lata. Ten czas był bardzo potrzebny, aby można było zbudować odpowiednie relacje między przedsiębiorstwami, obopólne zaufanie oraz przekonanie co do konieczności zastosowania tychże systemów w produkcji. Umożliwił on również firmie METAL-FACH odpowiednie przygotowanie się, ponieważ wprowadzenie zrobotyzowanych systemów spawalniczych pociąga za sobą konieczność zmian w konstrukcji wyrobów, jak i w technologii wykonania części oraz w systemie organizacyjnym produkcji.
Łatwe programowanie
Uproszczenie programowania i możliwość spawania dużych ram wysokiej jakości znalazły się na szczycie listy życzeń producenta maszyn rolniczych. Valk Welding – jako europejski integrator zrobotyzowanych systemów, z daleko idącą specjalizacją w robotyce spawania – oferuje w tej dziedzinie doskonałe rozwiązania. Do wirtualnego programowania w trybie off-line Valk Welding używa oprogramowania DTPS, legitymującego się ponad 750 licencjami sprzedanymi w Europie. DTPS jest jednym z najczęściej używanych systemów programowania robotów off-line na terenie Europy. Program ten został opracowany w ścisłej współpracy pomiędzy inżynierami z firm Panasonic i Valk Welding, aby w elastyczny sposób ułatwić i zautomatyzować procesy spawania.
Wyszukiwanie miejsca ułożenia spoiny
Dla uzyskania wysokiej jakości produkcji podczas spawania dużych ram ważne jest, aby robot spawalniczy sprawdzał odchyłki wymiarowe na spawanym przedmiocie i, jeśli to konieczne, korygował miejsce położenia spoiny w programie spawania. Valk Welding wykorzystuje systemy wyszukiwania spoin Quick Touch (wyszukiwanie za pomocą drutu spawalniczego lub łuski palnika) i Arc Sensing (korektę położenia spoiny przez pomiar napięcia łuku spawania). W przypadku Quick Touch robot spawalniczy najpierw mierzy – przez dotyk drutem spawalniczym lub łuską – położenie spawanego elementu i porównuje znalezione pozycje z zaprogramowanymi pozycjami. Wszelkie odstępstwa są automatycznie korygowane przez oprogramowanie w całości lub części programu, dzięki czemu robot spawalniczy dokładnie odnajduje miejsce ułożenia spoiny.
Pierwszy system
Firma METAL-FACH zdecydowała się na zakup pierwszego zrobotyzowanego systemu spawalniczego, który obecnie realizuje proces spawania na ramach przyczep rolniczych. Dzięki temu systemowi uzyskano dwukrotny wzrost wydajności.System ten okazał się dużym sukcesem i METAL-FACH zdecydował się na jego rozszerzenie o jeszcze jednego robota spawalniczego, który pozwoli w pełni wykorzystać możliwości stanowiska i prowadzenie procesu spawania w dwóch celach niezależnie.
Drugi system
Na początku 2018 roku Valk Welding zainstalował drugi system w firmie METAL-FACH. System składał się z robota spawalniczego Panasonic TL-2000WG3 podwieszonego na szubienicy (HLVP), który porusza się po torowisku, aby zapewnić maksymalną dostępność do spawanego elementu, który jest obracany za pośrednictwem manipulatora PanaDice 1000. Na tym systemie METAL-FACH produkuje mniejsze konstrukcje półwyrobów do produkcji maszyn rolniczych.
Trzeci system
Trzeci – mniejszy – system, przeznaczony do spawania podzespołów maszyn rolniczych, został również zainstalowany w bieżącym roku. System ten posiada jedną stację roboczą w której robot spawalniczy Panasonic TL-2000WGH3 współpracuje z dwuosiowym manipulatorem typu DropCenter o maksymalnej ładowności 1000 kg. Jest to doskonałe rozwiązanie do spawania elementów o złożonych kształtach. Dzięki manipulatorowi DropCenter jesteśmy w stanie ustawić spawany element w pozycji najbardziej dogodnej do spawania.
Czwarty system
W tym roku METAL-FACH zamówił kolejny system do spawania dużych ram platform transportowych stosowanych w rolnictwie. W tej chwili jest on w fazie uruchamiania. Stanowisko składa się z robota podwieszonego na konstrukcji szubienicy, która porusza się po torze. Robot współpracuje z dwoma zharmonizowanymi obrotnikamiz możliwością regulacji położenia osi obrotu manipulatora (góra/dół), co ułatwia montaż i demontaż spawanego elementu.
Piąty system
Następny system, który Valk Welding ma dostarczyć do METAL-FACH-u, będzie przeznaczony do spawania dużych przestrzennych konstrukcji. Będzie on podobny do pierwszego z przedstawionych systemów, z tym że zainstalowana będzie dodatkowa oś zewnętrzna umożliwiająca poruszanie się robota w osi pionowej, dzięki której będzie on miał ułatwiony dostęp do newralgicznych miejsc konstrukcji spawanej. Stanowisko to jest obecnie w fazie projektowania, przewidywany czas uruchomienia systemu to początek 2019 roku.
Także kotły spawane na robocie spawalniczym
Biorąc pod uwagę dużą wielkość produkcji, w siostrzanej firmie – produkującej kotły do instalacji grzewczych wykorzystujących węgiel lub biomasę – METAL-FACH również stosuje systemy robotów spawalniczych Valk Welding. Są to dwie mniejsze instalacje, które spawają wewnętrzne i zewnętrzne płaszcze kotłów o wymiarach 800 x 800 x 1500 mm. METAL-FACH był w stanie osiągnąć wydajność produkcji na tym stanowisku do 9 sztuk na zmianę.
Programowanie w trybie off-line
METAL-FACH intensywnie wykorzystuje programowanie off-line DTPS. System ten bardzo ułatwił pracę programistom. DTPS wykorzystywany jest również do modyfikacji programów, które były napisane on-line – na stanowisku, za pomocą panelu sterującego robota (Teach Pendanta). Wymusił też egzekwowanie w przygotowaniu elementów do spawania, aby wszystkie bazy wymiarowe i elementy składowe były założone dokładnie w tych samych miejscach co na modelu programowanego elementu. Znacznie poprawiło to jakość finalnego produktu.
Zmiana technologii spawania to nie tylko roboty i manipulatory, oprogramowanie i zmiany w logistyce czy konstrukcji. Bardzo istotnym elementem w tej „układance” jest stworzenie właściwego zespołu ludzi, którego wiedza, wzajemne zrozumienie oraz przede wszystkim determinacja są podstawą sukcesu. Bez stworzenia tej „superzałogi” tak szybkie wdrażanie nowych elementów do zrobotyzowanego spawania i uruchamianie seryjnej produkcji nie byłoby możliwe.
Trzeba też nadmienić, że wielkość inwestycji firmy METAL-FACH w zrobotyzowane stanowiska była bardzo duża, jednak prognozuje się, że inwestycja ta zwróci się w ciągu 3,5 do 5 lat. Nie należy również zapominać, że dzięki zrobotyzowaniu produkcji znacznie poprawiły się warunki pracy załogi, jak również nastąpił bardzo duży skok technologiczny nie tylko w zakresie spawalnictwa, ale również na innych etapach produkcji.
