Svařovací robotické systémy pro výrobu ocelových konstrukcí – individuální výroba pomocí CMRS/APG

• Foto

Thyssen Staal A/S je podnik pro výstavbu hal s vlastním výrobním zařízením. Pokusy svařovat konstrukce s využitím robotické automatizace prováděl podnik již dříve. Poté, co jeho dodavatel zkrachoval, se však ukázalo, že firma nemůže v důsledku uzavřeného a nepřístupného softwarového systému robotické zařízení dále používat. Vlastník Hans Jørn Thyssen proto vznesl požadavek, aby programování bylo prováděno pomocí softwaru s otevřeným zdrojovým kódem (open source software). Firma Valk Welding proto vyvinula programovací systém na základě offline programovacího systému DTPS firmy Panasonic v kombinaci s APG. Pro tento offline programovací systém vytvořili softwaroví inženýři firmy Valk Welding speciálně pro firmu Thyssen softwarový obal, kdy stačí zadat přes rozhraní GUI (graphical user interface) pouze rozměry. Svařovací programy se pak vytvoří zcela automaticky.

OPEN SOURCE SOFTWARE
Daniël de Baat, softwarový inženýr společnosti Valk Welding, napsal makra pro open source software v jazyku Visual Basic. „Open source software obsahuje informace specifické pro zákazníka pro svařování složených konstrukcí. Ty jsou napsány speciálně pro společnost Thyssen Staal a zákazník je může sám spravovat a kontrolovat, aniž je závislý na třetích osobách. Zákazník si díky tomu může sám určit vlastní proměnné. Popis svařovacích parametrů, umístění svařovacího hořáku, úhel hořáku, intenzita proudu, napětí atd. Data jsou uložena v programovacím systému DTPS, který tvoří základ vybavení. Pro složenou konstrukci stačí firmě Thyssen Staal zadat pouze délky a polohy příčných spojů, které je třeba svařit. Software pak automaticky generuje programy, na základě kterých se může svařovací robot pustit do práce.”

SPOJENÍ S ERP/EXCELEM
Pro návrh ocelové konstrukce je třeba mít k dispozici dlouhý seznam požadavků se složenými nosníky, v němž je uveden počet sekcí, délek a pozic dílů, které je třeba smontovat, v excelovském listu. APG si tento seznam přečte a provede na základě těchto dat automatické vygenerování programů pro svařovací robot. Díky tomu mohla společnost Thyssen Staal celou přípravu práce značně zkrátit.

SVAŘOVÁNÍ 1,3 m/min
Kompletní zařízení se skládá ze dvou upínacích míst o rozměru 13 a 9 metrů a dvou svařovacích robotů na šibenicové konstrukci, které je možno použít na dráze 32 metrů, jakož i na jedné nebo dvou složených konstrukcích. Svařovací roboty Panasonic Tawers mají dosah takřka 4 metry. Díky integraci proudového zdroje a ovládání robotu v jediné rychlé CPU, dosahují svařovací roboty svařovací rychlosti 1,3 m/min. Vysoká rychlost byla současně významnou podmínkou pro rentabilitu takovéto investice. Pro zajištění shody naprogramované pozice svaru se skutečnou pozicí používá firma Valk Welding plně automatický systém sledování svaru, který pozici měří pomocí napětí oblouku. Tuto metodu vyhledávání svařovacím drátem (seam tracking) mezitím používá řada zákazníků firmy Valk Welding.

ZÁLOHOVÁNÍ DAT PODMÍNKOU PRO FIRMU THYSSEN
Podle Hanse Jørna Thyssena je jedním z nejvýznamnějších kritérií pro volbu dodavatele jeho schopnost poskytnout dostatečnou zálohu dat při nejrůznějších krizových situacích. „Firma Valk Welding to dokonale zvládla zálohováním ze svého hlavního sídla v Nizozemsku a lokální servisní podporou z Dánska. Kromě toho pochází u firmy Valk Welding jak zařízení, tak software z jediné organizace. Tím má zákazník jediný kontaktní bod,” zdůrazňuje Hans Jørn Thyssen.

SPOLUPRÁCE S FIRMOU VOORTMAN
Firma Valk Welding mezitím získala nové zakázky na dodávku zařízení stejných parametrů pro zákazníky, mimo jiné ve Francii a Belgii. I spolupráce s firmou Voortman Automatisering, které firma Valk Welding dodává řezací roboty pro ocelové konstrukce, vede ke zvýšení kontaktů v oboru ocelových konstrukcí, které všechny potřebují svařovací roboty se zákaznicky specifickým softwarem pro výrobu individuálních kusů.

ŘEZACÍ ROBOTY PRO OCELOVÉ KONSTRUKCE
Firma Valk Welding konstruuje a dodává roboty pro plazmové řezání pro profilové trámcové systémy firmy Voortman. Kromě řezání nejsložitějších tvarů je jimi možno provádět i značení na profilech. Voortman dodal do současné doby po celém světě již více než 25 těchto systémů, mimo jiné svému sesterskému podniku Voortman Staalbouw.

STÁLE VÝZNAMNĚJŠÍ ÚLOHA SOFTWARU
Poté, co svařovací roboty v kovoprůmyslu umožnily rozsáhlou automatizaci ve výrobním oddělení, soustřeďuje se pozornost nyní stále více na programování. V této oblasti ještě existuje prostor ke značnému zvýšení efektivity. Firma Valk Welding poskytuje pro tyto účely již dobrých patnáct let programovací systém DTPS, jímž lze svařovací roboty Panasonic programovat mimo výrobu. Protože díky programům vytvořeným offline může robot svařovat ihned takřka bez korekcí, přináší programovací systém velkou úsporu času při výrobě. Stálé zdokonalování softwaru DTPS umožňuje, aby celý proces programování probíhal stále rychleji. Čas programování v současné verzi mohl být proto silně zkrácen a činí dnes ve srovnání s minulostí pouhou desetinu.

ŽÁDOUCÍ DALŠÍ AUTOMATIZACE
Vývoj na trhu však vyžaduje, aby se proces programování dále zkracoval a zjednodušoval. Proto se stala horkým tématem automatizace programování. Firma Valk Welding poskytuje s vytvořením softwaru CMRS a APG automatizaci programování na základě dat z CAD, ERP, Excelu a SQL. Takovýto software slouží především pro variabilní výrobu výrobků stejného druhu, jak tomu bývá u výrobců s vlastním výrobkem. Výstižnými příklady jsou výroba roštů (Dejo), trámcových želez (Leenstra), plotů (Betafence), zdvižných čel (Dhollandia), vidlicových vysokozdvižných vozíků (MCFE) a kolejnicových dílů pro schodišťové výtahy (ThyssenKrupp Encasa).

Welding Robot Systems for Steel Structure Production – Individual Production with CMRS/APG
For lots of hall architects, the welding of complex steel structures represents the most critical part of a supply chain. Manual welding of dimensionally large parts is extremely difficult from the perspective of work load and time. Automation of a welding process seems to be an ideal solution, nonetheless, it offers only a limited  umber of benefits due to the fact that variable combinations programming, whose number is often too low, is time-consuming. Developed by Valk Welding engineers, the set of tools CMRS/APG (Automatic Program Generation) offers an option to automatize the structure production in such extent, that even individual parts can be produced, using welding robots, quickly and efficiently. A representative example of using such system embodies the robotic welding device that the Valk Welding company supplied to the Danish steel structure production company, ThyssenStaal A/S.

Z podkladů Valk Welding CZ

Autor

• Bc. Fejfar Vítězslav