De mi a helyzet a digitalizációval a fémfeldolgozó üzemeknél? Mit jelent ez a különböző hegesztési eljárásokat alkalmazó illesztéstechnológia szempontjából? Milyen hatása van a rendszerek és alkatrészek digitális hálózatba kapcsolásának, milyen előnyökkel jár a vállalatok számára? A fókusz a gazdasági hatékonyságon és a versenyképességen van.

Hegesztési paraméterek elemzése, optimalizálása és dokumentálása. Stabil hegesztési eljárások biztosítása a lehető legalacsonyabb vetemedési tulajdonsággal, és ezzel egyidejűleg a gazdasági hatékonyság növelése. Ezek mind kihívások a fémfeldolgozó vállalatok számára, hogy a jövőben is versenyképesek maradjanak. Ebben kulcsszerepet játszik az átfogó digitalizálás.

A Fronius például prototípusközpontot működtet welsi telephelyén, ahol már számos hegesztéstechnikával és más csúcstechnológiás berendezésekkel kapcsolatos digitális megoldást használnak. A prototípusközpont így természetesen lehetőséget kínál a prototípushegesztés kiszervezésére. Ugyanakkor mintaként is szolgál arra, hogy az Ipar 4.0 hogyan nézhet ki a gyakorlatban.

Prototípusközpont a Froniusnál

„Offline” programozás: kevesebb állásidő-költség és nagyobb eredmény

A hatékonyság növelése érdekében a vállalatok már „offline” módon programozzák hegesztési folyamataikat. Más szóval a munka a robothegesztő rendszerektől elkülönítve történik – ahogyan a Fronius prototípusközpontjában is. Ennek eredményeképpen a hegesztő technikusoknak nem kell megvárniuk, amíg a folyamatban lévő hegesztési munka befejeződik, hogy a robotot új feladatokra tanítsák be. Ehelyett a kezdetektől fogva varratról varratra meghatározhatják és szimulálhatják az összes hegesztési sorrendet.

Az offline programozási és szimulációs szoftverek, mint például a Fronius Pathfinder felismeri a tengelyhatárokat, kiszámítja az indulási pontokat, a véghelyzeteket, valamint a két pontot összekötő utat. A szoftver a pozíciópontokat is önállóan állítja be. A zavaró kontúrok egyidejűleg láthatóvá válnak, valamint a hegesztőpisztoly pozíciója is megfelelően korrigálásra kerül – mindez már előre megtörténik, nem csak az első hegesztési próbák során. Az offline programozás és szimuláció optimalizálja a hegesztési folyamatot, növeli a termelékenységet és megtakarítja a szükségtelen állásidő költségeit.

Hatékony és erőforrásokat kímélő: robot által támogatott felülettisztítás forró plazma technológiával

Az autóiparban megkövetelt, kiváló minőségű hegesztett kötésekhez a fémfelületeket a hegesztés előtt meg kell tisztítani az idegen részecskéktől, illetve a filmszerű szennyeződésektől. A múltban gyakran nagy mennyiségű kémiai tisztítóoldatra volt szükség, ami általában az alkatrész teljes felületének kezelését igényelte. A szerves és filmszerű szennyeződések azonban ma már igen hatékonyan eltávolíthatók az Ipar 4.0 jegyében:

A Fronius Acerios felülettisztító rendszere forró aktív plazmát használ erre a célra. A robot pontosan a tisztítandó területekre vezeti az 1000 Celsius-fokos plazmalánggal rendelkező hegesztőpisztolyt, amelyeket aztán hegesztenek. A tisztító plazma ezután percenként körülbelül hat méteres sebességgel halad át a fémfelületeken. A hatékonyság egyértelmű növekedése: az Acerios csak annyira tisztít, amennyire szükséges. A pénz- és környezeti erőforrásokkal takarékoskodik.

Acerios: A Fronius plazmát használ a felülettisztításhoz

A jövőorientált ívszabályozás előfeltétele: modern csúcstechnológiás berendezések

De hogyan lehet stabil, kis fröcskölésű hegesztési eljárásokat létrehozni, amelyek kiváló gyökkialakítást, csökkentett fajlagos hőbevitel mellett nagy leolvasztási teljesítményt, stabil beolvadási viselkedést vagy állandó hegesztőív hosszt biztosítanak? A megoldást a nagy számítási teljesítményű, hatalmas memóriakapacitású, rendkívül gyors buszrendszerekkel és nem utolsósorban nagy dinamikájú huzalelőtolókkal rendelkező digitális hegesztőrendszerek jelentik. A Froniusnál a TPS/i csúcstechnológiás hegesztőrendszerek platformja ilyen rendszereket jelent. Ez innovatív hegesztési eljárásokkal és folyamatváltozatokkal jár együtt:

Az LSC (Low Spatter Control) például nagy ívstabilitással és jelentősen kevesebb fröcsköléssel jellemezhető. A PMC-t (Pulse Multi Control) az olyan jelleggörbék teszik egyedülállóvá, mint a továbbfejlesztett impulzuskorrekció funkció vagy a továbbfejlesztett SynchroPuls eljárás. Mindkét hegesztési eljárás rendelkezik beolvadási és hegesztő ívhossz-stabilizátorokkal. A PCS (Pulse Controlled Spray-Arc) viszont lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy zökkenőmentesen váltsanak az impulzus ív és a szórt ív között, elkerülve a problémás átmeneti ívet.

Általánosságban elmondható, hogy az ilyen innovatív hegesztési eljárások és jelleggörbék egyszerűsítik a hegesztőrendszerek működését, időt takarítanak meg és javítják a hegesztővarratok minőségét.

Innovatív és gazdaságos: a huzalelektróda mint automatikus korrekciók érzékelője

Automatizált, teljesen autonóm hegesztés hibátlan hegesztővarratokkal – ez az elképzelés. A hegesztőrendszereknek önállóan kell kiegyenlíteniük a hézagokat, a befogási tűréshatárokat és egyéb szabálytalanságokat. A WireSense, a SeamTracking és a TouchSense segítségével a Fronius innovatív segédrendszereket kínál különböző alkalmazásokhoz, amelyek jelentősen növelik a hegesztés hatékonyságát. Segítségükkel a hegesztőrobotok teljesen önállóan tudják programjukat a varratok menetéhez igazítani.

Ez jelentősen csökkenti az utómunkálatokat. Ezenkívül – eltérések esetén – csökken a robotpályák utólagos átprogramozására fordított idő. Mindhárom segédrendszer tehát a huzalelektródát nemcsak hegesztőanyagként, hanem érzékelőként is használja. Nincsenek korlátozások az alkatrészek hozzáférhetőségét illetően, mint a lézeres vagy kamerás érzékelőrendszerek esetében. A vállalatok megspórolják a karbantartási munkát és a további érzékelőhardverek költségeit.

Valós idejű ívfelügyelet kamerával

A Fronius legújabb ArcView kamerarendszere azonnali képet ad az ívről. Ez biztosítja a folyamatban lévő hegesztési eljárás valós idejű felügyeletét. A TPS/i áramforrásokkal kombinálva az ArcView impulzusvezérelt képeket készít – pontosan az ív sötét fázisaiban. Ennek eredményeképpen a rendszer nagy felbontású képeket készít, a különböző felvételeket kombinálva részletes HDR-képet alkot. Szükség esetén a hegesztő technikus azonnali korrekciós intézkedéseket tehet.

Hegesztési adatok kezelése webalapú szoftvermegoldásokkal

Az átláthatóság és a biztonság, de a termelékenység és az időmegtakarítás is gyakori követelmény a hegesztéstechnikai termelésben. Ehhez a hegesztési adatok rögzítésére van szükség dokumentálás és elemzés céljából. A termelésből érkező azonnali visszajelzés támogatja a folyamatoptimalizálást. Ezenkívül a biztonságos és magas színvonalú termelés érdekében a rendszer állapotát is nyomon lehet követni, és a hibákat fel lehet fedezni.

A Fronius WeldCube adatdokumentációs szoftver tárolja az összes releváns hegesztési eljárás adatát. Ez azt jelenti, hogy minden egyes hegesztővarrat nyomon követhető. Ezenkívül a WeldCube minden változata webalapú szoftvermegoldás. A felhasználók számítógépen és mobileszközökön keresztül is hozzáférhetnek a WeldCube-hoz, és lekérdezhetik az egyes hegesztések adatait. A rendszer dokumentálja a hegesztési munka előrehaladását, és egy jelzőlámpás rendszer segítségével értékeli az egyes hegesztővarratokat.

WeldCube Basic (fronius.com)

Kamera és robot: hegesztett alkatrészek pontos mérése

Egy modern optikai mérőrendszer – mint amilyet a Fronius prototípusközpontban használnak – ellenőrzi a vetemedést és az eltéréseket az alkatrészek CAD tervezési adataihoz képest. Ehhez egy robot egy speciális mérőkamerát helyez el az alkatrészek különböző pontjain.Mielőtt ezeket lefényképeznénk, az alkatrészekre fényrácsot vetünk.

E fényrács segítségével a rendszer felismeri az alkatrész körvonalait, és háromdimenziós felvételt készít. Ennek eredményeképpen egy speciális szoftver észleli az eredeti tervadatoktól való eltéréseket, és értékeli azokat (hegesztési sorrend stb.). A mérési adatokból származó eredményeket azonban nemcsak a minőség-ellenőrzésre használják, hanem az illesztési folyamat állandó optimalizálásához is vezetnek.

Magas fokú autonómia: robothegesztő rendszerek digitálisan hálózatba kapcsolt alkatrészekkel

A különböző méretű és formájú alkatrészek intelligens hegesztési koncepciókat igényelnek. A Fronius Welding Automation a robotika platformkoncepciójára támaszkodik. Ez lehetővé teszi, hogy szabványosított alkatrészek kombinálásával ügyfélspecifikus hegesztőrendszert hozzanak létre. Hegesztőrobotokat, kezelőrobotokat és pozicionálókat használnak. Ezen kívül a hegesztőpisztolyok és áramátadók cseréjére szolgáló állomások, a fogó-tárolórendszerek, a befelé és kifelé irányuló szállításhoz alkatrészzárak és az automatizált polcrendszerek is integrálva vannak.

Mindezen alkatrészek digitális hálózatba kapcsolása és központi rendszervezérlésük teljesen automatizált hegesztési és alkatrészkezelési folyamatokat biztosít. Ez viszont nagyfokú autonómiát biztosít. Interfészek a gyakori ERP rendszerekhez és webes API is rendelkezésre áll a harmadik fél rendszereihez történő adatátvitelhez.

HTW Robotic Welding Cell (fronius.com)

The post Hegesztésieljárás-kezelés, mint versenyelőny appeared first on Műszaki Magazin.

Hasonlóan, mint a repülőgép-szimulátorban a VR virtuális szemüveg és a kitűnő grafika segítségével egy valóságközeli élmény válik lehetővé. Az eredmény kiváló minőségű hegesztési képzés költségmegtakarítással egyidejűleg.

Teljes képzési koncepció: elmélet és gyakorlat

A Fronius, a virtuális hegesztéssel egy átgondolt képzési koncepciót vállal. Többek között elméleti ismereteket közvetít a MIG/MAG, az AVI, illetve a bevont elektródás hegesztésről, valamint tudásellenőrzést is folytat. Egy ranglista ösztönzi a gyakornokokat arra, hogy játékos formában megméressék magukat a másikkal szemben.

A virtuális hegesztésről szóló Fronius-tantervben a gyakorlati hegesztési feladatok a Nemzetközi Hegesztéstechnikai Intézet képzésére támaszkodnak. Ezáltal megfelelnek a hegesztő képzés nemzetközi sztenderdjének.

Ghost funkció: A tanár mindig mellettünk

A kézügyesség elsajátítását a gyakornok először egy virtuális tanárral gyakorolja, amit Ghost funkciónak neveznek. Ez lépésről lépésre mutatja be pontosan a helyes hegesztési sebességet, a hegesztőpisztoly távolságát és beállítási szögét a munkadarabhoz. A Ghost funkción keresztül a gyakornok közvetlen visszajelzést kap. A feladat nehézségi foka egyre nő, amíg az életszerű szimulációs üzemmódban végül a Ghost funkció nélkül kell hegeszteni. A virtuális hegesztés rendszere nyilvántartja a hegesztéseket – így utólag van lehetőségünk visszajátszani és az oktatóval elemzeni őket.

Irányított gyakorlati feladatok és elméleti egységek ilyen kombinációjával a gyakornok a képzés sok lépését önállóan teljesítheti a hegesztő szimulátoron keresztül. Így alaptudást és gyakorlatot szerez, mielőtt valódi hegesztőberendezéssel dolgozna. Az oktatási intézmények ezáltal növelhetik az oktatás minőségét, mellyel egy időben csökkenthetik a költségeket.

Gyakorlati tanulmány: Fohnsdorf Oktatási Központ

Az osztrák Fohnsdorf Oktatási Központ, röviden SZF, az egyik legmodernebb és leginnovatívabb szakmai képzést nyújtó intézmény Ausztriában. A fémtechnológia területén már 2010 óta használja a virtuális hegesztést. Időközben a gyakorlati képzés 30%-a szimuláció segítségével folyik, ami az oktatásnak egy fix alkotóeleme.

Egy gyakorlati tanulmány azt kutatta, milyen hatásai vannak ennek a képzés hatékonyságára. A következő adatok kerültek kiértékelésre:

• 13 képzésben részesülő gyakornok
• 2 hetes tréning 30% virtuális hegesztéssel és 70% valódi hegesztéssel
• Sarokvarrat (135 P FW FM1 S PB ml) és sarokvarrat csőnél (135 T FW FM1 S PB sl), amit mindig valóságosan és virtuálisan is hegesztettek

A virtuális hegesztést tartalmazó képzés költséghatékonyságának megállapítására az összesen 1577 valódi húzott hegesztési varrat fém-, gáz-, hegesztőhuzal- és energiafelhasználását értékelték ki. Azután következett az 1733 virtuális hegesztési varrat adataival való összehasonlítás.

Jobb képzési minőség: 23%-kal több gyakorlati idő

Az SZF a virtuális hegesztés segítségével a ténylegesen hegesztéssel eltöltött időt 23%-kal meg tudta növelni. Így virtuálisan háromszor annyi varrat készülhetett, mint ugyanazon időtartam alatt a hegesztőkabinban. Ezt elsősorban arra lehet visszavezetni, hogy a virtuális hegesztés közben kiesik a tesztpanelek időigényes előkészítése, a panelek hűtése, valamint a hegesztési varratok tisztítása. A szimulált hegesztési varrat csupán egy kattintást igényel. Ennek következtében több idő marad a szükséges mozdulatok elsajátítására, begyakorlására.

De nem csupán a gyakorlati idő növekszik:

„A virtuális hegesztés használatának fontos hozamát leginkább abban látjuk, hogy javítja az oktatás minőségét. A Ghost funkción keresztül minden képzésben résztvevő egyedi gondoskodást és közvetlen virtuális visszajelzést kap – valamit, amit egy igazi tréningvezető egyszerűen nem tud nyújtani”

– állítja Hannes Krempl, az SZF hegesztéstechnika/szállítmányozás oktatója.

Költségmegtakarítás: 230 euróval kevesebb anyagköltség

Továbbá a hegesztő szimulátor a képzés minőségén kívül a költséghatékonyságot is növeli: Az olyan fogyóeszközök megtakarítása, mint a gáz, a huzal és a fémlemez, jóval gazdaságosabbá teszik a képzést.

„A virtuális hegesztés célzott használatával összegben kifejezve körülbelül 230 euró anyagköltséget spórolunk meg résztvevőnként – a megemelkedett ívégési idő ellenére”

– mondja Krempl.

A hegesztési képzésben használt virtuális tréning eszerint rendkívüli költséghatékonyságot jelent alacsony erőforrás-kiadások mellett.

Szerző: Philipp Schlor, termékmenedzser, virtuális hegesztés, Fronius International GmbH

The post Hegesztő képzés szimulátor használatával appeared first on Műszaki Magazin.

A Fronius hegesztéstechnikai szakemberei az ügyfelekkel együtt az ott újonnan létesített Prototípus Központban dolgozzák ki az ideális megoldásokat az alkatrészek összekapcsolásához: az építési fázistól kezdve a szimulációk, hegesztési eljárás értékelések, hegesztési próbák segítségével végrehajtott megvalósíthatósági tanulmányokon keresztül egészen a különböző minőségellenőrzésekig és projekt támogatásig. A Fronius szükség esetén a prototípusgyártás és annak különböző fázisai mellett kisebb darabszámú testreszabható alkatrészeket is gyárt a nullszériákhoz. A Fronius tehát teljes prototípusgyártási megoldást kínál.

Ennek köszönhetően jelentős mértékű megtakarítási lehetőséget, nagyobb hatékonyságnövekedést és kockázatcsökkentést biztosít a járműipari gyártók számára. A prototípusgyártás kiszervezésével a saját Prototípus Központban gyakorlatilag megszűnnek a fejlesztési költségek, az időráfordítás, valamint a beruházások. Emellett az ügyfelek érdekeit szolgálják a Fronius átfogó hegesztési ismeretei, és az ahhoz kapcsolódó legmodernebb technológiák is.

Az akkumulátortálcák az elektromos járművek akkumulátorait védik a környezeti hatásoktól, akár ütközés esetén is – ennek megfelelően magasak a hegesztési varratokkal szemben támasztott követelmények. A Fronius Prototípus Központja éppen az ilyen és ehhez hasonló újszerű alkatrészekre specializálódott.

Prémium hegesztéstechnika a prototípusépítés számára

A Prototípus Központ kifinomult szimulációs, hegesztési és mérési technológiát kínál több mint 900 négyzetméteren. Ez akár 3×2 méteres, maximum 1500 kg tömegű alkatrészek gyártását teszi lehetővé. A berendezéseket teljesen elszigetelik a többi területtől, és garantálják az abszolút diszkréciót.

A két alkalmazott robot-hegesztőcella egyikét a Fronius CMT technológiájával szerelték fel. A hőcsökkentett hegesztési eljárás különösen a vékony fémlemez területen alkalmas szinte minden alapanyagához, csökkenti a fröcskölést, valamint a vetemedést. Az itt alkalmazott rugalmas TPS/i hegesztőrendszer platform szükség esetén lehetővé teszi más hegesztési eljárások alkalmazását is. Emellett a robotcella Acerios felülettisztító rendszert használ, amely forró plazma technológia segítségével előkezeli az alkatrész éleit. Ez tökéletes feltételeket teremt a kiváló minőségű hegesztési varratok létrehozásához.

A második robot-hegesztőcella lézerrel, valamint nagy teljesítményű MSG (Metall SchutzGas – fogyóelektródás-védőgázas) hegesztőrendszerrel rendelkezik. A lézer-hibrid hegesztési eljárás egyesíti a két világ előnyeit, így kimagasló rés-áthidaló képességet, valamint nagyobb hegesztési sebességet kínál. Mélyebb beolvadással és alacsonyabb hőbevitellel jár – ennek köszönhetően minimális lesz az alkatrész vetemedés.

Érzékeléstechnika, mérés és adatdokumentáció

Mindkét hegesztőcella kifinomult robot-segítő és ellenőrző rendszerrel rendelkezik:

• Egy – a hegesztőpisztoly végére szerelt – lézer felügyeleti rendszer biztosítja, hogy a robot éppen a megfelelő helyen hegesszen. A gyártás során gyakori eltérések, vetemedések, vagy tűrések esetén a robot képes automatikusan módosítani az előre beprogramozott hegesztési varrat folyamatot, és a hegesztést megbízhatóan, a megfelelő helyzetben hajtja végre.
• A Fronius SeamTracking alkalmazásával egy további lehetőség áll rendelkezésre a varratkövetéshez: A funkció – a hegesztőpisztoly lengő mozgásának köszönhetően – sarok- és megmunkált tompavarratok esetén megbízhatóan érzékeli az alkatrész élét.
• Emellett az ArcView kamerarendszer közvetlen rálátást biztosít az ívre, így a hegesztési eljárás pontos felügyeletét teszi lehetővé. A hegesztőtechnikus szükség esetén, korrigálás céljából közvetlenül beavatkozhat.
• Emellett az automatizált hegesztési varrat ellenőrző rendszer a hegesztési folyamat befejezése után végigszkenneli a varratot és optikailag közvetlenül ellenőrzi annak minőségét.
• Ugyanakkor a WeldCube adatdokumentációs szoftver felügyeli és menti a hegesztési eljárás releváns adatait, és lehetővé teszi a varratok egyértelmű utánkövethetőségét.

A magasan fejlett hegesztési eljárások és azok felügyelete mellett a rendszer a hegesztés előtt és után egy saját robotcellában három dimenzióban beméri az alkatrészt, ezáltal bármilyen eltérés, például tűrés vagy vetemedés pontosan meghatározható. Így a prototípusgyártás egészen korai fázisától lehetséges a pontos méretek precíz felügyelete. Ez a különböző paramétereknél (például hegesztési sorrend, hegesztési paraméterek és rögzítési technológia) gyors reagálást és kiigazítást tesz lehetővé, így időt és költségeket takarít meg mind a fejlesztési, mind a későbbi termelés-felfutási időszakban. A Fronius ezenkívül a prototípusok laboratóriumban történő metallurgiai ellenőrzésének lehetőségét is felkínálja ügyfeleinek.

The post Új prototípus központ appeared first on Műszaki Magazin.

Ehhez automatizált és megbízható vágányépítő gépekre van szükség – pontosan ez a szakterülete a hagyományokkal bíró svájci MATISA vállalatnak. Az összekötési feladatoknál a Fronius prémium megoldásaira teszi le a voksát a vállalat.

2007. április 3-án a francia vasút egy TGV-vel megdöntötte saját sebességrekordját: A Párizs és Strasbourg közötti szakaszon először érte el egy vonat az 574,8 km/h ultrasebességet. Külön erre a célra tuningoltak fel egy TGV-t és építették át a szakaszt: Többek között néhány kanyarnál 13 centiméterre kellett növelni a külső és a belső sínszál közötti szintet. A csaknem 160 m/s sebességnél nagy centrifugális erőket kell legyőzni és biztonságosan el kell kerülni a kövek nyitott vágányfelépítménynél fenyegető kirepülését. Ezért a szakemberek pontosan kimérték a „vonat-autópályát”, milliméter pontosan beállították a vágányokat, tömörítették a vágányok közötti zúzottkő ágyazatot és különösen gondosan eltávolítottak minden kiálló követ.

Minden gép egyedi darab

A nagy utazósebesség nem csak az egyetlen oka a vágányépítő és karbantartó gépekkel szemben egyre növekvő követelményeknek. Az elvégzendő munkák között egyre rövidülő időablakok is hozzájárulnak ahhoz, hogy a mérő-, építő- és karbantartó gépeknek nagyobb munkamennyiséggel kell nagyobb precizitás és maximális rendelkezésre állás mellett megbirkózniuk.

Emiatt keresettek különösen a MATISA vágányépítő gépei. A vállalat 1945 óta gyárt olyan építő- és karbantartó gépeket a Genfi-tónál, amelyek megbízhatóságukkal szereztek nevet maguknak az iparágban. Néhány országban a „matiserezés” vált a zúzottkő ágyazat feltöltésének szinonimájává. De a gépek megbízhatósága mellett legalább olyan fontos az egész világon az ügyfelek számára az, hogy különleges kívánságaikkal mindig nyitott fülekre találnak a svájciaknál.

„A terepen működő immár 300 gépünk mindegyike egyedi darab”, mondja Rony Chiavone, a MATISA hegesztési felügyelője és roncsolásmentes hegesztővarrat-vizsgálati felelőse. „Ez az eltérő nyomtávolságok vagy más regionális különbségek miatt van így. De a kisebbnek vélt ügyfélkívánságok figyelembe vétele, mint pl. egy szaniter helyiség beépítése is mélyebb konstrukciós beavatkozásokhoz vezethet a vonatok tömör építésmódja és a megváltozott súlyeloszlás miatt.”

Ezekre akkor van igazán szükség, ha össze kell hangolni a gépeket az ügyfél speciális munkafolyamataival. Így a MATISA cég alig tud standard komponenseket felhasználni a személyvonat- vagy a tehervonatgyártásból. Ezért aztán egészen a forgózsámolyokig minden fontos elemet saját maguk gyártanak le a svájciak.

Terjedelmes és sokféle hegesztési munka

Megfelelően jól szerelték fel a MATISA adott felelősei a tervezést és a gyártást is. Az összesen 500 foglalkoztatottból 100 mérnöki végzettséggel rendelkezik, akik a vonatok elektromos és mechanikai felépítésének különböző szintjeivel foglalkoznak. A gyártásban 400 munkatárs dolgozik, ebből 50 lakatos és hegesztő.

A MATISA EN 15085 szerinti tanúsítvánnyal rendelkezik és a futóművekhez, forgózsámolyokhoz és felépítményekhez általában 10 és 200 milliméter közötti vastagságú hagyományos szerkezeti acélt (S355) használ. A hegesztési munkák sokrétűek és terjedelmesek. Egy feltöltő gép gyártási idejének körülbelül egyharmadát teszik ki. Még a viszonylag egyszerű vonategységeknél, mint a váltószállító vagonoknál is több száz méternyi hegesztési varratra van szükség. Ez ugyanis 25 méter hosszú, különböző vastagságú lemezekből épül fel és öt darab egyenként öt méter hosszú előregyártott szekrényből van összehegesztve. Minden futóműnek nagyon behatárolt tűréssel rendelkező méretprotokollnak kell megfelelnie. A szekrények 25 milliméter beolvadási mélységű összehegesztése ultrahangos és mágnesezhető poros, hegesztésivarrat vizsgálat mellett történik.

Fronius áramforrásokkal és csaknem teljesen kézzel

A szakemberek ezeket és az összes többi varratot egészen két méter hosszúságig kézzel, hagyományos hegesztőanyaggal (1,2 milliméteres Böhler EMK 8 tömör huzalelektródával) hegesztik. A hegesztés főleg szórt íves eljárással történik (öt milliméter lemezvastagságtól). Hosszabb hosszvarratoknál a vállalat egy FDV 22 MF típusú, állandó mágneses és opcionális hegesztőpisztoly-lengetővel rendelkező, akkumulátoros hajtású hosszvarrat hegesztő kocsit használ. A MATISA által kézi hegesztéshez használt MAG-áramforrásokhoz hasonlóan itt is Fronius megoldásról van szó.

A kényszerhelyzetek elkerülése és a megkövetelt tűrések szavatolása érdekében egy helyzetszabályozóra fogják fel a váltószállító vagon öt futóművét. Ezután kezdik el a munkatársak a szekrények összehegesztését. Annak érdekében, hogy eközben a futómű ne deformálódjon, speciális hegesztési szekvenciákra van szükség. A futóművek rendszeresen elfordulnak, hogy a deformálódás elkerülhető legyen. Végül a varratokat mind vizuális ellenőrzésnek, mind pedig roncsolásmentes ultrahangos és mágnesezhető poros vizsgálatnak alávetik, mert ebben az esetben biztonság szempontjából fontos, hegesztett komponensekről van szó.

Robusztus, megbízható – minimális költségek

A MATISA már az1990-es évek elején bevezette az első Fronius áramforrásokat, és azóta rendre átállította és bővítette a gépparkot.

„Különösen a Fronius megoldások robusztusságát és megbízhatóságát értékeljük“

– indokolja a folyamatot Christophe Cochard, a MATISA IWS felelőse (International Welding Specialist).

„Ráadásul a pótalkatrészek, valamint a fogyó anyagok tartásának költségeit is minimális szinten tudjuk tartani.“

Ma összesen 50 darab, több generációból – TPS 450, TPS 4000 / 5000 és nyolc TPS 400i – álló Fronius rendszer áll a hegesztők rendelkezésére.

„Jelenleg ugyan nem merítjük ki teljesen a legújabb generációk minden lehetőségét, de gyártási folyamatunkhoz öt milliméter lemezvastagságtól különböző eljárásokat, pl. a szórt ívet, a rövidzáras ívet és az impulzus ívet minősítettük. Ezekkel és a hegesztési eredményekkel változatlanul nagyon meg vagyunk elégedve”

– magyarázza Rony Chiavone. Ehhez még hozzájárul a mindössze nyolc százalék CO₂-t tartalmazó védőgáz is, ami segít elkerülni a nem kívánatos fröcskölést és jobb felületről gondoskodik.

A döntő követelmény: minőség és teljesítmény

A vállalat értékeli a csúcsmodern hegesztőrendszerekkel kapcsolatos előnyöket. Ide tartozik az érintőképernyős kezelés, a továbbfejlesztett tömlőkötegek és a TPS/i család ergonomikus, kis súlyú kézi hegesztőpisztolyai.

„A MATISA számára az is döntő fontosságú, hogy a készülékek mögött olyan, innovatív és jó teljesítményt nyújtó prémium gyártó áll, amely gyorsan reagáló, hozzáértő after sales hálózattal rendelkezik“

– húzza alá az elmondottakat Christophe Cochard. Ehhez a hálózathoz tartozik a MATISA-tól csak néhány kilométerre található Plüss Sàrl. A tanúsított Fronius forgalmazó szakemberei 2017 óta támogatják a gépgyártót készülékekkel, fogyó anyagokkal, szakmai tudással, valamint kalibrálási szolgáltatásokkal.

„A nagy teljesítményű és megbízható hegesztéstechnika a kifogástalan szervizzel kombinálva segít nekünk a szűkre szabott gyártási idő optimális kihasználásában”

– foglalja össze Rony Chiavone.

„A Fronius-szal és a Plüss-szel a megfelelő partnerekkel rendelkezünk ahhoz, hogy jól fel legyünk vértezve az aktuális és jövőbeni kihívásokat tekintve.”

The post Automatizált pályaépítés appeared first on Műszaki Magazin.

Az impulzus mód lehetővé teszi a nehezen ellenőrizhető és fröccsenéssel járó átmeneti ív elkerülését. Az ezáltal mérséklődő fröcskölés az utómunkákat akár 70%-kal is lecsökkentheti. Az impulzus ívvel ráadásul akár 30%-kal nagyobb hegesztési sebességek érhetők el. Ezeket az előnyöket immár a Fronius TransSteel 3000 compact, valamint a TransSteel 4000 és 5000 készülékeknél is biztosítjuk.

Impulzusfűzés, a vetemedés elkerülésének érdekében.

A TransSteel készülékek speciálisan acél megmunkálásához lettek kifejlesztve. Az impulzus funkcióval való kibővítés révén a hegesztőrendszerek valódi univerzális készülékekké váltak, mivel a hegesztő munkáját a különböző alkalmazásoknál számos funkció támogatja. A pontozó funkcióval egyenletes hegesztett pontok hozhatók létre – ami ideális megoldás munkadarabok összefűzéséhez. A szakaszos hegesztés nem csupán a réteges megjelenésű varrathoz megfelelő. Nagyon vékony lemezek esetén, az alacsony hőbevitel csökkenti az anyag vetemedésének esélyét is.

A speciális jelleggörbék a felhasználónak ideális ívkarakterisztikát biztosítanak: a „Steel” univerzális jelleggörbék elsősorban az egyszerű és gyors hegesztési alkalmazásokhoz megfelelőek. A „Steel Root” jelleggörbét a gyökvarrathoz fejlesztettük ki. A lágy és stabil rövidzáras ív jó áthidalhatóságot kínál széles rések esetén. A „Steel Dynamic” hegesztési program ezzel szemben különösen kemény és koncentrált ívvel van ellátva, mellyel magas hegesztési sebesség és mély beolvadás érhető el. Ahol minimális fröcskölésre és mély beolvadásra van szükség, ott a TransSteel impulzus készülékek és a „Pulse Controlled Spray Arc” jelenti az ideális megoldást. A „SynchroPuls” esetén a hegesztési teljesítmény a munkapontok között akár 5 Hz-cel is változhat. A magas és alacsony áramerősség közötti váltás megkönnyíti az emelkedő helyzetű hegesztést. Ilyen módon határozott varratrétegek hozhatók létre alumíniumötvözetek esetén.

Három teljesítményosztály, két modell, egy megoldás

A TransSteel intuitív kezelési módja lehetővé teszi a készülék előismeretek nélküli, azonnali üzembe helyezését. A készülék előlapján minden szükséges paraméter beállítható. A készülék-koncepciót a hegesztési adatok egyszerű dokumentálási lehetősége teszi teljessé. Az áramforrás hátoldalához egy USB-meghajtó csatlakoztatható az összes fontos adat tárolásához – ilyenek például az idő- és készülékspecifikus adatok, valamint az alkalmazott paraméterek (áramerősség, feszültség, huzalelőtolás) is.

A Fronius három készüléket látott el újonnan az impulzus funkcióval: a TransSteel 3000 compact Pulse egy többféle eljáráshoz használható készülék, mely mindhárom hegesztési eljárást egyaránt magas szinten műveli. A kompakt készülék ideális választás sokféle hegesztési feladatnál az építkezés helyszínén, a műhelyben vagy javítási munkák során is. Ismétlődő hegesztési feladatoknál vagy kisszériás munkáknál a TransSteel 4000 Pulse és a TransSteel 5000 Pulse impulzus funkciója további lehetőségeket és sebességeket kínál. Ezek a nagyobb teljesítményű készülékek a kompakt változatokkal szemben különálló huzalelőtolással rendelkeznek.

The post Impulzushegesztés a TransSteel Pulse segítségével appeared first on Műszaki Magazin.

Az automatizált robothegesztés támogatására különböző rendszerek léteznek. Mindegyiknek az a célja, hogy elkerülje az ütemveszteségeket és gondoskodjon a megbízható varratminőségről. A szenzorikának ebben központi szerepe van. Lézereknek, kameráknak vagy taktilis érzékelőknek kell felismerniük, hogy a munkadarab a megfelelő helyen van-e és hogy vannak-e rések. Ezen túlmenően meghatározható azt is, hogy hogyan reagáljon minderre a rendszer. Ez az extra hardver azonban – a gyakran magas befektetési költségek mellett – komoly ráfordítást is igényel mind a szerelésnél, mind pedig üzem közben.

Ráadásul ezen rendszerek jó néhánya biztosítja ugyan a varratminőséget, de ugyanakkor ütemveszteségekkel járnak. Ezenkívül zavarkontúrjaikkal gyakran korlátozzák a munkadarabok hozzáférhetőségét. A Fronius olyan alternatívát kínál, ami megfelel ezeknek a kihívásoknak: A hegesztőhuzal nagyon precíz – a TPS/i áramforráshoz történő gyors adatátvitellel kombinált – vezérlésének köszönhetően lehetőség van a huzalnak nem csak hozaganyagként, hanem érzékelőként való használatára is. Ez pedig új lehetőségeket nyit meg.

Élpozíciók és résmagasságok felismerése WireSense segítségével

A szabadalmaztatott WireSense technológiával a hegesztőkészülékkel rendszerkapcsolatban álló robot fel tudja ismerni az élpozíciókat, valamint a lemezek között esetleg meglévő réseket. Ennek érdekében magasságérzékelővé válik a huzalelektróda. A WireSense keresőmenetben először a kívánt pozícióra áll a robot. Az alacsony érzékelőfeszültség alatt álló hegesztőhuzal reverzáló, száz hertzes tartományba eső huzalmozgásokkal letapogatja a munkadarabot. Ha eközben megérinti a huzal a munkadarabot, akkor nem érzékelhető rövidzár keletkezik. A huzal ezt követő elemelésekor a rövidzár megszűnik.

A TPS/i áramforrás analizálja a hegesztőhuzalnak a rövidzár pillanatában keletkezett pozícióváltozását és magasságjelként elküldi azt a robotnak. A robotvezérlés pozícióadataival és a kezdéskor definiált referenciaponttal kombinálva a WireSense ezáltal lehetővé teszi azt, hogy a munkadarab minden geometriai változása pontosan regisztrálható legyen. Ha a WireSense rendszerrel végtelen sok, egymás mellé sorolt pályán végigjáratnánk a robotot a munkadarabon és minden pontot érzékelnénk, akkor elméletileg 3D-ben le lehetne képezni a teljes munkadarabkontúrt.

Ennek a szenzorikának a gyakorlat számára legfontosabb alkalmazása az él- és magasság-detektálás, például átlapolt varratok esetén. Előzetesen meg kell határozni egy definiált, kissé a lemezél magassága alatti küszöbértéket. Ha a WireSense keresőmenet alatt olyan értékeket ismer fel az áramforrás, amelyek a küszöbérték fölött vannak, akkor felismerte a lemez élét és a TPS/i azonnal digitális érintési (touch) jelet küld és megadja a meghatározott magasságértéket. Így tudja a robot, hogy hol van és milyen magas a lemez éle.

Éldetektálás: a robotpálya korrigálása

A jel alapján el tudja menteni a robotvezérlés az aktuális pozíciót és az előírt adatokkal összehasonlítva korrigálni tudja a robotpálya további alakulását. Így felismerhetővé válnak a munkadarab pontatlanságai és ki lehet egyenlíteni azokat. Ennek következtében a robot pontosan a megadott helyen végzi a hegesztést. Az éldetektálás már 0,5 milliméter anyagvastagságtól egészem 20 milliméter lemezvastagságig lehetséges.

Magasságmérés: a rések ellenére megbízható hegesztés

Mivel a digitális érintési jellel a lemez élének pontosan mért magassága is átvitelre kerül, a WireSense használatával a lemezek közötti rést is ki lehet számítani. Amennyiben előzetesen pontosan definiálták, akkor a különböző résméretekhez előveszi a rendszer a különböző, a TPS/i-ben letárolt hegesztőprogramokat – az úgynevezett jobokat. Ennek következtében a robot megfelelő módon tud reagálni és pontosan azokkal a hegesztési paraméterekkel tudja végrehajtani a hegesztést, amelyek ideálisan össze vannak hangolva a mindenkori résmérettel.

Így a WireSense segítséget nyújt a hegesztendő munkadarabok tűrésingadozásainál, és kezelni tudja a befogástechnikai tűréseket is. A segítőrendszer biztosítja a megbízható varratminőséget és akár 100 százalékosan is lecsökkenti az utómunkákat és a selejtes munkadarabok számát – mégpedig járulékos érzékelő-hardver nélkül. Ehhez mindössze egy CMT Ready rendszerrel kell rendelkeznie a Fronius hegesztőrendszernek, hogy a hegesztőhuzal nagyon precíz kézbentartása biztosítható legyen.

Gyorsabb robotprogramozás TeachMode használatával

Még az első hegesztés elvégzése előtt kézzel programozni kell a robotpályát – ez az úgynevezett betanítási (teach) folyamat. Ilyenkor a hegesztő vagy programozó a Teach Pendant használatával vezérli a robotot, végigjárja a munkadarabot és elmenti a megfelelő pozícióadatokat. A hegesztővarrat minősége szempontjából fontos, hogy az egész hegesztővarrat mentén állandó távolság – ún. stickout – legyen a munkadarab és az áramátadó között. Még ennél az időigényes kézi folyamatnál is tudnak segítséget nyújtani a segítőrendszerek.

A Fronius TeachMode rendszere reverzáló huzalmozgatással megakadályozza azt, hogy a munkadarab bejárása közben elgörbüljön a hegesztőhuzal. Mihelyt a robot az előre beállított stickout alá megy, elindul a reverzáló huzalmozgatás. Ugyanakkor a használó látható és hallható jelet kap, hogy elfelé kell mozdítania a hegesztőpisztolyt a munkadarabtól. Így megtakarítja a használó a deformálódott huzal levágását és a stickout újbóli kimérését. Ezáltal akár 30 százalékkal is meggyorsulhat a betanítási folyamat.

SeamTracking: varratkövetés hegesztés közben

A Fronius SeamTracking segítőrendszere különösen sínjárművek és építőipari járművek gyártásánál fontos: Ha vastag lemezeket vagy hosszú varratokat kell hegeszteni, akkor a keletkező hő miatt vetemedhetnek vagy rossz pozícióba kerülhetnek a munkadarabok. Ahhoz, hogy a robot ennek ellenére megfelelő pozícióban hegesszen, olyan rendszerre van szükség, ami a hegesztési folyamat közben megbízhatóan felismeri a hegesztési pozíciót. A SeamTracking használatával ez a felismerés sarokvarratoknál és rádolgozott tompavarratoknál biztosítva van – teljesen járulékos érzékelő-hardver nélkül.

Ehhez a robot ide-oda leng a két lemez között. Az egyes hegesztési paraméterek mért tényleges értékéből felismeri a robot a tényleges hegesztési pozíciót, illetve az eltéréseket. Megfelelő módon, automatikusan korrigálja az előre programozott pályát, és a hegesztés megbízhatóan, a helyes pozícióban történik.

Sarokvarrat-pozíció felismerése TouchSense használatával

A munkadarab- és befogási tűrések kiegyenlítéséhez minden hegesztés előtt automatikusan ellenőrizni tudja a robot a TouchSense segítségével a sarokvarratok pozícióját. Ehhez megérinti a robot a huzalelektródával vagy a gázfúvókával – ami szintén el van látva alacsony érzékelő-feszültséggel – a két lemezt a hegesztővarrat definiált kezdeténél, valamint végénél. Így a rövidzárral kapott jelek segítségével meg lehet határozni a tökéletes kezdőpontot.

Költségmegtakarítás huzalalapú segítőrendszerekkel

Összességükben a Fronius robotoknál használható segítőrendszerei hatékony és megbízható folyamatokat tesznek lehetővé robothegesztésnél. Jelentősen csökkenthetők a munkadarabokon végzendő utómunkák és kevesebb lesz a robotpálya utólagos átprogramozási ráfordítása is, mert a robot önállóan korrigálni tudja a hegesztővarrat futását. Ez pedig csökkenti a termelési költségeket. A Fronius segítőrendszerei érzékelőként, valamint hozaganyagként használják a huzalelektródát. Ezáltal a használók költségeket és karbantartási ráfordítást takarítanak meg az érzékelő-hardvernél és nem lépnek fel korlátozások a munkadarab hozzáférhetőségénél.

További Információk: fronius.com

Szerző: Andreas Hummelbrunner, Product Line Manager MIG/MAG High End Robotics, R&D Fronius International GmbH

The post Segítőrendszerek robothegesztéshez appeared first on Műszaki Magazin.

Az új FRW Robotic Welding Cell innovatív Fronius hegesztéstechnológiával kombinálva kiváló ár-érték arányt kínál.

Ez nemcsak a nagyüzemi sorozatgyártásnak kedvez, hanem a kis- és középvállalatok számára is előnyökkel szolgál. Nekik elsősorban nem a mennyiség, hanem a különböző alkatrészformák a fontosak. Mivel a robotos hegesztőcella sok különböző alkatrészt tud hegeszteni, növeli a termelékenységet, és ésszerű időn belül gazdaságilag is kifizetődik.

Három változat áll rendelkezésre. A különbség az alkatrészeket felvevő és a hegesztőcellába befordító forgatópozicionálók kivitelében áll. Mindegyik változatot különböző robotokkal lehet felszerelni. A robot, a pozicionáló és a vezérlés egyetlen platformra van szerelve. Ez megkönnyíti a felállítást, és időt takarít meg. Az FRW Robotic Welding Cell további előnye a két állomásos üzemből adódó rövid ütemidő, ugyanis a pozicionáló nemcsak a hegesztési eljárás vége után tölthető fel újabb alkatrésszel, hanem már hegesztés közben is.

A programozó szoftver lehetővé teszi a zökkenőmentes üzemeltetést.

Az opcionális szimulációs és offline programozó szoftver nemcsak a robot mozgásainak programozását teszi lehetővé a felhasználó számára, hanem a hegesztési eljárások PC-ről történő optimalizálását is. Így, nem kell többé megszakítani a folyamatban lévő hegesztési munkákat, elkerülve ezzel a szükségtelen kiesési időket. További előnyei, a rövidebb indulási idő, az alkatrészek gyorsabb cserélhetősége, és a nagyobb termelékenység.

„A kézi hegesztéssel összehasonlítva a felhasználók azonos minőségben – az alkatrész-geometriától függetlenül – ugyanannyi idő alatt több alkatrészt tudnak összehegeszteni. Ez pedig fontos költség- és versenyelőnyöket teremt”

– magyarázza Anton Leithenmair, a Fronius Welding Automation üzletágának vezetője.

Az új, robotos hegesztőrendszerekkel elsőként az európai piacra szeretnénk betörni, de tervezzük a kontinensen kívüli értékesítési területek meghódítását is.

The post Új robotos hegesztőcella appeared first on Műszaki Magazin.