BEISPIEL: BRONTO SKYLIFT

PRODUKTIVITÄT UND QUALITÄT BEIM PLASMASCHNEIDEN UND BOGENSCHWEISSEN

Bronto Skylift verwendet Roboter für das Bogenschweißen und 3D-Plasmaschneiden. Bei den zu schneidenden und zu verschweißenden Teilen handelt es sich um lasttragende Stahlstrukturen von Hubarbeitsbühnen mit einer Arbeitshöhe von bis zu 112 Metern. Eine Hubarbeitsbühne besteht aus einem Lkw-Rahmen und einem Teleskopauslegersystem.

Es werden fortlaufend neue Produkte entwickelt. Um eine zügige und äußerst zuverlässige Fertigung neuer Produkte zu ermöglichen, müssen alle Aspekte, welche die Fertigung verzögern oder beeinträchtigen können, eliminiert werden.

Bronto Skylift erwarb die Delfoi ARC-Software für die Offline-Programmierung eines Schweißroboters und eines 3D-Plasmaschneideroboters. Die Programme des Yaskawa-Bogenschweißroboters und des Plasmaschneideroboters werden ausschließlich mit dieser Software geschrieben, und für das Verschweißen von Öltanks, Auslegern und Auslegerummantelungen genutzt. Die Komponenten und Ummantelungen der Ausleger werden mit dem Plasmaroboter geschnitten.

HÖHERE MASCHINENVERFÜGBARKEIT

Der 3D-Plasmaschneideroboter wurde nur unzureichend genutzt.

„Jetzt, nachdem wir die Offline-Programmiersoftware eingeführt haben, hat sich die Maschinenverfügbarkeit erhöht, und die Schneidequalität ist erstklassig. Zuvor konnte der Plasmaschneideroboter aufgrund der minderen Schneidequalität nicht umfassend genutzt werden. Die Umstellung auf Delfoi ARC war also definitiv die richtige Entscheidung. Jetzt können wird den Schneideroboter wesentlich effektiver einsetzen. Diese Woche habe ich den Roboter zum ersten Mal in Aktion gesehen, und das Ergebnis war gut – wenn man bedenkt, wie viele Jahre wir ihn schon haben!“, äußert sich Produktionsleiter Markus Jaatinen zum Kauf der Software. Mit dem Plasmaroboter werden keine Testläufe durchgeführt, der Schneidevorgang beginnt umgehend.

Auf die Frage, warum sich Bronto Skylift für eine Offline-Programmiersoftware entschieden habe, erklärt Produktionsmanager Mika Heinäkallio kurz und prägnant: „Wir wollten die Maschinenverfügbarkeit erhöhen.“

Zuvor hatte das Online-Programmieren des Bogenschweißroboters für die Auslegerummantelung zwei bis drei Tage mit zwei Arbeitsschichten und insgesamt bis zu 45 Stunden in Anspruch genommen. Während dieser Zeit konnte der Roboter nicht in der Produktion genutzt werden.

Gegenwärtig dauert die Offline-Programmierung knapp 22 Stunden, und der Schweißroboter kann innerhalb dieses Zeitraums weiterbetrieben werden. Nur die Implementierung des Programms erfordert eine Außerbetriebnahme. Ein Testlauf dauert nun etwa 7,5 Stunden, also eine Arbeitsschicht. Danach ist der Roboter erneut einsatzfähig. Das Unternehmen konnte auf diese Weise weitere 37 Arbeitsstunden hinzugewinnen.

OFFLINE-PROGRAMMIERUNG BEI BRONTO SKYLIFT

Vier Programmierer nutzen die Software bei Bronto Skylift. Die meisten Anwender haben Erfahrung mit der Online-Programmierung von Robotern. Prozesswissen und das Programmieren von Robotern spielen sowohl bei der Offline-Programmierung als auch beim Überprüfen der Programmsimulationen eine zentrale Rolle. Die Simulationsmodelle des Bogenschweißroboters und des Plasmaschneideroboters wurden für die erforderliche Formgenauigkeit des Produktionsprozesses kalibriert. Geometriefehler entstehen zwar durch die Neupositionierung der Bauteile und den Prozess selbst, sie werden aber durch den Schweißbrenner bzw. den Touchsensor der Roboter kompensiert. Für alle Schweißprogramme werden Funktionen für die Risssuche und die Nahtverfolgung verwendet. Beim Plasmaschneideroboter wird auf jeder Seite des Auslegers eine Mängelsuche mithilfe des Touchsensors durchgeführt.

Bild. Von links nach rechts: Mikko Blomster, Ville Katajisto, Jari Pahkala und Mikko Heinäkallio

Vor der Produktion wird für eine abschließende Überprüfung des Schweißprogramms ein sogenannter Testlauf mit dem Bogenschweißroboter durchgeführt. Dieser Testlauf dauert etwa eine Arbeitsschicht. Bei dem Plasmaschneideroboter wird auf den Testlauf verzichtet, und der 3D-Schneidevorgang beginnt, sobald das Programm an die Produktion übergeben wird. In der Praxis bedeutet das, dass das Programm offline erstellt, anhand von Simulationen geprüft und in der Projektwarteschlange der Robotersteuerung gespeichert wird.

Das 3D-Produktmodell und die mit Siemens NX entwickelten Werkstückaufspannvorrichtungen, die vom Offline-Programm im nativen NX-Format eingelesen werden, bilden die Grundlage für die Programmierung. Die Delfoi ARC-Software wird außerdem für die Erstellung von Schweißbarkeitsanalysen verwendet. Simulationen sind äußerst hilfreich, wenn es darum geht, sicherzustellen, dass das Produkt schweißbar ist und keine Komponenten in die Produktion gehen, die von dem Roboter nicht bearbeitet werden können. Die Programmierer haben ferner Kennzeichnungen für die Roboter-Achspositionen zu den Simulationsmodellen hinzugefügt, die zur Kollisionserkennung beitragen. Dies erfolgte in Zusammenarbeit mit den Produktentwicklern. Die Benutzeroberfläche der Software ist laut Angaben der Anwender schnell und einfach zu bedienen.

ERSTKLASSIGE QUALITÄT

Die Qualität der Offline-Programmierung ist erstklassig. Beim Bogenschweißen gibt es keine Drahtlängenabweichungen, wie dies bei der Online-Programmierung üblich ist – der Draht hat immer den gewünschten Abstand zum Schweißpunkt. Auch der Winkel des Schweißbrenners weicht weder beim Schweißen noch beim Schneiden vom vorgegebenen Wert ab.

Die Qualitätskontrolle beim Schweißen wird sich mit der Erstellung neuer Schweißprogramme zusätzlich verbessern. Die gültigen Prozesswerte werden in der Schweißdatenbank (WPS) der Software gespeichert, und die Schweißmodelle können für die Programmierung neuer Produkte mit identischen Schweißnähten jederzeit wiederverwendet werden.

BRONTO SKYLIFT

Bronto Skylift ist der weltweit führende Hersteller Lkw-montierter Hubarbeitsbühnen. Die Hubausrüstung des Unternehmens ist nach Anwendungsbereich in zwei Produktkategorien unterteilt: Brandschutz- und Rettungsausrüstung sowie Ausrüstung für die industrielle Nutzung. Das Lieferprogramm umfasst knapp 50 Modelle mit Arbeitshöhen zwischen 17 und 112 Metern. Die moderne, modulare Konstruktion ermöglicht darüber hinaus zahlreiche kundenspezifische Anpassungen. In den 50 Jahren seit der Unternehmensgründung hat Bronto Skylift über 6.700 Geräte an Feuerwehren und Unternehmen in über 120 Ländern weltweit verkauft. Der Hauptsitz des Unternehmens befindet sich in Tampere, Finnland. Die Teleskopausleger werden im finnischen Werk in Pori hergestellt. Bronto Skylift unterhält Tochtergesellschaften in Schweden, Deutschland, der Schweiz und den USA.

Weiter Informationen finden Sie unter: Bronto Skylift