Kova kilpailu raskaan hitsaavan metalliteollisuuden alalla ajaa yritykset jatkuvasti tehostamaan tuotantoaan sekä pohtimaan keinoja, joilla parantaa yrityksen kilpailukykyä. Robotisoitu hitsausautomaatio antaa keinot vastata tämän päivän markkinoiden haasteisiin, parempaan tuottavuuteen ja dynaamisempaan valmistamiseen. Joustavuuden ja tehokkuuden ansiosta, investoinnit robottihitsausasemiin raskaan metalliteollisuuden alalla ovat lisääntyneet viime vuosina.

Robotisoitu hitsausratkaisu: kokonaistoimituksen anatomia

Viimeisen vuosikymmenen aikana robotisoidusta hitsauksesta on tullut yksi yleistyneimmistä investointihyödykkeistä raskaan metalliteollisuuden alalla. Jatkuvasti helpottuva ja entistä käyttäjäystävällisempi ohjelmointi sekä etenkin ratkaisuiden joustavuus ovat suurimpia tekijöitä kasvaneeseen kysyntään.

Joustavuuden ja helppokäyttöisyyden ansiosta, tehokkuus pystytään maksimoimaan jopa laajan valikoiman ja pienten volyymien (high-mix low-volume) valmistusketjussa.

Oli sitten kyseessä yksittäis- tai massatuotanto, robotisoidun hitsausratkaisun anatomia koostuu samoista peruselementeistä: kappaleenkäsittelylaite, puoliportaali (1-3 lineaarisella akselilla), käyttöjärjestelmä robotin ohjelmointiin sekä koko hitsaussolun hallintaan, hitsausprosessin analyysi, turvarakenteet ja ratkaisun elinkaaripalvelut.

Yksi Pemamekin uusimmista tuotekehityksistä on robottihitsausasema yhteiden hitsaukseen. 

Jokainen kokonaisratkaisun osa-alue, kuten käytettävä hitsausprosessi tai ohjelmointijärjestelmä, arvioidaan ja valitaan tuotannon vaatimusten ja asiakkaan tarpeiden mukaisesti.

Modulaariset kappaleenkäsittelyratkaisut

Tehokas, tarkka ja luotettava kappaleenkäsittely on edellytys laadukkaalle robottihitsaukselle. Kun robottihitsaussolu sisältää lattiaradan sekä pyörityspöydän, solu pystytään optimoimaan tuotannossa olevan kappaleen mukaan.
Tuotantosolun 3D-mallinnuksen ja sen avulla tehdyn ulottuvuustarkastelun avulla pystytään analysoimaan ja vahvistamaan suunnitellun solun toimivuus. Mallinnuksen ansiosta tarvittavat tekniset muutokset havaitaan ajoissa.

Kokonaistoimituksen hyödyt

→ Luotettava alkuvaiheen analyysi: virtuaalinen robottiratkaisun mallinnus 3D:n ja simulaation avulla
→ Tyypillisesti saavutetty automaatioaste 50-80%
→ Yhdellä MIG/MAG-polttimella voidaan saavuttaa jopa 9kg/h hitsiaineentuotto
→ Ratkaisua voidaan käyttää 24/7 ja 8760 h/vuosi
→ Kaikkkomponentit ja palvelut yhdeltä toimittajalta

PEMA WeldControl -tuoteperheestä löytyy käyttöjärjestelmät eri teollisuuksien tarpeisiin, aina konepajateollisuudesta laivanrakennukseen.

Helppo robotin ohjelmointi

Robottihitsaus on nopeaa, tehokasta ja laadukasta. Ajatus robotin ohjelmoinnin hanka-luudesta ja hallinnan monimutkaisuudesta ja haastavuudesta saa kuitenkin monet yritykset epäilemään robottihitsaukseen siirtymistä.

Pemamekin kehittämä PEMA WeldControl 300-tuoteperhe on suunniteltu raskaan hitsausautomaation tarpeisiin ja niin, että se on sekä nopea että tehokas ja voidaan ottaa käyttöön lähes mihin tahansa tuotantoon. Ohjausjärjestelmä sisältää kolme eri tasoa: OFFLINE, CREATE ja SCAN.

Modernien ominaisuuksien ansiosta, kuten automaattinen hitsiratojen ja poltinkulmien laskenta sekä peilaus- ja kopiointitoiminnot, ohjelmointi on käyttäjäystävällistä sekä mahdollistaa hitsaajan siirtymisen operaattoriksi.
PEMA WeldControl 300 OFFLINE-etäohjelmointiohjelmisto on kehitetty hitsausrobottijärjestelmien 3D-CAD-mallipohjaiseen offline-ohjelmointiin. Järjestelmän ansiosta seuraavan kappaleen ohjelmointi on mahdollista, vaikka edellinen on vielä tuotannossa. Ohjelmistossa on ennen kaikkea huomioitu helppokäyttöisyys, toiminnallisuus ja nopeus.

Fortaco Kalajoki hitsaa PEMA-robottiasemalla

Fortaco-konsernin Kalajoen tehdas on strateginen yhteistyökumppani kansainvälisille merenkulku- ja kaivosyrityksille. Tehdas on erikoistunut valmistamaan raskaita metallirakenteita, kuten moottorialustoja, öljyaltaita, erikoislaivojen komponentteja, kaivokoneiden lavoja sekä koneiden runkoja. Vuosittainen volyymi on keskimääräisesti 1500 tuotetta vuodessa. Rakenteiden painot vaihtelevat 3000-35000 kg:n välillä.

Vuonna 2019 Fortaco Kalajoki investoi PEMA-robottihitsausasemaan. Pääasiallinen syy investointipäätökseen oli kilpailun kiristyminen, hitsaustuotannon tehostamisen tarpeet sekä hitsauskapasiteetin nosto.

“Jotta suomalainen raskas metalliteollisuus säilyy kilpailukykyisenä, on erittäin tärkeää panostaa automaatioon ja robotiikkaan. Investoimme PEMA-hitsausautomaatioon, koska meillä oli tarve tehostaa hitsaustehokkuutta sekä tuotantokapasiteettia,” kertoo Fortaco Kalajoen hitsauskoordinaattori ja QHSE-päällikkö, Jari Hakalahti.

”Investoimme PEMA-hitsausautomaatioon, koska meillä oli tarve tehostaa hitsaustehokkuutta sekä tuotantokapasiteettia.”

– Jari Hakalahti, hitsauskoordinaattori ja QHSE-päällikkö, Fortaco Kalajoki

Fortaco Kalajoelle toimitettu PEMA-robotti-hitsausasema ohjelmoidaan PEMA WedlControl 300 OFFLINE-järjestelmällä. 3D-mallinnuksen ansiosta, ohjelma tekee esianalyysin työkappaleesta, jonka jälkeen työkappaleen hitsit ovat helppo ja nopea piirtää.
“Kokemuksemme muista ohjelmointijärjestelmistä ovat olleet keskivertotasoa. Mielestämme Pemamekin ratkaisussa on erittäin hyödyllistä sen käyttäjäystävällinen Offline-ohjelmointi,” sanoo Hakalahti.

Kalajoen tehtaalle toimitettu moderni, portaalityyppinen robottihitsausasema sisältää mm. kappaleenkäsittelylaitteiston, PEMA WeldControl 300 OFFLINE -ohjelmoinnin sekä PEMA CellControl 700 soluohjaimen. 

Enemmän joustavuutta ja käsittelykapasiteettia

Kalajoen tehtaalle toimitettu portaalityyppinen PEMA-robottihitsausasema sisältää PEMA WeldControl 300 OFFLINE-ohjelmoinnin sekä PEMA CellControl 700 soluohjaimen. Asemaan kuuluu:

• PEMA-kappaleenkäsittelylaitteisto (kappaleen paino max. 20 tn, kappaleen halkaisija max. 4 m, pituus 13,5 m)
• Yaskawa-robottikäsivarsi, jonka ulottuvuus on X = 12000, Y = 3650, Z = 2300.
• Lisäksi, asema sisältää adaptiivisen railonseurannan, joka takaa selvää säästöä lisäaineiden käytössä sekä korkealuokkaisen hitsauslaadun.

”Ominaisuudet, joita asemalta haluttiin ensisijaisesti olivat offline-ohjelmointi, adaptiivisuus, laajat liikeradat sekä suuri käsittelykapasiteetti. Päätöksentekovaiheessa Pemamekin hitsauksen automatisoinnin asiantuntemuksella oli suuri vaikutus siihen, että valitsimme PEMA-robottihitsausaseman,” tiivistää Hakalahti.