Iránytű az ívhegesztés robotosításához – 3. rész

5. Csapda/szabály

Az 5. alapszabály a 4-re épül.

Előfordul ugyanis, hogy a tájékozódó kérdéseinkre pozitív válaszokat kapunk, de ne legyünk restek ellenőrizni is a válaszok hitelességét.

Kérjük a szolgáltatótól azt, hogy mutassa be azokat a munkatársait, akikre a feladatok elvégzése vár:

• robotcella tervező
• készüléktervező
• robotintegráló szakemberek
• programozók
• alkalmazástechnikai szakemberek, illetve kézi hegesztők.

Ezeket a szakembereket hívjuk meg cégünkhöz és mutassuk meg, hogyan gyártjuk jelenleg a terméket, aminek a hegesztését robotosítani szeretnénk.

Mindenkivel beszélgessünk el, hogy lássuk, tudják-e miért úgy gyártunk kézzel ahogy, és milyen problémákat látnak, illetve milyen megoldásokat tartanak célszerűnek. Amikor azt tapasztaljuk, hogy megértik, mit miért teszünk, megértik a feladatot és biztosak az általuk javasolt megoldásban, sőt meg is tudják azt indokolni, akkor már bizakodhatunk.

 6. Csapda/szabály

A szolgáltatótól kérjünk megfelelő hegesztőkészüléket is!

A hegesztőkészülék a robotcella mellett a siker kulcsa vagy a kudarc oka lehet.

Minden esetben csak olyan tervezőre bízhatjuk a hegesztő-készülék tervezését, aki jártas a hegesztőkészülékek tervezésében.

Lehet ugyanis a világ legjobb készüléktervezője is valaki, a hegesztés olyan feladat elé állíthatja, amivel garantált lesz a kudarc és a kínlódás.

Mit is kell tudnia egy jó hegesztőkészüléknek?

• Pontosan rögzíteni az alkatrészeket, illetve a készülékben összeállított és összefűzött munkadarabot.
• Biztosítani a hozzáférést, a megfelelő pisztolytartásokkal, hogy a lehető legtöbb varrat megfelelő minőségben hegeszthető legyen.
• Lehetőséget kell biztosítania a hőtágulásra.
• Az alkatrészek, illetve az összefűzött munkadarab behelyezésének a lehető legkönnyebbnek kell lennie.
• A hegesztés után a hőtágulások és zsugorodások ellenére ki kell tudni belőle venni a kész munkadarabot.
• A berakodási és kivételi idők összegének nem szabad meghaladnia a hegesztési időt. A leszorítási és oldási megoldásnak ezt kell szolgálnia.
• Megfelelően merevnek kell lennie, hogy saját deformációi ne rontsák a munkadarab pontosságát, ugyanakkor a pozícionálónak terhelhetőség és nyomaték tekintetében el kell bírnia (tömeg, külpontosság).
• Szükség szerint megfelelő előfeszítéseket kell biztosítani a méretpontosság és alakhűség biztosítása érdekében.

Miért ugyanazzal a céggel (szolgáltatóval) készíttessük a készüléket, akitől a robotcellát vásároljuk!?

Azért, mert már a robotkar és a pozícionáló kiválasztásának is összhangban kell lennie azzal, hogy a termékünket hogyan fogják majd be, hogyan rögzítik a készülékbe, merre kell majd forgatni a megfelelő hozzáférések és varratpozíciók elérése érdekében.

 7. Csapda/szabály

A kulcsrakész megoldás részeként szó volt a hegesztő-programokról, vagyis arról, hogy robottal hegesztett terméket kérünk.

Ne gyártóeszközt, ne ilyen-olyan szolgáltatásokat keressünk, illetve kérjünk, hanem a robotcellában, a készülékben, a megírt hegesztő-programmal meghegesztett terméket! Méghozzá legalább 2-3 db-ot egymás után.

A szolgáltatónk készüléktervezőjének és alkalmazástechnikai szakemberének, illetve programozójának meg kell tudnia mondani azt, hogy a termékünket hogyan kell befogni, illetve hány tengely körül kell tudni megforgatni a lehető legtöbb varrat robottal történő meghegesztése érdekében.

Ez pedig visszahat arra, hogy hogyan kell felépülnie magának a robotcellának.

• Mekkora robotkarra van szükségünk?!
• Milyen teljesítményű áramforrásra és pisztolyra van szükségünk?!
• Milyen méretű és alakú pisztolyra van szükségünk?!
• Szükség van-e utazópályára a robotkar mozgástartományának kibővítéséhez?!
• Magát a robotkart egy alapra, a padlóra állítsuk, vagy felülre függesszük-e a pozícionáló, illetve a termék, a munkahely fölé?!
• Mekkora terhelhetőségű, méretű és hány tengely körül forgatni képes pozícionálóra van szükség, amely elbírja a terméket és a készülékkel együtt, mind tömeg, mind külpontosság (nyomaték) tekintetében?!
• Szükség van-e kereső és/vagy varratkövető szenzorra?!

Miután mindezeket meg tudják nekünk mondani a szolgáltató szakemberei, a bizonyítás és a magunk megnyugtatása érdekében a 7. alapszabályként kérjünk egy számítógépes modellt, esetleg szimulációt is mindezekről.

De! Miért is nem elég egy számítógépes szimuláció és miért a valós robotprogramot és a meghegesztett terméket is kérjük a megoldás részeként?

A robotos hegesztőprogram 2 részből áll:

1. Mozgásprogram, vagyis pontok és pályák összessége. Ugyanakkor maga a mozgásprogram tartalmaz hegesztéstechnológiai adatokat is, amik a varratok hegesztése során alkalmazott sebességek.
2. A program másik része a technológia, vagyis a hegesztés villamos paraméterei, a huzaladagolás, a védőgáz, a pisztolytartás és a hegesztési sorrend. A hegesztési sebességet már az 1. pontban említettük.

Ennél a pontnál szükséges kitérni egy nagyon fontos dologra, ami kapcsolatos a programozással és hegesztéstechnikai tudással, tapasztalattal.

A kézi hegesztéshez rendelkezésre állhatnak a WPS-ek (hegesztési utasítások), de ezek a robotos hegesztés során nem alkalmazhatók.

Tudjuk, hogy a robotosítással a legnagyobb nyereséget a mellékidők csökkenése jelenti, azonban a hegesztési főidőkön is jelentős megtakarítást lehet elérni.

Ennek az az oka, hogy a robot esetében lényegesen nagyobb hegesztési sebességeket lehet alkalmazni, ami viszont magával hozza a huzalelőtolás, illetve a hegesztés villamos paramétereinek a jelentős mértékű változását. A hegesztési paraméterek megváltoztatása hegesztéstechnikai tapasztalatot igényel.

A hegesztés fontos velejárója a hőtágulás, a zsugorodások és deformációk.

Mivel a kézi hegesztéssel gyártott termék gyártási ideje hosszú, az először meghegesztett varratok kihűlnek, mire a hegesztés véget ér.

Robot esetén a gyártás sokkal gyorsabb, így a hegesztés végén az egész munkadarab forró lehet. Ennek következtében a deformációk teljesen másként alakulnak kézi hegesztés és robotos hegesztés esetén.

A programozás során ezt nagyon fontos figyelembe venni és a hegesztési sebességek, illetve paraméterek változtatásával, valamint a hegesztési sorrend, sőt az egyes varratok hegesztési irányának megváltoztatásával biztosítani a termék minimális deformációját.

A nem megfelelő paraméterek, sorrend és irányok olyan mértékű deformációkat, illetve csavarodásokat eredményezhetnek, ami javíthatatlan selejtté teheti a termékünket.

A programozás mellett ezt a hegesztéstechnikai jelenséget a készülék kialakításánál is figyelembe kell venni, ahogy azt is, hogy a készülékben, vagy szabadon hagyjuk-e kihűlni a munkadarabot.

8. Csapda/szabály

A 7. alapszabálytól, vagyis abból, hogy a robotos hegesztőprogram megírása a lehető legkevesebb nehézséget okozza, érdemes követni azt a szabályt, hogy hegesztéshez „hegesztő-robotot” célszerű alkalmazni.

Nem hegesztő szoftverrel és hegesztő felszereléssel az integrátor által ellátott általános rendeltetésű robotot, hanem a szó szoros értelmében hegesztő-robotot.

Ez azt jelenti, hogy a robotkar és az áramforrás egy rendszert képez, azonos márka, és a programozó pultról együtt lehet elkészíteni a teljes hegesztőprogramot, vagyis a mozgásprogramot és a hegesztés villamos paramétereinek a kiválasztását.

Ellenkező esetben a programozás sokkal nehézkesebb és lassúbb, sőt fontos funkciókat sem biztosít a számunkra, mint pl. a hegesztés közbeni paramétermódosítások lehetőségét.

 9. Csapda/szabály

A 7. és 8. alapszabályból ered a következő, amely így szól:

Feltétlenül kérdezzük meg a szolgáltatótól azt, hogy hány munkadarabra (termékre) van szüksége ahhoz, hogy a kész robotos hegesztő-programot elkészítse!

Amennyiben a válasz több, mint 3-4 darab, az adott szolgáltató nem ért a hegesztéshez annyira, hogy rá merjük bízni a feladatot. Akinek ugyanis ennél több munkadarabra van szüksége, az csak próbálkozik a megfelelő hegesztési paraméterek és sorrend beállításával. Sok munkadarabra van szüksége ahhoz, hogy eltalálja azokat, ráadásul a dolgok nem tudatosan fognak történni.

A kérdés második fele az legyen, hogy „a programozás során hány selejtre lehet számítani”.

Aki ért a hegesztéshez, és ahhoz, amit kínál, az egyetlen selejtet sem fog gyártani, ami egy nagyértékű termék esetén egyáltalán nem elhanyagolható szempont.

De mik is a jellemzői egy jó robotos hegesztő-programnak?

• Az előírásnak megfelelő varratméretek,
• előírásszerű beolvadások, megfelelő gyökök,
• szakszerűen lezárt varratok,
• a lehető legnagyobb hegesztési sebességek,
• az előírásoknak megfelelő hőbevitel,
• a belső és külső eltérések, valamint a mechanikai, szilárdsági jellemzők tekintetében az előírásoknak megfelelő varratok,
• a megfelelő hegesztési sorrend, minimális deformációk,
• minimális fröcskölés, az utómunkálatok lényeges csökkenése a kézi hegesztéshez viszonyítva,
• esztétikus, szép varratok.

 10. Csapda/szabály

Végezetül hangozzon el az a szabály, ami az összes többinek az alapja is és összefoglalása is!

Bármelyik csapdába esünk, az fájni fog, és beláthatatlan következményei lehetnek.

Miután az eddig elhangzott szabályok figyelembe-vételével ajánlatot kérünk a megvalósításra, és megkapjuk azt, soha se kezdjünk el azon gondolkodni, hogy mit hagyjunk ki az ár csökkentése, a takarékosság jegyében. Bármit hagyunk is ki, és úgy gondoljuk, hogy „majd valahogy megoldjuk magunk”, az várhatóan sokkal több költséget és küzdelmet hoz majd magával, mint amit a kulcsrakész megoldás ajánlata tartalmaz.

Most pedig vizsgáljuk meg azt az eljárást, amit egy megfontolt, körültekintő vezető alkalmaz annak érdekében, hogy a legjobb döntést tudja meghozni, mégis az egyik legveszélyesebb csapda:

A döntéshozó azt a feladatot adja egy megbízható beosztottjának, hogy kérjen be legalább 3, de sok esetben inkább 5-6 ajánlatot azoktól, akiket ismer, vagy alkalmasnak vél, majd készítsen egy részletes összehasonlító táblázatot, amivel a döntést előkészíti. Akinek nincs tapasztalata a hegesztés robotosításában, azt egy ilyen összehasonlítás bevezeti egy sűrű, sötét erdőbe. A nagyon sok részletben eltérő ajánlatok összehasonlíthatósága érdekében minden ajánlatadótól módosításokat kér. A módosítások célja az ár összehasonlíthatósága lesz, így a kérdések megválaszolása sokszor szakmailag felesleges és hosszasan elhúzódó többletmunkát eredményez. Végül belefáradva a hosszadalmas kérdezgetésbe és a számára sokszor érthetetlen válaszok értelmezésébe, meghozza a rossz döntést. Vagy a legjobban csengő márkanevet, vagy a legolcsóbb megoldást választja, mert nem tudja, kinek a válaszai helyesek.

A leírt alapszabályok betartásával, alapos körültekintéssel találjuk meg azt a szolgáltatót, aki megfelel ezeknek a szabályoknak és a referenciái alapján meg tudunk benne bízni, majd bízzuk rá a megvalósítást! A teljes feladatot kulcsrakészen.

Ez a szolgáltató, az nem hagy bennünket cserben, mindent megtesz azért, hogy a feladatot megoldja. Robottal hegesztett terméket kapunk és egy gyártásra alkalmas termelő berendezést, megfelelő alkalmazástechnikai és szervizháttérrel.

Indulhat a termelés!

Mire számíthatunk a megvalósítás során és azt követően?

• A dolgozók ellenállására, akik attól félnek, hogy a robot elveszi a munkájukat, pedig csak a monoton, nehéz, igazi robotmunkát veszi át, az alkotó, változatos, szép munka megmarad a hegesztőknek. A megfelelő szolgáltató segít kezelni ezt a problémát is.
• Az előgyártás, összeállítás során fontosabbá válik a varratok állandó helyzetének a biztosítása, mint azok, amikre eddig figyeltünk. A funkcionális méretek esetén ugyanis általában forgácsolási ráhagyások vannak. Ekkora eltéréseket a varratok pozíciója esetén nem engedhetünk meg.
• Át kell szervezni a gyártás folyamatát, mert többé nem a hegesztés lesz a szűk keresztmetszet, hanem az előkészítés.
• A vevők arca felderül, egyre több robotos varratot szeretnének látni, és egyre több terméket gyártatnak velünk, egyre több lesz a munkánk, egyre több robot kell.

Írta: Nagy Ferenc ügyvezető – REHM Hegesztéstecnika Kft.