Människor och robotar – sida vid sida

Dålig koncentration och trötthet – aldrig! Robotar har alltid sett sina mänskliga motsvarigheter som tillförlitliga och oumbärliga ”kollegor”. De hanterar nu alltmer svetsning, böjning, skärning, separation, överföring och lagring av rör och rör. Tack vare artificiell intelligens och maskininlärning är robotarna inställda att bli ännu mer flexibla och kommer så småningom att ersätta rent repetitiva robotar helt och hållet.
Du kommer upp på jobbet på morgonen, och det första du gör är att slå på tven. Det verkar inte vara mycket lämpligt vid första anblicken. Men det är just det som förvandlas till verkligheten med den kamera styrda och helt elektriska tillverkningscellen från Transfluid Maschinenbau – det element som ligger helt i centrum för ett smart rörformningssystem. Vad du kan se ”flimra” på en stor skärm är inte den senaste nyhetsbulletinen, men värdefulla detaljer om energiförbrukningen, CPK-värdet och mängden rör som hittills bildats.
Robotar som en viktig modul
Robotar är en viktig modul vid Transfluid-rörformningscentret och används vid framställning av luftkonditioneringslinjer. Förutom ett kameraövervakningssystem har fabriken en tidskrift, ett 4-axels hanteringssystem, två kombinationsmaskiner för rörformningsändamål, en böjningsmaskin, en avfasningsenhet, en punktmatrisskrivare och två robotar. Innan böjningen kan börja, hanteras ena sidan av ett rör alltid i kombination med en rörformningsmaskin, medan den andra sidan är skarvskärad efter böjningsprocessen och bildas därefter. Om detta skulle krävas, håller roboten sedan röret i en avluftnings anordning. ”Båda ändarna kan övervakas visuellt via en kamera”, säger Stefanie Flaeper, VD för Transfluid. ”Alternativt håller roboten röret i en märkningsenhet där den då kan markeras vid alla nödvändiga punkter – och i själva verket helt utan någon klämanordning.”
100 procent kvalitet
Genom att använda ett formningssystem med ett roterande bord skulle det då vara möjligt att ansluta två rör tillsammans med en fläns. För tillverkningsprocessen detta innebär maximal säkerhet, hög avkastning och 100 procent dokumenterad kvalitet – medan informativ ”underhållning” tillhandahålls på en stor skärm som en bra bieffekt. Robotar har definitivt visat sitt värde i rör- och rörformning. Flaeper betonar att de ”säkerställer kontrollerad hantering”, eftersom en robot trots allt är idealisk för tillverkning av böjda komponenter. ”Å andra sidan tenderar de att vara av mindre betydelse vid hanteringen av långa, raka rör och rör. Linjära system är snabbare för detta ändamål. Robotar är särskilt utbrett inom bearbetning,” för det här innebär antingen komplex hantering eller manipulering av tunga delar. ”
Används vid svetsning
För Polysoude och dess kunder är robotar ett bra komplement till konventionella automationslösningar. En robot gör det möjligt att styra facklan längs rören själva i manuell volfram inertgas (TIG) svetsning, även där det inte finns mycket utrymme. Det garanterar också ”en högkvalitativ söm, tack vare precisionen och reproducerbarheten av rörelser i komplexa geometrier”, säger Hans-Peter Mariner, VD för Polysoude.
Robotar är generellt mycket utbredda vid svetsning, men inte särskilt i TIG-svetsning. TIG används ”nästan aldrig i samband med smal kantsvetsning eller svetsning av rörgolvskikt”. Detta beror på lagliga krav som exempelvis inkluderar en skärmad zon utan användaråtkomst – till skillnad från konventionella automationslösningar. Polysoude tillåter dock användningen av robotar i TIG-svetsning.
Roboter och kärnfusion
Det väsentliga kriteriet för att välja en viss typ av robot är nivån på precision, vilket säger Mariner, ”är en fråga om TIG-svetsningen själv, även under full belastning, inom ett område av 5/10 mm.” Dessutom är det viktigt för att en robot ska vara lätt att programmera och ha sensorer, speciellt för smarta spårningsändamål. ”
TIG-svetsning med hjälp av robotar har uppnått en viss berömmelse i ett av världens mest ambitiösa projekt, kallat ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Projektet är att bevisa att kärnfusion som energikälla kan användas för el 3 kraftproduktion utan stora koldioxidutsläpp. 35 länder deltar i utformningen av den planerade kärnfusionskammaren i Tokamaks.
Svetsa samman extremt tjocka väggar
Polysoude levererade ett robot svetssystem till det italienska företaget Simic där de användes för konstruktion av radiella plattor för ITER. Plattorna var gjorda av rostfritt stål, var och en med en väggtjocklek på 100 mm. Svetsning tillsammans visade sig dessa delar vara en extraordinär utmaning. Arbetet utförs för närvarande på plats, i södra Frankrike, med stora krav när det gäller bindnings precision och nollfelkvalitet.
TIG hot wire smalavståndsvetsning visade sig vara det bästa valet för svetsning ihop med sådana extremt tjocka delar. Verktygsbärarna för smala spaltbrännare, som robotar och svetsvagnar, har justerats för att passa målobjektet i både storlek och geometri. TIG smal klyvsvetsning kan i övrigt också appliceras för bitar upp till 400 mm i väggtjocklek.
Nå till stjärnorna
Naturligtvis är tillförlitlighet och kvalitet i hög grad prioriterat på ITER-projektet som har pågått vid kärnforskningscentret Cadarache i Frankrike sedan 2007. Tokamaks kammare, som omges av superledande magneter, ska fungera som den plats där väte isotoper deuterium och tritium värms upp till en temperatur av 100m ° C, vilket får dem att smälta. Det är en teknik som når stjärnorna – helt bokstavligen, genom att försöka efterlikna dem. Det är trots allt kärnfusion som möjliggör solen och stjärnorna ger energi.
Men ITER har också dragit kritik på grund av sina enorma utgifter – uppskattat till över 15 miljarder euro – för en av Europas största byggplatser, tillsammans med en fördröjning i färdigställandet. Förespråkare av projekten å andra sidan ser kärnfusion framför allt som en mycket effektiv form av energiproduktion, vilket tydligen genererar 10 gånger så mycket i produktionen. Dessutom anses det vara en energikälla utan koldioxidutsläpp och praktiskt taget inget radioaktivt avfall. Den första väteplasman är 4 förväntas produceras runt 2025. Roboter bidrar också till framgången med ITER-projektet.
Robotar i maskinbearbetning
Ibland är det den kombination som spelar roll. Twister, ett bocksystem som utvecklats av Wafios, kan till och med användas i rör / slangkombinationer. För att öka produktiviteten har Wafios kopplat systemet till en KUKA-robot, och operationen är otroligt enkel. KUKA, ett företag som tillverkar robotar, har sett en stadig tillväxt på marknaden för robothantering i flera år nu.
Fram till nyligen har fokus varit främst på hanteringsprocesser där efterfrågan på noggrannhet är relativt blygsam. Antingen i processkedjan ingick ett bearbetningsverktyg med ett specifikt element som kompenserade för felaktigheter – en polerskiva, sliphuvud eller flexibelt avböjningsspindel – eller fråga om noggrannhet var mer eller mindre irrelevant. ”Sådana hanteringsprocesser utförs fortfarande ofta av människor. På grund av det ökade kostnadspresset, ändå oföränderliga kvalitetskrav eller brist på personal, kommer de att hanteras mer och mer med maskiner eller automatiskt, säger Alexander Bailey, marknadschef CNC / Machining hos KUKA Roboter.
Kina som en framtida marknad
Det är en utveckling som KUKA är beredd på. Den allmänna industrin växer mycket starkt, främst utanför Tyskland. ”Allt du behöver göra är att titta på elektronikmarknaden som erbjuder enorm potential för tillväxt i automation, säger Bay. Tydligen är detta särskilt sant för Asien, och fokuseringen på den allmänna industrin går hand i hand med ökande internationalism. Tyskland fortsätter att ses av KUKA som en viktig marknad för en robotautomatiseringslösning. ”Men vi tror också att framtida stora tillväxtmarknader ligger utanför Tyskland och Europa. Därför fokuserar vi framförallt på Asien och i Asien på Kina, det land som – enligt International Federation of Robotics (IFR) – har den största och snabbast växande marknaden för industrirobotar. ”
Det finns goda skäl till att medeltidet anses vara den framtida marknaden för robotteknik. Det är redan den största försäljningsmarknaden inom industrirobotik och är markerad av extremt höga tillväxträntor.