Svetsrobotar: lätta och avbrottsfria

• Vad behövdes: triflex R 3D-energikedja tillverkad av det eldfasta materialet igumid NB, drylin SLW linjära moduler, PRT-04 roterande bordslager
• Krav som ställs: Med rotationer på minst 360 grader måste alla kablar dras på ett säkert sätt. Även höga temperaturer under svetsningen och kontakt med heta gnistor får inte orsaka några problem för kabeldragningen. Svetshuvudets upphängning och styrning ska möjliggöra millimeterprecis justering.
• Industri: Robotar
• Framgångför kunden: 360 graders rotationer är nu möjliga utan slitage på kablarna. Eftersom e-kedjan är tillverkad av igumid NB kan den inte skadas av flygande gnistor. För upphängningen av svetshuvudet hittades helt smörj- och underhållsfria lager, som är driftsäkra och lätta.

DIN Tools är ett företag baserat i Heist-op-den-Berg nära Antwerpen i Belgien som specialiserar sig på utveckling av svetsautomation och robotar. En svetsrobot som beställts från DIN Tools av Smulders - ett franskt byggföretag - är utformad för att producera cirkulära och oavbrutna svetsfogar. Prototypen kommer senare att kunna svetsa 2.400 munstycken per dag och därmed till exempel producera övergångar mellan fundament och vindturbintorn i havsbaserade vindkraftverk på ett säkert och bättre sätt än någon människa.
Svetsroboten liknar visuellt en pneumatisk hammare. En medarbetare placerar ut roboten och startar svetsprocessen. Roboten gör sedan en 360-graders sväng med ytterligare 6 graders överlappning och svetsar fast munstycket i fundamentet. Även om svetsprocessen utförs hundratals gånger om dagen överträffar den även erfarna medarbetare när det gäller kvalitet och kontinuitet och är därför viktigare än någonsin, särskilt i tider med brist på kvalificerad arbetskraft.
När svetsroboten byggdes ställdes Bart Lourdaux, Inhaver på DIN Tools, och hans kollega, projektledaren Kevin Wijns, särskilt inför problemet med kabeldragning. Teamet var tvunget att hitta ett sätt att på ett säkert sätt dra kablar och slangar för ström och svetstråd. Och på ett sådant sätt att de klarar rotationer på minst 360 grader utan att gnida mot varandra och slitas ut eller fastna i varandra och därmed försämra svetskvaliteten. Höga temperaturer under svetsningen och kontakt med heta gnistor får inte heller orsaka några problem.
Förutom kabeldragningen var en annan utmaning upphängningen och styrningen av svetshuvudet. Kundens krav var att huvudet skulle kunna justeras i två axlar med millimeterprecision.

Eftersom VD:n för DIN Tools har arbetat med oss sedan 2004, var lösningen på kabelproblemet redan inom räckhåll. Idag används en triflex R, en tredimensionell e-kedja av högpresterande plast. Strömkabeln och slangen för matning av svetstången kan enkelt fästas inuti e-kedjan. Varje kedjelänk tillåter en vridning på 10 grader. För att förhindra att öglor bildas kan e-kedjan förstärkas med en fjäderstång. 360 graders rotationer är möjliga utan att kablarna slits. Samtidigt hindrar kablarna inte roboten i dess arbete. Eftersom e-kedjan är tillverkad av igumid NB kan den inte skadas av flygande gnistor. Den högpresterande plasten tål temperaturer från -40 °C till +80 °C, är mycket nötningsbeständig och robust.
För upphängning av svetshuvudet används kompakta SLW-linjärmoduler med vridstyva dubbelaxelprofiler i aluminium från drylin-serien och det platta PRT-04-rundbordslagret. Svetshuvudet positioneras med hjälp av en trapetsgängad spindel med manuell drivning. Lagren är tillverkade av högpresterande plast och möjliggör, till skillnad från metallager, torrkörning med lågt underhållsbehov. Ett fast smörjmedel som är integrerat i plasten frigörs genom mikroabrasion och skapar en självsmörjande effekt på axelytan. Ingen behöver eftersmörja, inget smörjmedel behöver tillhandahållas och inga instruktioner krävs. Eftersom damm- och smutspartiklar snabbt förenas med smörjmedel och leder till att konventionella lager slutar fungera, innebär torrkörning också tillförlitlighet. Lager för linjära moduler och roterande bord tillverkade av aluminium vinner poäng med sin låga vikt. Svetsroboten väger cirka 18 kg och är tillräckligt lätt för att en medarbetare ska kunna lyfta den med händerna.