Met een nieuwe lascel met twee Yaskawa-robots kon Alugas zijn productieproces moderniseren en verbeteren.

Aansluitingen zijn een belangrijk onderdeel van gasflessen: ze maken een veilige en gasdichte koppeling van regelaars en fittingen op de fles mogelijk. Bij Alugas in Bad Sobernheim (50 km ten noorden van Kaiserslautern) worden elke dag ongeveer 1.000 aansluitingen gelast – en sinds kort is het werk volledig geautomatiseerd. Voor dit doel ontwierp systeembouwer Roland Ruegenberg in dezelfde plaats een systeem rond twee Motoman industriële robots van Yaskawa (met Benelux-vesetiging in EIndhoven). Deze verzorgen zowel de handling van de onderdelen als het lasproces.

Lascel

De aansluitingen vervullen belangrijke functies met betrekking tot veiligheid en connectiviteit. Alugas combineert momenteel vier modellen waardoor het bedrijf gasflessen voor alle toepassingen kan aanbieden. Voorheen werden de aansluitingen door middel van een halfautomatisch systeem gelast. Dit raakte echter achterhaald en voldeed niet meer aan de strengere, state-of-the-art eisen. Er was een nieuwe lasoplossing nodig.

Er was geen kant-en-klare optie beschikbaar. Het gebruikte aluminium heeft zijn specifieke eigenschappen en gedrag, waaronder een hoog niveau van thermische geleidbaarheid. Dit vereist een meer gespecialiseerde verwerking dan andere metalen zoals staal. Kouddraad TIG-lassen (wolfraam inert gas) is geschikt voor het lassen van aluminium. Het maakt een nauwkeurige controle over de warmte-inbreng mogelijk en is geschikt voor toepassingen waarbij hoge nauwkeurige en schone lasnaden belangrijk zijn.

Alugas wendde zich tot systeembouwer Roland Ruegenberg in zijn zoektocht naar een partner om zijn op maat gemaakte lascel te reviseren en te bouwen.

Compact systeem

Behalve de verschillende combinaties had Alugas nog andere eisen om zijn portfolio uit te breiden. Om bestaande productieprocessen te kunnen behouden, moest een autonomietijd van 30 minuten worden aangehouden. Een andere eis was, dat het systeem geschikt moest zijn voor zeecontainers. Ruegenberg is gespecialiseerd in dit soort uitdagingen bij de ontwikkeling van volledig geautomatiseerde productiesystemen.

De systeembouwer ontwikkelde een verrassend compact systeem. Het bevat niet alleen twee lasarmaturen met voorverwarmingsfunctie; ook het voorproces van het lasermarkeren van de aansluitingen en de daaropvolgende inspectie zijn geïntegreerd. Het geheel is zo ontworpen dat de afzonderlijke modules gemakkelijk uit elkaar kunnen worden gehaald zodat ze gemakkelijk in een zeecontainer passen.

Alle processen worden uitgevoerd op een oppervlakte van slechts 3 m x 5 m, mogelijk dankzij twee industriële robots van Yaskawa. Deze verzorgen het volledige handling- en lasproces van componenten. Alle relevante handlingprocessen worden parallel aan de afzonderlijke lasprocessen verzorgd, zodat de capaciteitsbenutting optimaal is.

Een Yaskawa AR900 lasrobot zorgt voor de aansturing van het automatische lasproces. Het gelaste product wordt door een Motoman GP12-handlingrobot overgebracht naar een geometrie-inspectiestation. Hier worden de producten gecontroleerd met door AI ondersteunde poriedetectie. Tenslotte worden de producten via rollenbanen afgevoerd.

Twee robots

Voor de ontwerpers van Rügenberg was de Motoman GP12 de beste oplossing voor het nieuwe systeem. Dankzij het slanke armontwerp kan hij in krappe ruimtes worden gebruikt. Dankzij de korte acceleratie- en remtijden is de snelle robot geschikt voor draagvermogens tot 12 kg. De eigen servomotoren van Yaskawa maken nauwkeurig werken bij hoge cyclussnelheden mogelijk.

Ruegenberg had voorheen alleen robots gebruikt voor handlingprocessen. Met het Alugas-systeem begaf het bedrijf zich op nieuw terrein. Voor het eerst installeerde het bedrijf een AR900 compacte lasrobot met zes assen. Hiermee kan de robot de aansluitingen zonder onderbreking lassen. De robot heeft een geïntegreerde interface naar de lasbron van EWM-lasmachines. Hierdoor kan Alugas de parameters en programma's naar wens regelen en de laspositie individueel aanpassen aan elk lasproces. Door individuele programma's voor de betreffende lastoepassing te creëren, kan het bedrijf de insteltijden verkorten.

Toename productie

Door het nieuwe systeem en de twee Yaskawa-robots kon Alugas een van zijn kernprocessen bij de productie van aluminium gasflessen moderniseren en verbeteren. Het gehele markeer-, las- en testproces wordt nu verzorgd door een modulair en compact systeem. Het volledig geautomatiseerde lasproces met constante en gereguleerde parameters garandeert een constante kwaliteit en capaciteitsbenutting, met een autonomietijd van 30 minuten. Bovendien hoeven medewerkers niet meer in te grijpen, waardoor hooggekwalificeerd specialistisch personeel elders in het bedrijf kan worden ingezet.

Yaskawa exposeert op Vision, Robotics & Motion, stand 50, 5 en 6 juni, Brabanthallen, 's-Hertogenbosch.

Foto: Yaskawa