Robot di saldatura: leggeri e a prova di guasto

Profilo

• Cosa serviva: Catena portacavi triflex R 3D in materiale ignifugo igumid NB, moduli lineari drylin SLW, ralla PRT-04
• Requisiti: Le rotazioni di almeno 360 gradi rendono necessaria la guida di tutti i cavi. Le elevate temperature di saldatura e il contatto con le scintille incandescenti non causano alcun problema al cablaggio. La sospensione della testa di saldatura e la guida dovrebbero consentire regolazioni accurate.
• Settore: Robot
• Successo per il cliente: Possibilità di eseguire rotazioni di 360° senza usurare i cavi. Dal momento che la catena portacavi è in igumid NB, le scintille volatili non provocano alcun danno. I cuscinetti leggeri, a prova di guasto e completamente esenti da lubrificazione e manutenzione, sono risultati ideali per la sospensione della testa di saldatura.

Il robot mobile solleverà il personale dalle attività di saldatura dei supporti. Ad esempio, le scale o le sottostrutture possono essere montate direttamente sul componente di raccordo.

Problema da risolvere

DIN Tools si trova a Heist-op-den-Berg, nei dintorni di Anversa, in Belgio ed è specializzata in soluzioni di automazione di saldatura e robot. Un robot di saldatura ordinato da DIN Tools presso Smulders, società francese di costruzioni, realizzerà saldature circolari continue. Il prototipo sarà in grado di saldare 2.400 supporti al giorno, creando componenti di raccordo tra la base e la torre delle turbine offshore in modo sicuro e più efficace rispetto a qualsiasi intervento umano.
Il robot di saldatura ricorda un martello pneumatico. Un dipendente posiziona il robot e avvia il processo di saldatura. Il robot ruota di 360°, con una sovrapposizione supplementare di 6°, saldando il raccordo alla base. Ripetendo il processo di saldatura centinaia di volte al giorno, risulta anche più efficiente del personale in termini di qualità e continuità ed è quanto mai prezioso, specialmente in un periodo di carenza di personale qualificato.
Durante la costruzione del robot di saldatura, Bart Lourdaux (proprietario di DIN Tools) e il project manager Kevin Wijins (suo collega), si sono trovati di fronte al problema del cablaggio. Il team era alla ricerca di una tecnologia per guidare i cavi e il tubo flessibile del filo di saldatura. In questo modo il sistema resiste a rotazioni di almeno 360°, evitando attriti tra componenti che altrimenti andrebbero a impattare sulla qualità della saldatura. Nemmeno le temperature elevate di saldatura o il contatto con scintille incandescenti creano problemi.
Un'altra sfida, oltre al cablaggio, era rappresentata dalla sospensione e dalla guida della testa di saldatura. Il cliente richiedeva di poter utilizzare due assi per regolare la testa con precisione.

Soluzione

L'amministratore delegato collabora con noi dal 2004, quindi la soluzione al problema dei cavi era già fattibile. Oggi si utilizza una triflex R. Si tratta di una catena portacavi tridimensionale in plastica ad alte prestazioni. Il cavo di alimentazione e il tubo flessibile per l'alimentazione del filo di saldatura possono essere facilmente fissati all'interno della catena portacavi. Ogni maglia della catena consente dieci gradi di torsione. Per evitare la formazione di anse, la catena portacavi può essere irrigidita con una fibra di sostegno. Sono possibili rotazioni di 360° senza usurare i cavi. Al tempo stesso, i cavi non impediscono i movimenti del robot. Poiché la catena portacavi è in igumid NB, le scintille volatili non provocano alcun danno. La plastica ad alte prestazioni sopporta temperature da -40°C a +80°C, ha un'elevata resistenza all'abrasione ed è robusta.
In questa applicazione si utilizzano moduli lineari drylin SLW, con profili d'albero in alluminio resistenti alla torsione e ralle PRT-04 . La testa di saldatura è posizionata attraverso una filettatura trapezoidale con azionamento manuale. I cuscinetti sono realizzati in plastica ad alte prestazioni e, a differenza dei cuscinetti in metallo, consentono un funzionamento a secco a bassa manutenzione. Il lubrificante solido integrato nella plastica viene rilasciato durante la micro-abrasione, creando un effetto auto-lubrificante sulla superficie dell'albero. Non sono necessari interventi di rilubrificazione, non servono lubrificanti, né istruzioni. Poiché le particelle di polvere e sporco si combinano rapidamente con i lubrificanti, causando danni ai cuscinetti tradizionali, funzionamento a secco è sinonimo di funzionamento a prova di guasto. Infine, i moduli lineari e le ralle in alluminio risultano vantaggiosi per il peso ridotto. Il robot di saldatura ha un peso di circa 18 kg – abbastanza leggero da poter essere sollevato manualmente da un dipendente.

Il cavo di alimentazione della testa di saldatura e il tubo flessibile del filo di saldatura sono fissati in una catena portacavi triflex R. La testa di saldatura è montata su un modulo lineare drylin SLW. Il posizionamento si avvale di una vite trapezoidale con azionamento manuale.

Smulders produce componenti di raccordo per turbine eoliche offshore, come i 150 basamenti per il parco eolico offshore Gemini nei Paesi Bassi.