Durch den Einbau eines Robotersystems konnte Groupe Gravel, ein Metallhersteller, Schneiden und Schweißen für die Produktion von Kleinserien mit vielen verschiedenen Produkten rentabel automatisieren. Die Werkzeuge von Robotmaster ermöglichten die automatische Erstellung von Pfaden aus CAD-Modellen, was die Programmierzeit drastisch verkürzte.
Groupe Gravel, ein in Quebec ansässiges Bearbeitungs- und Metallbauunternehmen, ist ein Familienunternehmen mit 40 Jahren Erfahrung. Es bietet einen One-Stop-Service für kundenspezifische Fertigungs- und Reparaturleistungen. In den letzten fünf Jahren ist das Unternehmen gewachsen und hat Präsident Laurent Gravels Vision eines integrierten schlüsselfertigen Dienstleistungsangebots umgesetzt, von der Werkstückoptimierung über interne Entwicklung und Reverse Engineering über die Produktion bis hin zu Schweißen, Schneiden, Bearbeiten mit vollständiger Prüfung und Qualitätskontrolle sowie Installations- und Reparaturdienstleistungen vor Ort. Es ist von einer Werkstatt mit ca. 93 m² auf ca. 1.858 m² gewachsen und beschäftigt 30 Mitarbeiter. Die Kunden von Groupe Gravel benötigen meist ein einzelnes Gerät, ein kundenspezifisches Teil für ein einzelnes Projekt, den Austausch, die Verbesserung oder die Reparatur eines bestehenden Teils. Ein Produktionslauf ist meist eine Einheit, selten mehr als zehn.
2013 entschied sich Laurent Gravel dafür, seine Schneide- und Schweißarbeiten so präzise und effizient zu gestalten wie seine CNC-Bearbeitungshalle. Gravel verfügte über Erfahrung in der CNC-Fertigung, wollte aber die Fähigkeiten im Bereich Schneiden und Schweißen für die Produktion kleiner Lose nutzen. Sowohl Präzision als auch Qualität waren für die Werkstatt von entscheidender Bedeutung, und es war äußerst wichtig, dies auf Anhieb mit einer minimalen Anzahl von Vorgängen und Handhabungen richtig zu machen. Das bedeutete, dass Geschwindigkeit, Genauigkeit und Programmierung genauso wie die Produktion sorgfältig berücksichtigt werden mussten. Groupe Gravel hat sich 2 Jahre Zeit genommen, um eine Roboter-Arbeitszelle zu installieren, die Plasmaschneiden und Schweißen an großen Werkstücken durchführen kann. Ohne vorherige Robotererfahrung war Gravel davon überzeugt, dass die Roboterarbeitszelle eine schnellere Reaktionszeit mit größerer Präzision und Qualität bei der Erfüllung der Produktionsanforderungen bieten würde.
Für das Lichtbogenschweißen großer Werkstücke entschied sich Groupe Gravel für einen Langarmroboter des Typs FANUC M-710 ic 20L mit einer Reichweite von ca. 3 m. Der Roboter wurde mit einem Plasmaschneidgerät des Typs ESAB SP-150 PLASMARC und einem Roboter-Lichtbogenschweißpaket des Typs Lincoln Electric Power Wave 455 m kombiniert. Obwohl der Roboter mit großer Reichweite ausgestattet war, waren Drehpositionierer erforderlich, um das Schneiden und Schweißen der großen Rohrteile zu ermöglichen, die Groupe Gravel handhabt. Sechs Monate nach der ersten Roboterinstallation kam ein 2-Achsen-Positionierer mit einer halben Tonne Nutzlast hinzu.
Im Rahmen des personalisierten professionellen Schulungsprogramms von Robotmaster programmierten Laurent und sein Team nach nur fünf Tagen Schulung ihren Roboter mit dem Schneide- und Schweißpaket von Robotmaster. Die Robotmaster-Werkzeuge ermöglichten die schnelle Erstellung von Werkzeugpfaden aus dem CAD-Modell und stellten automatisch optimale Werkzeugausrichtungen für Schneiden oder Schweißen ein. Die interaktive Simulationsumgebung von Robotmaster ermöglichte es den Plasmaschneideexperten von Gravel, die Automatisierung mit ihrem technischen Know-how und dem erworbenen Fachwissen zu ergänzen. Ihre natürliche und effiziente manuelle Intervention mit einfachen grafischen Schnittstellen ermöglichte eine optimierte Steuerung des Pfads, der Seitenneigung der Zange, der Schub-Zug-Winkel und anderer pfad- und punktspezifischer Einstellungen.
Für Groupe Gravel führte die automatisierte Erstellung von Schneide- und Schweißpfaden sowie die Steuerung der Zangenausrichtung zu verbesserter Werkstückqualität und drastisch reduzierter Programmierzeit. Das Robotmaster-Anwendungsteam, der Roboterintegrator, Avant-Garde Technologies (AGT) und Groupe Gravel haben gemeinsam Prozessabläufe entwickelt, die speziell auf die Programmierung komplexer Lichtbogenschweißparameter zugeschnitten sind. Es wurden Bildschirme zur Steuerung der Schweißbeginn- und Schweißendebefehle, zur Auswahl der Schweißplannummer sowie zur Steuerung von Pendelbewegungen und Nahtverfolgung bereitgestellt. Als Gravel einen 2-Achsen-Drehpositionierer hinzufügte, hob die Koordinierung der Drehachse mit der Roboterbewegung die Komplexität der Programmierung auf ein neues Niveau. Die Drehachsen-Managementwerkzeuge von Robotmaster ermöglichten es Groupe Gravel, entweder im festen Indexiermodus oder als simultane 7- und 8-Achsen-Bewegung zu programmieren und den Roboter und die Drehachsensteuerung für eine optimierte Auflösung von Reichweite, Singularität, Kollisionen und Gelenkgrenzen zu integrieren.
Seit der Einführung von Robotmaster hat sich die Programmierfähigkeit von Groupe Gravel in dreierlei Hinsicht deutlich gesteigert.
Robotmaster reduzierte die Programmierzeit von Gravel rasch von 4–6 Stunden auf 90 Minuten;
Mit Robotmaster hat Groupe Gravel die Qualität seiner Teile drastisch verbessert (verbesserte Präzision und bessere Kontrolle der Schneideparameter);
Verbesserte Sicherheit und Sauberkeit am Arbeitsplatz;
Die Gruppe Gravel hat ihre Rentabilität gesteigert (wurden vorher 75 % ihrer Schneideproduktion ausgelagert, sind es nun nur noch 10 %).
Um wettbewerbsfähig zu bleiben, stellen Fertigungsumgebungen ihre Produktionslinien zügig auf Roboter um. Mit einer vollständig integrierten Programmiersoftware wie Robotmaster können Hersteller die Technologie problemlos in eine Roboteranwendung integrieren.
