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Plasma-Portalschneidanlage mit integriertem Roboter

Komplette Schneidlösung

Schweißnahtvorbereitungen per manuellem Autogenschneider oder Winkelschleifer nehmen viel Zeit in Anspruch. Eine automatisierte Schneidlösung mit einer Zone für die Bearbeitung mittels Roboter kann hier Abhilfe schaffen. Aufgrund des auf der Anlage montierten Roboterarms ist die CNC-Plasma- und Autogen-Portalschneidanlage in der Lage, sowohl Bleche als auch besonders große und dickwandige Rohre zu schneiden.

Das Robotersystem von MicroStep ist in der Lage, Rohre bis 2.000mm Durchmesser zu bearbeiten. (Bild: MicroStep Europa GmbH)

Das Robotersystem von MicroStep ist in der Lage, Rohre bis 2.000mm Durchmesser zu bearbeiten. (Bild: MicroStep Europa GmbH)

Die Jan-De-Nul-Gruppe mit Hauptsitz in Luxemburg gilt unter anderem als führender Experte für Baggerdienstleistungen zu Wasser sowie für spezialisierte Dienstleistungen für die Offshore-Industrie im Bereich Öl, Gas und erneuerbare Energien. Die Flotte von Jan De Nul besteht aus mehr als 85 Schiffen, darunter Exemplare, die bis heute Rekorde halten: So arbeitet die Gruppe mit den größten Schleppsaugbaggern der Welt, den Schwesterschiffen Cristóbal Colón und Leiv Eiriksson mit einer Behälterkapazität von 46.000m³ und einer Tiefenreichweite von bis zu 155m sowie den leistungsstärksten Unterwasserinstallationsschiffen Simon Stevin und Joseph Plateau. Jan De Nul ist eine der wenigen Baggerfirmen, die ihre Schiffe und Ausrüstung zu einem großen Teil selbst konstruieren und herstellen. Dafür gibt es gute Gründe. „Vor allem haben Sie eine bessere Kontrolle über die Lieferzeiten. Und da ist auch der Qualitätsfaktor. Wir produzieren viele komplexe Teile mit ungewöhnlichen Formen und das erfordert viel Knowhow. Wir denken, dass wir diese komplexen Teile selbst am besten herstellen können. Außerdem möchte man dieses Wissen im eigenen Haus behalten und nicht auslagern“, sagt José Pycke, Werkstattleiter der Jan-De-Nul-Gruppe. 70 Mitarbeiter arbeiten in der Produktion. Diese gliedert sich in einen Materialvorbereitungsbereich, eine Schweißwerkstatt und eine Bearbeitungswerkstatt, die für die Bearbeitung sehr großer Teile ausgerüstet ist. Die größte Vertikaldrehmaschine kann z.B. Teile mit einem Durchmesser bis 5,5m bearbeiten.

Die Jan-De-Nul-Gruppe entschied sich für eine kombinierte Schneidanlage aus Plasma- und Autogenschneidern und einem zusätzlich am Portal angebrachten Roboter. (Bild: MicroStep Europa GmbH)

Die Jan-De-Nul-Gruppe entschied sich für eine kombinierte Schneidanlage aus Plasma- und Autogenschneidern und einem zusätzlich am Portal angebrachten Roboter. (Bild: MicroStep Europa GmbH)

Automatisierte Schneidlösung

„Unsere alte Autogenschneidanlage war noch funktionsfähig, aber wir konnten damit keine Schweißnahtvorbereitungen machen. Wir mussten die Fasen mit einem manuellen Autogenschneider oder einem Winkelschleifer nachträglich anbringen. Das nahm viel Zeit in Anspruch. Die Maschinen von MicroStep haben dieses Problem gelöst“, sagt Pycke. MicroStep lieferte die komplette Schneidlösung: mit einem 12.000×3.000mm großen Schneidebereich für Bleche bis 150mm Dicken und einer Zone für die Bearbeitung mittels Roboter. Dieser ist an der Außenseite des Schneidportals angebracht und kann Rohre bis 2.000mm Durchmesser und mit Wandstärken von bis zu 80mm bearbeiten. Die Herausforderung bestand darin, das Schneiden und Positionieren von Rohren im gesamten geforderten Durchmesserbereich (100 bis 2.000mm) und bei allen verwendeten Wandstärken zu gewährleisten und gleichzeitig eine technische Lösung vorzuschlagen, die eine einfache Handhabung von Rohren innerhalb der gegebenen Produktionsbedingungen ermöglicht. Die Lösung war ein Autogenbrenner, der mittels eines Roboterarms positioniert wird. Denn diese Lösung bietet eine sehr hohe Bewegungsflexibilität und ist nicht durch die Höhe des Portals begrenzt. So war es möglich, die Rohrschneidvorrichtung sowie die Stützrollen direkt auf dem Boden zu platzieren, ohne dass sie unterirdisch versenkt werden mussten – und das, obwohl Rohre mit bis zu 2m Durchmesser geschnitten werden müssen.

Die Rohrbearbeitung erfolgt durch einen Roboterarm mit Autogenschneider. (Bild: MicroStep Europa GmbH)

Die Rohrbearbeitung erfolgt durch einen Roboterarm mit Autogenschneider. (Bild: MicroStep Europa GmbH)

Genaue Schneidergebnisse

Zur Kompensation möglicher produktionsbedingter Abweichungen der zu schneidenden Rohre von ihrer Idealform wird ein Laserscanner, der im Brennerhalter integriert ist, verwendet. Dieser tastet die Oberfläche des Rohrs an den zu bearbeitenden Stellen ab. Falls Abweichungen festgestellt werden, wird das Schneidprogramm automatisch angepasst, sodass im Ergebnis genauere Schneidergebnisse realisiert werden. Der Einsatz von Scannern in Kombination mit einer Roboterbewegungssteuerung (zum Ausgleich der vorhandenen Ungenauigkeiten der Roboterkonstruktion) und der 3D-CAM-Software mCAM ermöglicht das präzise Schneiden von Öffnungen und Konturen unterschiedlicher Formen. Die Rohrschneidzone ist mit einer Sicherheitslichtschranke ausgestattet, die zusammen mit dem Roboter zur Gewährleistung der Betriebssicherheit eingeschaltet wird.

Plasma-Portalschneidanlage mit integriertem Roboter
Bild: MicroStep Europa GmbH


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