Jan De Nul Group je popredným odborníkom v oblasti bagrovania morského dna, ako aj námornej stavebnej činnosti a špecializovaných služieb pre pobrežný priemysel zaoberajúci sa ťažbou ropy, plynu alebo získavaním energie z obnoviteľných zdrojov.
Robotické rameno umiestnené na portáli kombinovaného CNC plazmového a kyslíkového rezacieho stroja schopné rezať plechy a rúry? Aj keď to nie je prvé riešenie svojho druhu v krajinách Beneluxu a mimo neho, stále ide o výnimočnú a vysoko inovatívnu technológiu rezania. Toto špeciálne riešenie od MicroStepu s robotom umiestneným pozdĺž vonkajšej strany portálu stroja s rozmerom pracovnej plochy 12 m x 3 m na rezanie plechov do hrúbky 150 mm a zo zóny na rezanie rúr robotom do priemerov Ø 2000 mm a hrúbky steny 80 mm sa ukázalo ako veľký úspech.
V zakázke pre belgicko-luxemburskú spoločnosť Jan De Nul, známu megaprojektami morských stavebných prác a hĺbkového bagrovania morského dna (JDN sa so svojou flotilou podieľali napr. na výstavbe nového Suezského kanála v Egypte či umelých Palmových ostrovov v Dubaji) pozostáva CNC rezací stroj popri robotickej hlave s kyslíkovým horákom na rezanie rúr ešte z plazmového rotátora na úkosové rezanie plechov a kyslíkovej rezacej hlavy na kolmé rezanie rovinných dielcov. Táto zostava sama osebe predstavuje 14 súvisle riadených pohybových osí; a môžu sa v nej nachádzať ešte aj ďalšie hlavy (vŕtacia, popisovacia...) podľa konkrétnych požiadaviek zákazníka.
Aby boli umožnené plynulé automatické prechody medzi používaním jednotlivých rezacích hláv, musí byť riadenie robotického ramena integrované do riadiaceho systému CNC stroja, spravujúceho všetky mechanické moduly rezacieho systému. Samotní výrobcovia robotov síce dodávajú k svojim produktom samostatné riadenie, implementácia továrenského riadiaceho systému však naráža na viaceré problémy, napr. nekompatibilitu komunikačného rozhrania, príliš nízku obnovovciu frekvenciu žiadanej polohy efektora, nedostatočnú rýchlosť spätnej väzby či problém previazania so zvyšnými pohybovými osami systému. Na riadenie robotického ramena preto MicroStep vyvinul vlastné softvérové moduly v rámci riadiaceho systému iMSNC, ktoré plynulo spolupracujú s ostatnými časťami riadenia stroja. Riešenie pritom berie do úvahy mechanické tolerancie jednotlivých kĺbov robota aj pohybové špecifiká, vyplývajúce z konštrukcie ramena.
Inovatívny projekt šetrí firme čas
Technické riešenie zakázky pozostáva zo stroja portálového typu s rozmerom pracovnej plochy 12 m x 3 m na rezanie plechov do hrúbky 150 mm a zo zóny na rezanie rúr robotom do priemerov Ø 2000 mm a hrúbky steny 80 mm, ktorá je situovaná pozdĺž vonkajšej strany dráhy stroja. Stroj je okrem robota vybavený kyslíkovou rezacou hlavou a nekonečným plazmovým rotátorom s náklonom do ± 50°, s integrovaným 440 A plazmovým zdrojom, ktorý umožňuje rezanie plazmou pod uhlom do hrúbky 50 mm. Osi stroja (X, Y a Z) sú automaticky kalibrované pomocou plne automatickej kalibračnej stanice (ACTG). Patentovaný systém ACTG zabezpečuje, že každá nameraná odchýlka mechaniky je automaticky kompenzovaná protipohybom stroja, bez nutnosti zásahu operátora, čo predstavuje značnú časovú úsporu pri údržbe úkosovej hlavy a v podstatnej miere vplýva na dlhodobú presnosť rezania. Nekonečný rotátor má zabudovanú protikolíznu ochranu a automatickú kontrolu výšky horáka, čo umožňuje presné rezanie V-, X- a K-rezov. Stroj sa pohybuje na presných lineárnych vedeniach THK, ktoré spolu s motorickým systémom zaručujú vysokú dynamiku stroja MG pri zachovaní nadštandardnej opakovateľnej presnosti a dokážu tak plne využiť možnosti HD plazmového zdroja, ako je presné rezanie dier a malých kontúr či adaptívna kompenzácia uhla úkosu.
„Náš starý páliaci stroj ešte stále fungoval, ale nedala sa na ňom robiť príprava na zvary (úkosové rezy), ktorú sme museli následne robiť ručným horákom, alebo uhlovou brúskou, čo samozrejme vyžaduje čas. Stroj od MicroStep-u nás zbavil tohto problému“, hovorí José Pycke, vedúci výroby v Jan De Nul. „Navyše, od hrúbky 25 mm vyššie sme doteraz museli rezať kyslíkom, čo bolo pomalšie. Kapacita plazmového rezania sa viac než zdvojnásobila.“
Pravidelné investovanie do nových technológií a zariadení
Dôležitou súčasťou stratégie JDN sú pravidelné investície do nových technológií a vybavenia. Firma disponuje vlastnou flotilou viac ako 85 lodí, z ktorých bolo 47 postavených medzi rokmi 2007 až 2013. Okrem iného vlastní sesterské lode Cristóbal Colón a Leiv Eiriksson určené na bagrovanie morského dna, ktoré sú najväčšími loďami svojho druhu na svete. Vo výrobe pracuje 70 operátorov. „Plazmovo-kyslíkový rezací stroj s integrovaným robotom pre nás znamená značné skrátenie výrobného procesu, keďže príprava na budúce zváranie sa robí automaticky a v jednom kroku, čo taktiež zvyšuje kvalitu. Rezanie rúr robotom zväčšilo rozmery rúr, ktoré vieme spracovať a pridalo nám schopnosť vyrezať hocijaký tvar. To významne zlepšilo našu flexibilitu,“ dodáva José Pycke.
Samotná zóna na rezanie rúr pozostáva z polohovadla na upnutie a otáčanie rúr a z podperných vozíkov na koľajniciach s nastaviteľnými valcami pre rôzne priemery rúr. Výzvou v tomto prípade bolo zabezpečiť rezanie a polohovanie rúr v celom požadovanom rozsahu priemerov a hrúbok (Ø 100 mm – Ø 2000 mm, hrúbky do 80 mm) a priniesť technické riešenie, ktoré by umožňovalo čo najpohodlnejšiu manipuláciu s rúrami a tiež vyžadovalo minimálne stavebné úpravy zo strany zákazníka. Z tohto dôvodu bol zvolený spôsob rezania kyslíkovým horákom, uchyteným v robotickom ramene na konci portálu stroja. Robotické riešenie poskytuje lepšiu flexibilitu pohybu v priestore a nie je obmedzované výškou portálu, takže bolo možné umiestniť koľajnicovú dráhu s podpernými vozíkmi na úroveň podlahy bez nutnosti ich „vnorenia“ pod portál stroja. Na úlohu bol vytypovaný robot Mitsubishi, na ktorom je okrem plynového horáka s integrovaným kapacitným snímačom odmeriavania reznej výšky uchytený aj laserový skener. Ten slúži na zosnímanie reálneho tvaru rúry v mieste rezu pred rezaním a ak zaznamená nejaké odchýlky, adekvátne sa automaticky upraví rezný plán. Týmto spôsobom, spolu so sofistikovaným riadením pohybu robota (kompenzujúcim fyzické nepresnosti ramena) a dedikovanou tvorbou rezných plánov v 3D CAM softvéri MiroStep mCAM, je možné dosahovať veľmi dobrú presnosť otvorov a rezať tiež rôzne tvary kontúr. Zóna rezania rúr je vybavená svetelnou bezpečnostnou bariérou, ktorá sa zapína spolu s robotom a chráni tak operátora a ostatných zamestnancov.
Stroje typu MG sú extrémne univerzálne. Robustná konštrukcia v kombinácii s vysokokvalitnými mechanickými komponentmi umožňuje integráciu širokej palety prídavných zariadení na rezanie plynom, plazmou ...
MicroStep – vyrába a dodáva CNC rezacie stroje pre technológie delenia materiálov: plazma, laser, autogén, vodný lúč a 3D fréza. Komplexné spracovanie materiálov: plechy, rúry, profily a kopuly. Rezanie pod uhlom, vŕtanie, zahlbovanie, popisovanie. Automatizačné riešenia. CNC riadiace systémy a CAM. CAPP aplikácie pre komplexné riadenie výroby
