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焊接單元可焊接巨型的風扇葉片

焊接是建廠基礎建設中一項高超的工藝。有乾燥技術領域「隱形冠軍」之稱的 STELA,對兩者都有深入的瞭解。創新的 KUKA 焊接單元可提升該中型公司在焊接風扇等大型零組件方面的焊接能力。


此例證明:中小型企業也能受益於機器人應用

STELA Laxhuber 是一家位於德國巴伐利亞州馬星(Massing)的家族企業,目前由第三代 Thomas Laxhuber 先生接班家族事業,是工廠建設工程企業中的「隱形冠軍」。「STELA」是以公司創始人 Stefan Laxhuber 的名字命名,擁有 235 名員工。該公司為全世界的客戶設計、焊接和生產各種尺寸和應用領域的乾燥設備系統。該公司的客戶來自全世界,客戶產業包括農業、木材加工、食品、動物飼料、紙漿和造紙工業以及水資源管理等。

影片內容:STELA 焊接廠內的機器人正在焊接巨型風扇

STELA 設備系統的高彈性零組件進行精密焊接

大型乾燥設備和高彈性零組件

巨型風扇是這類乾燥設備的核心元件,作用在於使熱空氣流動,以去除穀物、玉米、木材或再生塑料等產品中的水分。產品經過乾燥程序後即可長時間保存,有利於其後續加工處理。乾燥設備中的風扇葉片直徑可能高達 1.60 公尺,重達半公噸。如果要讓這樣的龐然大物每分鐘轉動高達 3,000 轉時,勢必要以最高標準加工處理所有接合的高彈性零組件。
Stefan Laxhuber 對產品品質的要求極高

STELA 自行生產和焊接重要組件

「STELA 的特點在於高生產深度」,2014 年接班家族事業的第三代 Thomas Laxhuber 強調說道。「為能持續生產世界領先的乾燥技術,我們希望盡可能自行生產本公司機台產品的重要組件。我們認為這是設備系統長經久耐用的先決條件。」 風扇葉片等高彈性零組件更應如此。這種備有葉片的離心風機透過電動軸吸入空氣,然後再錯位 90° 將空氣噴出。
鋼製結構件轉入單元內,即可開始進行焊接
cell4_production 概念結合了相互搭配的組件和經驗證過的標準

精密設定的焊接排程

STELA 風扇製造主管 Andreas Utz 站在廠房中央約莫 40 平方公尺大的焊接單元前方。他正在操控全新的 cell4_arc 機器人單元單元中機型為 KR CYBERTECH 的六軸 KUKA 機器人在焊接時,規律地作動橘色的瘦長手臂,將感測器控制的燃燒器往風扇鼓方向移動。Andreas Utz 先前已將鋼製結構件鎖在定位器上。定位器單元轉入單元內部後,KUKA.SeamTech Finding 的智慧型線性雷射器會先開始探測零組件,並確定燃燒器的最佳起始點。然後就可以開始逐步進行「焦味十足」的焊接作業。機器人以 KUKA.ArcSense 軟體精密設定的規律動作按部就班地進行焊接。

手動焊接需耗時整整一天,機器人單元只需約 50 分鐘。

對於焊接作業,時間就是金錢:機器人焊接單元可提升生產力

約 50 分鐘即可完成離心風機的焊接。移出工件成品的同時,Andreas Utz 之前鎖在另一側的下一個工件也已經轉入單元中。「Work in progress」(工作進行中),Utz 笑著說道。「手動焊接需耗時整整一天。利用機器人單元焊接,我們的生產速度有如行駛在快車道上,時間和品質都是。因為焊縫非常完美,是手動焊接無法比擬的。現在,我們的焊接量大到超乎我們的想像,因應我們的接單情況游刃有餘。」
「機器人焊接的焊縫非常完美,是手動焊接無法比擬的」,Andreas Utz 說道。

合適的專業手工焊接工難尋

簡化焊接作業的目標實現了,但這一路上的困難重重。在 STELA 的採購主管 Sven Pietsch 和總經理 Thomas Laxhuber 一起啟動實現焊接單元的計畫過程中,Sven Pietsch 還清楚記得機器人供應商一臉鄙視的表情。「我們當時的壓力很大」,Pietsch 回憶道。「當時我們的訂單滿載,同時合適的專業手工焊接工難尋,因為焊接工作品質要求極高,且工作非常單調。」
線性雷射器負責探測零組件,並確定燃燒器的最佳起始點 

由標準模組配置的完美客製化焊接單元

他們在各式各樣的展覽會場上尋找合適的焊接解決方案,但徒勞無功。「對供應商而言,我們這種中型規模公司的需求顯然非常微不足道」,Sven Pietsch 笑道。「直到我們在漢諾威的 EUROBLECH 國際金屬板材加工技術展上遇到 KUKA 的專家。我們很快地就和對方開始討論焊接大型零組件的客製化解決方案。」KUKA 焊接技術中心立刻著手深入瞭解 STELA 的生產流程,利用可運用的標準模組和所有焊接硬體和軟體,為風扇焊接作業量身打造 cell4_arc 機器人單元。「我們當時就覺得,我們找到對的人和對的技術了」,Thomas Laxhuber 露出自信的表情說道。 
機器人以 KUKA.ArcSense 軟體精密設定的規律動作進行焊接

針對需求打造的焊接單元,品質高、快速 

對 KUKA 而言,為 STELA 客製化的 cell4_arc 也代表邁向客製化和模組自動化的新方向。「我們可以透過 KUKA cell4_production 概念和客戶合作,將保護氣體焊接領域中相互搭配的組件和經驗證的標準結合成自動焊接的完美解決方案。利用合適的應用軟體盡可能簡化操作和焊接參數的設定程序,並有助於滿足最高的生產要求」,KUKA Solution Sales Modular Cell Business 的部門主管 Mathias Klaus 說道。「STELA 焊接風扇葉片的機器人單元就是最佳範例。」 

品質至上和追求技術創新是 STELA 將近一百年以來的堅持和傳統。我們的風扇焊接自動化也將承襲這一貫的堅持和傳統,未來也是。

Thomas Laxhuber,STELA Laxhuber GmbH 總經理

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