Setzt große Stücke auf Schweißtechnik
Fertigungs-Automation für Offshore-Plattformen

In den letzten Jahren ist die Stromerzeugung in Europa aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind, Wasser, Biomasse und Torf kontinuierlich gestiegen. Auch in entlegeneren Regionen wie Estland besteht großes Potential zur Nutzung von Windkraft, insbesondere über Offshore-Windparks. Die regionale Nachfrage nach Offshore-Windkraftanlagen, insbesondere der Stahlbau zur Herstellung von Plattformen, erfährt in dieser Region eine große Konjunktur. Dazu werden Stahlteile in Segmentbauweise benötigt, die anschließend zu einer Plattform im Meer zusammen gesetzt werden.

Der Hersteller der Plattformsegmente, PAIDE Masinathas AS aus Paide, kam der großen Nachfrage durch die Betreiber der Offshore-Windenergieanlagen kaum noch nach. Bei der Produktion der Segmente stellten insbesondere die umfangreichen Schweißaufgaben einen zeitlichen Engpass dar, da ein Schweißer ca. zwei Tage benötigte, um ein Bauteil komplett zu verschweißen. Hochgerechnet fallen über 40 Meter Schweißnaht an, um die bis zu sieben Meter langen und drei Meter breiten Segmente zu verschweißen. Damit sich die Mitarbeiter von PAIDE Masinathas AS auf das Zusammenführen und Verschweißen der Kleinteile des vorgehefteten Systems konzentrieren konnten, setzte das Unternehmen auf innovative Schweißrobotertechnologie.

Darauf fährt der Roboter ab:
Schweißen über eine lange Strecke

Die Bauteilmaße der 7 x 3 Meter umfassenden Segmente definierten die Basis- Anforderungen für die Schweißroboteranlagen. Zudem bestand ein wichtiges Kriterium darin, die schweren Bauteile auch ohne menschliche Kraft zu handhaben. Roboterhersteller, die in der entlegenen Region rund um Paide (ca. 100 km südlich von Tallin gelegen) Service für Schweiß- und Handlingrobotik bieten konnten, um bei eventuell auftauchenden Problemen lange Stillstandzeiten zu vermeiden, waren zunächst schwer zu finden.

Das Unternehmen entschied sich daher für den Roboterhersteller OTC DAIHEN Europe GmbH, der gemeinsam mit seinem estländischen Partner den gewünschten Vorort-Service spontan bieten konnte. OTC konfigurierte eine genau auf die Anforderungen hin zugeschnittene Roboteranlage in der deutschen Europazentrale Mönchengladbach und bot zusätzlich eine Vorortbetreuung in Estland.

Der Roboter für die automatisierten Schweißarbeiten hängt kopfüber an einer 9 Meter langen Verfahranlage mit einem um 180° schwenkbaren Portal. Alle 10 Achsen der Roboteranlage werden koordiniert über die OTC Robotersteuerung servomotorisch betrieben und sorgen damit für höchsten Betriebskomfort und optimale Anlagensicherheit.

Der Drehpositionierer ist ca. zwei Meter hoch und bewegt mit einer Kraft von bis zu 12.000 Nm die bis zu 6 Tonnen schweren Bauteile. Beim Roboter selbst handelt es sich um einen V6L, der langarmigen Version des von OTC meist verkauften Schweißroboters. Mit einem Durchmesser von über 4 Metern ist sein Arbeitsbereich der Größte seiner Bauklasse und eignet sich besonders gut zum Verschweißen der großen Werkstücke und langen Nähte. Dabei ist er nicht nur leicht zu bedienen, sondern ermöglicht vor allem eine störungsfreie Schweißperformance.

Zum Verschweißen der Vorbaugruppen hat OTC die Mitarbeiter von PAIDE Masinathas AS zusätzlich mit 30 neuen digitalen handgeführten OTC Inverter Puls Stromquellen vom Typ DP-500 ausgestattet. Dank zuverlässiger Lichtbogenstabilität erzielen die Schweißer mit diesen Geräten einwandfreie Schweißergebnisse.

Durch die Automatisierung der Schweißprozesse und der Handlingaufgaben konnte der Plattformhersteller seine Produktivität deutlich erhöhen.

Die bei OTC serienmäßig durchgeführte „Penetration control“ sorgt für einen gleich bleibenden Einbrand – auch bei unterschiedlich langem „stick out“. Gerade bei sicherheitsrelevanten Bauteilen ist diese Überwachung von großem Vorteil.

Der arbeitsteilige Prozess aus optimierter manueller Vorgruppenschweißung und robotergestützter Fertigschweißung der großen Bauteile zeichnet eine erfolgreiche Fertigungssteuerung aus.

Bildunterschriften:

Abb. 1: Auch bei hohen Schweißgeschwindigkeiten liefert der V6L eine auffallend konstante Bahngenauigkeit.
Abb. 2: Alles Gute kommt von oben. Der am Galgen hängende V6L meistert die bis zu mehreren Metern langen Schweißnähte ohne Unterbrechung.
Abb. 3: OTC 10-Achs Roboteranlage bestehend aus: Fahrwerk mit 180° Schwenkportal, kopfüber schweißendem Roboter und zwei 6-To- Drehpositionierer.

PM: OTC DAIHEN EUROPE GmbH
Krefelderstraße 675-677
D-41066 Mönchengladbach