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Jun 23, 2023

ロボットによるアルミニウム部品の溶接の自動化

FANUC R-2000iD は、FANUC ARC Mate 100iD による溶接用にインバータ ケースの位置を決めます。 写真提供: Fronius Perfect Welding 各インバーター ハウジングは圧力減衰漏れテストを受けます。 写真

FANUC R-2000iD は、FANUC ARC Mate 100iD による溶接用にインバータ ケースの位置を決めます。 写真提供：Fronius Perfect Welding

各インバータハウジングは圧力減衰リークテストを受けます。 写真提供：Fronius Perfect Welding

Tauro インバータは二重壁のアクティブ冷却アルミニウム ハウジングを備えており、屋外での使用に最適です。 写真提供：Fronius Perfect Welding

Fronius Solar のエンジニアは、Fronius Pathfinder デジタル ツイン ソフトウェアを使用して、すべてのロボットの動きと溶接シーケンスをオフラインでプログラムし、シミュレーションします。 写真提供：Fronius Perfect Welding

セットアップ トロリーがロボット溶接セルに向かいます。 写真提供：Fronius Perfect Welding

RFID チップは、どの部品が溶接されているかを溶接セルに伝えます。 写真提供：Fronius Perfect Welding

すべての太陽光発電 (PV) システムの心臓部であり頭脳となるのは、ソーラー パネルで生成された直流を家庭や企業で使用できる交流に変換するインバーターです。 インバーターは、発電量の最適化、エネルギーの流れの制御、太陽光発電システムの機能のチェックも行います。

太陽光発電システム用インバータの大手メーカーの 1 つが、オーストリアのヴェルスに拠点を置く Fronius Solar Energy です。 Fronius International GmbH の一部門である Fronius Solar Energy は、1994 年に最初のインバータである Sunrise を発表し、それ以来市場のリーダーであり続けています。

最新のインバータである Tauro は、二重壁のアクティブ冷却アルミニウム ハウジングを備えており、屋外での使用に最適です。 風雨に耐えるため、インバーターは IP65 侵入保護規格に準拠して密閉されています。 この基準を満たすかどうかは、部分的には、高品質の溶接継ぎ目を作成できる同社の能力にかかっています。

「シートの厚さが異なるため、アルミニウム製ハウジングの溶接に関連する課題は非常に大きかったです」と、Fronius Solar Energy の製品マーケティング マネージャーの Jasmin Gross 氏は説明します。

ありがたいことに、Fronius Solar Energy は遠くまで助けを求める必要はありませんでした。 溶接は、フロニウス インターナショナルの別の部門であるフロニウス パーフェクト ウェルディングの専門分野です。

このインバーターは、オーストリアのサットレット近郊にあるフロニウス・ソーラー・エナジーの組立工場で製造されています。 ハウジングとスイング ドアは、この作業のために特別に開発された最先端のロボット溶接セルで溶接されます。

「当社では、Fronius Pathfinder デジタル ツイン ソフトウェアを使用して、すべてのロボットの動きと溶接シーケンスをオフラインでプログラムおよびシミュレーションしています」と、Fronius Solar の溶接自動化責任者である Anton Leithenmair 氏は説明します。 「これにより、干渉輪郭を事前に検出できるようになります。 軸の制限とトーチの位置にも同じことが当てはまります。 繰り返しますが、最初の溶接サンプルが届くまで待つことなく、早期に介入できます。

「溶接シーケンスがプログラムされるとすぐに、Pathfinder はデータをポストプロセッサに転送し、そこでファナック ロボットの言語に翻訳されます。 これにより、貴重な時間とコストを節約できます。 オフライン プログラミングにより、溶接セルでのロボットの教示プロセスが数時間短縮されます。」

生産が開始される前に、Tauro の注文がエンタープライズ リソース プランニング システムで作成されます。 このデータは物的資源計画の基礎を形成します。 ここで、ハウジングとウィングドアのすべての製造オーダーが生成されます。 次に、すべての注文に製造日が割り当てられます。 その後の詳細な計画は、製造実行システムによって実行されます。 すべての注文は分単位で計画され、無料の注文コリドーに割り当てられてリストされます。

シートの厚さが異なるため、二重壁インバーター ハウジングの溶接は最初から特に困難でした。 「標準に従ってロボット溶接セルで個々のシート要素を接合する前に、手動で事前に仮止めされます。 これにはMAG（メタルアクティブガス）溶接プロセスを使用します。 この段階でも正確な作業が必要です」とフロニウス・ソーラーの板金生産グループリーダー、クリスチャン・クラウス氏は語ります。

仮付けが完了し、これがシステム端末に入力されると、中央システム制御が次のステップであるロボット溶接を開始します。 ハウジングをセットアップ トロリーに置き、クランプで固定してロック内に移動します。 これが認識されると、システムは次のジョブを開始し、位置決めと溶接を担当するロボット プログラムが無線周波数識別 (RFID) チップを使用してクランプ デバイス上で選択されます。