Gaat robotlassen het handlassen vervangen?

 

 

 

Wat is robotlassen?

Robotlassen is het uitvoeren van laswerk met behulp van een robot. Dit kan doormiddel van een “in-line” of een “stand-alone” proces. De In-line lasrobot wordt veel toegepast in de automotive industrie: robots worden op een vaste positie aan een productielijn geplaatst terwijl er steeds een nieuw product voorbij komt waarop dezelfde laswerkzaamheden verricht worden.

Bij het stand-alone proces worden producten niet voorbij de lasrobot getransporteerd, maar worden ze uitgewisseld door een operator. De robotinstallatie heeft twee lasmallen en dus twee posities waar de robot kan lassen. Hierdoor kan de robot dus continu blijven lassen.

Bij een stand-alone lasrobot kunnen lasmal en lasprogramma relatief eenvoudig gewisseld worden, waardoor er een grote flexibiliteit ontstaat met betrekking tot de inzetbaarheid van de robot.

Wij gaan in dit artikel beeld proberen te geven over wanneer het aanschaffen van een stand-alone lasrobot interessant wordt voor de apparaten- en machinebouw.

Welk lasproces is het beste te automatiseren?

Er bestaan vele lasprocessen met allemaal hun eigen toepassingsgebied. Om het eenvoudig te houden behandelen we de twee meest voorkomende lasprocessen in de apparaten- en machinebouw.

MIG/MAG lassen

MIG/MAG is het meest eenvoudige en hierdoor meest voordehand liggende proces om te automatiseren. Door de constante aanvoer van toevoegmateriaal is het proces minder foutgevoelig dan bijvoorbeeld TIG lassen. Kleine afwijkingen aan product of mal kunnen gecompenseerd worden door het relatief grote smeltbad.

TIG lassen

Het (meestal) dunne plaatwerk zorgt ervoor dat het lasproces complexer wordt: warmte inbreng en lasvolgorde worden belangrijker i.v.m. kromtrekken. De lasmal en de volgorde van lassen moeten ervoor zorgen dat de lasspleet niet te groot wordt. Dit maakt dat de lasmal, maar ook het programmeren en optimaliseren van het lasproces complexer en dus duurder wordt.

Wat zijn de voordelen van een lasrobot ten opzichte van handlassen?

Minder lastijd per product

Lassen is een proces waarbij de balans tussen plaatdikte, warmte inbreng, voortloopsnelheid en toevoegmateriaal belangrijk is. Tijdens het proces zal het vloeibare metaal ook beschermd moeten worden tegen de inwerkingen van buitenaf.

Doordat het lasproces de snelheidsbeperkende factor is, kan een handlasser theoretisch dezelfde snelheid halen als een robot. In praktijk blijkt dit niet zo te zijn: Doordat een mens moet herpositioneren en coördineren om een las gecontroleerd te kunnen leggen gaat er tijd verloren. Een robot is sneller in herpositioneren en kan vaker de las doortrekken zonder dat hij last krijgt van het “beperkte bereik en uithoudingsvermogen” van het menselijk lichaam.

Het lasproces is beter te  optimaliseren

Als mens is het moeilijk om details steeds beter te doen, minder fouten te maken en dat bij het volgende product te evenaren of te verbeteren. Bij een robot is het eindresultaat steeds identiek en kan het programma aangepast worden voor het optimale resultaat.

Hij is er altijd en kan zich vermenigvuldigen met behoud van laskwaliteit

Een lasrobot is niet vaak ziek en heeft weinig pauze. Hiernaast kan de vaardigheid en kennis van de lasspecialist/programmeur -degene die het lasprogramma maakt- zich vermenigvuldigen over vele robots. Doordat lasmallen gevuld kunnen worden door operators is er een minimum aan lasspecialisten nodig.

Wanneer wordt het aanschaffen van een lasrobot rendabel?

Serieproductie met een hoge lastijd

De meest ideale situatie voor een lasrobot is: grote series met veel lastijd in vergelijking tot de tijd benodigd om de lasmal te vullen. De operator kan dan meerdere lasrobots bedienen of andere werkzaamheden uitvoeren terwijl de robot last.

Wanneer een robot lange tijd kan draaien zonder te wisselen van lasmal, kan hij zelfs bij kleine series rendabel worden. Hij maakt immers weinig operatorkosten.

Serieproductie met een korte lastijd

Bij serieproductie met een korte lastijd is de operator in verhouding meer tijd bezig met het vullen van de lasmal en kan het zijn dat hij een fulltime positie aan de robot krijgt.

Doordat een robot sneller last dan een handlasser, de mal gevuld kan worden tijdens het lasproces en een operator minder kost dan een handlasser, gaat de robot zich ook in deze situatie terugverdienen.

Handlasser schaarste

Doordat goede lassers zeldzaam zijn bestaat de kans dat lassen de bottleneck wordt in een productieproces. In dit geval kan een lasrobot uitkomst bieden, zelfs wanneer hij op papier break-even of verlies draait t.o.v een handlasser. Hij zorgt er namelijk voor dat het bedrijf kan groeien in tijden van personeelstekort.

Serieproductie met een lage afname

Ook bij meerdere serieproducten waarvan er bijvoorbeeld maar een paar stuks per week geproduceerd worden kan een robot rendabel worden. De kortere lastijd, een beter te optimaliseren proces, het vermenigvuldigen met behoud van laskwaliteit en het verschil in kosten tussen een lasser en een operator kunnen ervoor zorgen ervoor dat de investering gaat opleveren.

Waar moet je als mechanical engineer op letten?

Wanneer je als werktuigbouwkundige een gelaste constructie gaat tekenen is het belangrijk om een schatting van het toekomstige aantal te maken. Op basis van dit aantal kan je overwegen om het ontwerp zo op te bouwen dat het ook met een robot te lassen is. Dit zorgt ervoor dat er later geen onderdelen her-ontworpen moeten worden.

Gaat robotlassen het handlassen vervangen?

Uiteindelijk gaat het volgens ons om de mens-robot verhouding binnen een bedrijf. Doorontwikkelde serieproducten kunnen het beste op de robot gelast worden. Voor R&D projecten, kleine series, werk op locatie en reparaties is de handlasser onmisbaar.


Rick Peters

Eigenaar/consultant Engineerick Development Engineers

Terug naar blog

Interesse in onze diensten?
Neem direct contact met ons op!

Vind jij iets van dit artikel of heb je iets toe te voegen?