全自动锅炉焊接

供暖系统专家 Windhager 秉承 100 余年勇于创新的精神，以“奥地利制造”的完美质量引以为傲。因此，这家萨尔斯堡公司日前投资打造了欧洲最其中的一个现代化锅炉焊接系统。在 ism-technic 的全自动焊接生产线上共采用 13 台 KUKA 机器人，肩负实现最大生产率、灵活性和最高精确度的任务，无论多微小的细节都不放过。

凡是写着 Windhager 的地方，就有 Windhager

重视长远价值的趋势在供暖市场上已不得忽视，“经济效益”和“可持续性”也成为现今购买供暖系统时最重要的考虑因素。“我们很早就意识到生物质供热这一趋势，并开始专门生产环保的柴火供暖系统、木屑供暖系统和高效的颗粒燃料供暖系统。”Windhager Zentralheizung GmbH 总经理 Stefan Gubi 表示。

这个位于奥地利塞基兴（Seekirchen）的家族企业目前拥有约 650 名员工，是再生能源锅炉的领先制造商之一。为了奠定额外的立足点，这家历史悠久的萨尔斯堡公司正在格蒙登附近的平斯多夫（Pinsdorf）设立一座占地面积 27,000 平方米的热泵制造和开发中心。他们将自 2024 年开始在此与热泵专业制造商 M-Tec 合作，预计每年生产多达 20,000 台热泵。然而，另外位于札斯贝格（Zaisberg/Seekirchen）的制造厂也不断投资创新制造技术，特别是在锅炉焊接方面，目的是进一步提高垂直整合程度。“凡是写着 Windhager 的地方，就有 Windhager。因此，我们也要求尽可能在公司内部生产产品。”公司总经理如此保证。

“除了用于对大型钣金进行激光切割、冲裁和折弯的工厂机床配置之外，我们还拥有粉末铺粉设备。或是如滚筒磨光、震动磨光、平面磨光等流程，再到电气设备制造和最终组装，我们都能自行处理。”Windhager 制造部门主管 Patrick Heitzinger 也补充说道。

焊接自动化扩大产能

由于必须满足锅炉在可靠性、安全性和使用寿命等方面最严格的标准，锅炉焊接技术也因此成为这家历史悠久的萨尔斯堡公司的核心竞争力之一。然而，由于近年来生产数量大幅增加，该公司的产能已日益接近极限。

“为了因应产量的增加，同时也满足日益严格的质量要求，最重要的是，为了解决专业技术人员短缺的严重短缺问题，提高焊接工艺的自动化程度已是无法避免了。”Gubi 强调。因此，Windhager 决定以采用最先进的全自动锅炉焊接生产线，以取代现有的老旧机器人焊接系统。

KUKA 技术在两个定位焊接单元中自动定位焊接目前产量最大的 Windhager 锅炉 BioWIN 系列。

新焊接生产线最明显的优势是使产能和生产率都获得提升。因此，预计产量提高达 40% 是绝对有可能的。

Stefan Gubi，Windhager 总经理

欧洲其中的一条最现代化锅炉焊接生产线

受委托实施自动化解决方案的是 ism-technic GmbH 公司。这家来自下奥地利邦明兴多夫（Münchendorf）的 KUKA 系统合作伙伴，专门提供量身定制即用型机器人单元，以及包括物料搬运在内的切割与焊接的整套生产系统。“这个项目的任务非常复杂。但是，作为 KUKA 的系统合作伙伴，我们拥有广泛的产品组合可供使用。通过这些产品组合，我们不仅能够实现焊接过程的自动化，而且还能够让每个机器人单元的装卸过程以及整套系统的工件物流自动化。”ism-technic 总经理 Andreas Stremitzer 说。他对所获得的成果感到非常自豪，并表示：“获得如此知名的自动化解决方案供货商的青睐，感觉就像是赢得了奥运金牌。但我确信，在扎斯贝格，通过与 KUKA 和 Windhager 的密切合作，我们已经实际打造出欧洲其中的一条最现代化全自动锅炉焊接生产线。”

新的生产线拥有两个设计结构相同的定位焊接单元、六个完全相同的焊接单元和一个立体货架，自去年年底以来一直运行至今。“ism-technic 的解决方案为我们实现了锅炉焊接的完全自动化，从定位焊接到搬运，再到后续工位，在那里由员工完成最后焊缝并检查锅炉是否完全密封防漏。”Heitzinger 兴致勃勃地说。这个方案经过特别设计，因此 Windhager 能够在所有六个焊接单元中焊接目前的所有 19 种锅炉类型。“这使我们能够非常灵活地调整生产方式，以满足市场对于各种锅炉不断变化的需求。即使某个工作单元故障，也不会发生生产瓶颈。”制造部门主管满意地说。

归功于 ism-technic 的新生产线，从定位焊接到搬运，再到后续工位，整个锅炉焊接过程都可以完全自动化，且具有最高水平的加工可靠性。

Patrick Heitzinger，Windhager 制造部门

自动定位焊接具有高生产率

两个定位焊接单元目前仅用于自动定位焊接 Windhager 锅炉 BioWIN 系列中数量最大的两种锅炉尺寸。其他类型的锅炉由于有许多不同的型号，因此不适合自动化定位焊接，仍然采用独立的定位焊接工装以人工方式制作，并经由滚筒输送系统送入设备以接受最终焊接，之后再存放在立体货架上。

“但只针对 BioWIN 锅炉转型，我们就能将定位焊接效率提高约 50%。”Heitzinger 如此报告。定位焊接单元中配备了两台 KUKA 焊接机器人 KR CYBERTECH ARC，一台用于焊接预组件，一台用于定位焊接整个锅炉。其中所需的各种钣金工件将由员工放在工件托盘中，经由滚筒输送带送入生产线中，视觉系统检查工件是否正确地放置在托盘上。每个定位焊接单元都配备有 KUKA 的搬运机器人 KR QUANTEC，用于从货架系统中取出所需的工件，并根据订单向工作单元中的两个机器人站提供物料。

“一个待定位焊接的 BioWIN 锅炉总共由 18 个组件组成，这些单独钣金工件或组件在之前的预焊接站已焊接完成，会被放入定位焊接站的工装中。”制造部主管详细介绍，“所采用的自动更换系统配备六个不同的抓手，因此搬运机器人可以非常确实地为工作单元上料。机器人还会自动将预焊接站所需的小型工装放置在焊接台上，无需员工参与。”Andreas Stremitzer 继续说道。

为了能够以最佳方式放入工件并确保机器人随时都处于理想的定位焊接位置，定位焊接站还配备了 KUKA 的双轴变位机 KP2-HV HW。“系统配备自动磨损工件更换系统、自动 TCP 校正和机械式焊枪清洁功能，因此不需要人员从外部干预，确保绝对自主的定位焊接过程。”ism 总经理补充道。搬运机器人 KR QUANTEC 将定位焊接完成的锅炉从工作单元中取出并移到移交站，然后再通过自动化仓储系统移入立体货架上库存，以便之后接受最终焊接。“这些工作单元经过专门设计，每 30 分钟就可以定位焊接一个 BioWIN 锅炉。”Heitzinger 对此印象深刻。

作为 KUKA 的系统合作伙伴，我们拥有广泛的产品组合可供使用。通过这些产品组合，我们不仅能够实现焊接过程的自动化，而且还能够让每个机器人单元的装卸过程以及整套系统的工件物流自动化。

Andreas Stremitzer，ism-technic 总经理

所有焊接单元皆由 KUKA 搬运机器人 KR QUANTEC 上下料。安装在地面运行轨道上的 KUKA 重载型机器人 KR 600 FORTEC 为所选的焊接单元装上相应的工装。“为了确保连续的可追溯性，每个锅炉上都有 QR 码。因此，就可以随时跟踪锅炉是在何时、在哪个工作单元以及使用什么焊接参数焊接的。”Heitzinger 更详细地解释道。

此外，与定位焊接单元一样，还使用了磨损工件自动更换系统，可以及时自动更换气流喷嘴。如果仅要让焊接完成的锅炉接受后续加工和密封性测试，只需按下按钮，锅炉就会经由输送段被自动运送到后续工位。“不过，需要后续焊接的比例已大幅下降。”Heitzinger 说道，并也指出：“新的自动化焊接过程也明显减轻了员工的负担。”

合作实现最先进的焊接自动化技术：Andreas Stremitzer（ism-technic）和 Patrick Heitzinger（Windhager）。

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