Automatisierung

Automatisierte optische Schweißnahtprüfung bei Trinkwassertanks

20.12.2020 -

3.000 m3 oder 3 Millionen Liter ­Wasser – so viel fasst im Maximum ein Trinkwasser-Tank aus Edelstahl, den das Unternehmen Lipp aus Tannhausen herstellt. Dass es bei der Produktion, Aufstellung und Inbetriebnahme eines solchen Behälters um Sicherheit geht, ist bei diesen Mengen mehr als klar. Das deshalb zum Einsatz kommende 3 bis 5 mm dicke Edelstahlband bleibt auch bei meterhohen Behältern noch formstabil. Möglich machen dies Versteifungsrippen, die im Entstehungsprozess am einlaufenden Blechband angeformt werden. Das von Lipp eingesetzte optische Prüfsystem verringert Nacharbeiten bei der Qualitätssicherung der Schweißnähte und damit die Risiken, die durch fehlerhafte Nähte an den Streben auftreten könnten.

Hochbehälter für Trinkwasserspeicherung spielen vor allem in der kommunalen Trinkwasserversorgung eine Rolle. Der Werkstoff Edelstahl eignet sich besonders gut für solche Tanks, denn er ist hygienisch und ressourceneffizient. Da die Behälter einen Durchmesser von 20 m haben können, stellt Lipp diese direkt bei den Kunden vor Ort auf. Ein Montagering bestimmt die vorgesehene Größe des Behälters und bringt ihn in eine perfekte runde Form. Von einem Stahl-Coil rollt eine von Lipp entwickelte Maschine ein Band ab, das in der Profiliermaschine die einzigartigen, im Abstand von 75 cm angebrachten Verstärkungsrippen erhält. Anschließend wird der Behälter beidseitig vollautomatisch verschweißt.
Die visuelle Überprüfung der Schweiß­nähte geschieht durch das von Hema entwickelte System Seelector Icam Weld. Dieses intelligente Kamerasystem ermöglicht auch bei extremen Lichtverhältnissen rund um den Lichtbogen ein klares Bild des Arbeitsfelds und damit die Überwachung am Monitor. Parallel zur Errichtung des Behälters prüft das Videosystem im gleichen Arbeitsgang und in derselben Geschwindigkeit die geschweißten Nähte innen und außen und stellt den Monteuren das Ergebnis für die Weiter­verarbeitung auf den Monitoren bereit. Ohne Wartezeiten oder Zwischenschritte haben die Lipp-Experten dadurch vor Ort Gewissheit über die Qualität der Schweißnähte an dem neu errichteten Trinkwasserbehälter. Wichtige Parameter für den Schweißprozess wie Stromstärke und -spannung, Drahtvorschub oder Gasmenge können die Lipp-Mitarbeiter im System hinterlegen und so für die Schweißnahtprüfung heranziehen. Manuelle Nachprüfungen der Nähte reduzieren sich auf die im Prozess erkannten Stellen und lassen sich sofort beheben.

Automatisierte kameragestützte Schweißnahtüberwachung

Die automatisierte kameragestützte Schweißnahtüberwachung hat für Lipp noch einen weiteren Vorteil: „Unsere Mitarbeiter müssen in der Lage sein, die Parameter je nach Anforderung an den Tank justieren zu können, Schweißfehler zu erkennen und Nachbesserungen manuell durchzuführen. Allein dafür bräuchten wir eigentlich pro Tank drei bis vier qualifizierte Experten. Diese wachsen jedoch nicht auf den Bäumen. Die Automatisierung durch das Hema-Qualitätssicherungssystem nimmt uns hier einige Aufgaben ab“, sagt Matthias Kuck, Leiter des Bereichs Trinkwassersysteme bei Lipp.
Das Qualitätssicherungssystem arbeitet so effizient, dass andere Verfahren zum Überprüfen der Festigkeit der Schweißnähte, zum Beispiel mittels Röntgenstrahlen, ­unnötig werden. „Einen Tank in einer solchen Größe röntgen zu lassen, ist sehr kostspielig sowie langwierig und durch den Einsatz unseres Systems unnötig, da wir während des Aufbaus alle relevanten Stellen auf ihre Verarbeitung und Güte prüfen“, so Oliver Helzle, Geschäftsführer von Hema Electronic.

Für Lipp bietet das visuelle Überprüfungssystem von Hema Electronic drei wesentliche Vorteile:

  • Es gewährt Sicherheit, die für den Bau eines Hochbehälters für Trinkwasser unabdingbar ist.
  • Es erkennt Schweißfehler effizient und verringert damit Sicherheitsrisiken.

Und es spart Zeit und Kosten durch das Vermeiden von Nachprüfungen und die parallel zur Errichtung des Tanks stattfindende Prüfung der Schweißnähte.

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