Fronius: Flexibel schweissen mit Roboter Universelle Roboterzelle schweisst automatisch

Redakteur: Konrad Mücke

In der Roboterschweisszelle HTW von Fronius Welding Automation bringt ein Roboter die Werkstücke, der andere schweisst. Das System lässt sich frei programmieren und konfigurieren. Es ermöglicht, flexibel unterschiedliche Werkstoffe und Bauteile in raschem Wechsel zu schweissen.

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Universelle Schweisszelle: Je ein Roboter zum Schweissen und einer zum Handling der Bauteile 
arbeiten Hand in Hand.
Universelle Schweisszelle: Je ein Roboter zum Schweissen und einer zum Handling der Bauteile 
arbeiten Hand in Hand.
(Bild: Fronius)

Beim Schweissen erforderten bisher unterschiedliche Werkstoffe und Bauteilgeometrien entsprechend abgestimmte Anlagen und Geräte. Dazu müssen Fertigungs­betriebe allerdings investieren und ausreichend Platz bereitstellen.

Modulare Roboterplattform

Deutlich besser arbeiten Fertigungsbetriebe mit der universellen, flexibel konfigurierbaren Roboterzelle HTW – Handling-to-Welding. Sie erledigt unterschiedliche Aufgaben. Ihre Basis ist eine modulare Roboterplattform. Statt wie bisher unterschiedliche Positionier- und Schweisssysteme für unterschiedliche Komponenten einzusetzen, übernimmt die modulare Roboterzelle Schweissaufgaben. Das verringert die Kosten für Investitionen und Personal. Variable Peripherie-Komponenten sorgen für reibungslose Prozesse der Roboterzelle. Wird diese beispielsweise mit einem automatisierten, in die Steuerung integrierten Regallager ergänzt, werden die zu schweissenden Bauteile automatisch ein- und ausgelagert. Das erhöht die Autonomie des gesamten Fügeprozesses.

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Zwei Roboter arbeiten zusammen

In der Roboterzelle HTW arbeiten zwei Roboter zusammen. Der Handling-Roboter greift die Werkstücke und hält sie in Position, der zweite Roboter schweisst. Diese Kombination sorgt für höchste Flexibilität. Bauteile unterschiedlicher Abmessungen und in unterschiedlichen Serien, vom Einzelstück bis zur Grossserie, können wirtschaftlich bei kurzen Rüstzeiten bearbeitet werden. Die Schweiss­anlage besteht aus Modulen, die individuell zusammengestellt werden können. Je nach Konfiguration der Roboterzelle stehen Schleusen zum Ein- und Ausbringen der Bauteile zur Verfügung. Darüber hinaus sind unterschiedliche Positionierer, ein Messsystem Tool Center Point (TCP), ein System zum Reinigen der Schweissbrenner, ein Greifer-­Bahnhof oder ein Wechselsystem für Kontaktrohre integrierbar. Die Roboterzelle eignet sich zum vollständig automatisierten Schweissen mit unterschiedlichen Technologien, zum Beispiel MIG/MAG, CMT (Cold Metal Transfer), WIG oder auch Plasma.

Übersichtliche Steuerung

Mit der ausgereiften Systemsteuerung HMI T21-RS lassen sich sämtliche Prozesse und Abläufe in der Roboterzelle komfortabel programmieren und überwachen. Das betrifft alle integrierten Komponenten, wie Roboter, Schweissstromquelle, Positionierer, Regalsystem und Brennerreinigung. Ein Touchscreen (21-Zoll-Bilddiagonale) ermöglicht, alle Abläu­fe intuitiv, komfortabel und schnell zu bedienen. Über einen Programmeditor lassen sich sämtliche Programmabläufe definieren. Die dreidimensionale Real-Time-Visualisierung vereinfacht die Arbeit. Anlagenmodule und Schutzbereiche werden visualisiert. Der Standard-Funktionsumfang be­inhaltet die Benutzer- und Programmverwaltung, Stör­meldeanzeigen, Takt- und Stückzähler, Sprach­umschaltung, Anlagenstatusanzeigen sowie das Power-­Management (die Medienversorgung) aller Komponenten.

Effizient mit Software Pathfinder

Bisher mussten laufende Schweissarbeiten beendet werden, um weitere Prozesse programmieren zu können. Die Software Pathfinder von Fronius dagegen ermöglicht, geplante Schweissprozesse während des laufenden Betriebs zu programmieren. Dies geschieht offline, also getrennt von der Roboterschweisszelle. Dabei erkennt die Software die Grenzen der Bewegungsachsen, berechnet Start- und Endpunkte sowie Anfahrtswege. Sie setzt eigenständig Teach-Punkte. Störkonturen können visualisiert und Brenneranstellungen entsprechend und rechtzeitig korrigiert werden. Dies geschieht vorab und offline, behindert und verzögert also nicht laufende Schweissarbeiten. Als Option unterstützt der Hersteller der Schweissgeräte Fertigungs­betriebe beim Planen einer solchen Anlage mit Studien zur Machbarkeit. Er liefert Konzepte, simuliert alle geplanten Abläufe und trainiert Anwender.
- kmu - SMM

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