Schweißroboter

8.02.2010 | von Redaktion |

Mit wenigen Ausnahmen können fast alle Schweiß-Anwendung automatisiert werden. Die häufigsten Anwendungen sind Roboterschweißen, Lichtbogenschweißen und Punktschweißen.

Von der Firma Motoman wurde weltweit der erste Industrieroboter für das Lichtbogenschweißen entwickelt. Dieser Roboter verfügt über sieben angesteuerte Achsen und eignet sich besonders für das Schweißen von großen und schwierigen Werkstücken auch in engen Arbeitsräumen. Eine sechs-achsige Lichtbogen-Schweißroboter-Serie ermöglicht unter schwierigsten Bedingungen die hohen Anforderungen im Schutzgasschweißen zu erfüllen. Eine einfache Bearbeitung von sperrigen und schwer zugänglichen Bauteilen wird ermöglicht, durch die schnellen Bewegungsabläufe die Schweiß-Zykluszeiten reduziert.

Die Firma Kuka hat zwei neue Schweißroboter in Hohlwellenkonstruktion für das Schutzgasschweißen entwickelt. Diese eignen sich auch für raue Umgebungen bei sehr hoher Wiederholgenauigkeit. Eine 50 mm große Durchlassöffnung ermöglicht das Integrieren aller gängiger Schweißpakete. Eine endlos drehende Achse sechs spart Zeit und sorgt für höhere Produktivität. Die Hohlwellenkonstruktion sorgt für mehr Steifigkeit, weniger Vibration und Unempfindlichkeit gegenüber kleineren Kollisionen.

Air Liquide Welding-Oerlikon hat mit TOPTIG eine innovative Verfahrensentwicklung im Roboterschweißen bekannt gegeben, welches Schweißen ohne Spritzer ermöglicht bei deutlich verbesserter Schweißgeschwindigkeit, mit verbessertem Brenner-Zugang und einfachere Roboterwege durch multidirektionales Schweißen.

Schweißroboter

Die Firma Reis Robotics verknüpft Laser und Robotertechnik, mit dem Produkte gefertigt werden können, die mit konventionellen Schweißverfahren nicht möglich sind. Durch den Einsatz beim Laserschweißen ergibt sich eine Kosten- und Zeitersparnis durch höhere Geschwindigkeiten und geringer bis keiner Nacharbeit. Die Laserroboter können unterschiedliche Materialien wie Kunststoffe, Metalle und sonstige Werkstoffe automatisiert bearbeiten.

Ein sechsachsiges Robotersystem von der Firma Leister Prozess Technologies ermöglicht mittels Laserstrahl ein Kugelschweißverfahren (Globo-Welding-Konzept) für dreidimensionale Fügeaufgaben im Kunststoffschweißen und funktioniert nach dem Prinzip des Konturenschweißens. Bei dem Laserdurchstrahlschweißen können Hart-Weich-Verbindungen geschweißt werden. Der Bearbeitungskopf mit mittels eines Sechs-Achs-Roboters gesteuert, der Schweißprozess findet vollständig unter Anpressdruck statt, wodurch eine hohe Schweißqualität gewährleistet ist. Am Beispiel Automobilindustrie: Fahrzeugrückleuchten, hier kommen hochtransparente Kunststoffmaterialien zum Einsatz, die durch eine dreidimensionale Schweißnaht optisch sichtbar bleibt. Das Globo-Schweißen kann aber auch dort eingesetzt werden z.B. Gewebe – bei welchen keine Anpressvorrichtung anwendbar ist.

Mit CMT Advanced wird das Lichtbogenschweißen dünner Bleche noch effektiver. Noch dünnere Bleche können verschweißt, das Ergebnis sind hochwertige fast spritzfreie Nähte. Es können Mischverbindungen wie Stahl und Aluminium, oder Oberflächenbeschichtungen wesentlich wirtschaftlicher hergestellt werden.

LaserHybrid-Schweißen ermöglicht ein breites Anwendungsfeld in der Fügetechnik im Besonderen, wenn es um große Spaltüberbrückungen geht, bei deutlichem reduziertem Drahtverbrauch.

Plasmaschweißen findet immer öfter bei der automatisierten Fertigung Anwendung und ist eine Weiterentwicklung des WIG-Schweißens. Aufgrund der hohen Schweißnahtqualität ist das Haupteinsatzgebiet hochlegierter Stahl. Plasmaschweißen findet aber auch bei Aluminium, Kupfer und Kupferlegierungen, Gold und Silber Anwendung und stellt eine wirtschaftliche Alternative zum Laser-Schweißen dar.

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung hat einen Schweißroboter entwickelt, der sich komplett ohne herkömmliche Programmierung einlernen lässt. Durch Vormachen bzw. Führen des Roboterarms mittels eines konstruierten Handgriffs durch den Prozessexperten lernt der Roboter seine Aufgaben, Prozessparameter können über eine 3D-Oberfläche angepasst werden. Auch über eine Sprachsteuerung lässt sich der Roboter instruieren. Der Roboter erzeugt anhand der vorliegenden Prozessparameter anschließend ein Roboterprogramm, welches direkt abgerufen werden kann. Liegen dem Roboter genügend Informationen vor, kann es selbstständig Vorschläge zu Prozessparametern oder Aktionen unterbreiten, entweder in der graphischen Oberfläche oder auch als Sprachausgabe. Auf diese Weise lässt sich z.B. der zeitliche Programmieraufwand für ein neues Werkstück um ca. 50 Prozent reduzieren. Dieser Schweißroboter eignet sich vor allem für kleinere Losgrößen.

Der kognitive Roboter: Roboter werden zukünftig noch selbständiger und zuverlässiger arbeiten, es wird an intelligenten, eigenständig entscheidenden Robotern geforscht, was den Roboter dazu befähigt, nicht nur Daten zu sammeln, sondern auch zu verarbeiten, auszuwerten und zu interpretieren. Bei der Interaktion von Mensch und Roboter wird zunehmend die Möglichkeit geschaffen, Hand in Hand zusammen zu arbeiten. Für die Industrie würde dies eine zusätzliche Flexibilität bieten.

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