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Innovative Programmierung bringt Roboter-Schweißzelle auf Trab

| Autor/ Redakteur: Das Interview führte Frauke Finus / Frauke Finus

Der Einstieg ins Laserschweißen fällt manchem Lichtbogen-Fan noch immer schwer. Eine Roboter-Schweißzelle, die Ungenauigkeiten im Blech verzeiht, hilft dem zögerlichen Laseranwender auf die Sprünge. Eine neue Offline-Programmiersoftware schafft jetzt dabei einen durchgängigen Prozess. Blechnet sprach darüber mit Maximilian Merk, Leiter des Bereichs „Laserschweißen in der Blechfertigung“ bei Trumpf.

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Maximilian Merk (Jahrgang 1980) ist Leiter des Bereichs „Laserschweißen in der Blechfertigung“ bei Trumpf.
Maximilian Merk (Jahrgang 1980) ist Leiter des Bereichs „Laserschweißen in der Blechfertigung“ bei Trumpf.
( Bild: Trumpf )

Herr Merk, Sie leiten den Bereich Laserschweißen in der Blechfertigung. Was fasziniert Sie an dieser Technologie?

Die Präzision und Geschwindigkeit, mit der der Laser arbeitet. Kein anderes Werkzeug reicht auf diesem Gebiet an den Laserstrahl heran. Einen Wassertank mit insgesamt 6 m langer Schweißnaht schweißt er zum Beispiel in nur 3 Minuten und erzielt dabei Ergebnisse, die keine Nacharbeit erfordern.

Manche Blechbearbeiter setzen beim Schweißen noch immer auf den Lichtbogen. Was kann Trumpf hier entgegen halten?

Zum Beispiel unsere automatisierte Schweißzelle Tru Laser Weld 5000. Sie ist speziell für die flexible Blechfertigung konzipiert worden. Mit dieser Anlage können Blechfertiger, die bisher auf den Lichtbogen setzen, die Vorteile des Lasers nutzen. Die Anlage lässt sich an die Bedürfnisse des Kunden anpassen und mit verschiedenen Positionierern ausstatten. Komplexere Bauteile richtet der Dreh-Kipp-Positionierer optimal zum Schweißkopf aus. Größere Serien lassen sich mit dem automatischen Rotationswechsler produktiv bearbeiten. Und vor kurzem haben wir sogar eine Großformat-Ausführung der Maschine vorgestellt, die bis zu vier Meter lange Teile automatisiert schweißt.

Wieso sollte denn ein Blechfertiger vom Lichtbogen- zum Laserschweißen wechseln?

Weil es häufig die wirtschaftlichere Lösung ist. Es gibt Bauteile, für die ist der Lichtbogen goldrichtig. Bei vielen anderen verursacht das Schweißverfahren einen hohen Aufwand bei der Nachbearbeitung, also beim Schleifen und Feilen der Fügestelle. Hier punktet der Laser. Seine Nahtqualität macht Nacharbeit in vielen Fällen überflüssig oder reduziert sie drastisch. Auch die Prozessgeschwindigkeit ist deutlich schneller. So sparen Blechfertiger viel Zeit – je nach Bauteil sind Werte um die 80 % durchaus realistisch. Und da Zeit Geld ist, senkt der Laser Teilekosten. Die Faustregel lautet: Laserschweißen lohnt sich immer dann, wenn viel geschweißt wird oder wenn ein Bauteil viel Nacharbeit erfordert. Bei vielen Blechfertigern gibt es gerade in Sachen Schweißtechnik noch ein großes wirtschaftliches Potenzial.

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Das klingt fast zu schön um wahr zu sein. Gibt es Herausforderungen?

Um Top-Ergebnisse zu erzielen, sollte die Fügestelle gut vorbereitet sein. Deshalb unterstützen wir Anwender, die ins Laserschweißen einsteigen. Wir bieten Seminare und Workshops zur Teilegestaltung an, in denen sie lernen, wie sie durch kleine Tricks in der Konstruktion Toleranzen in den Bauteilen reduzieren. Wir unterstützen auch beim Gestalten von Vorrichtungen und dem Einfahren der Bauteile. Allerdings: So perfekt, wie viele vermuten, müssen die Bauteile nicht sein. Der Laser kann Spalte durchaus überbrücken. Unsere neue Funktion Fusion Line schließt – unter anderem dank Zusatzdraht – sogar Spalte bis zu einem Millimeter Breite.

Es sind nur noch wenige Wochen bis zur Euroblech. Wie wichtig ist die Messe für Sie?

Die Euroblech ist für uns die wichtigste Veranstaltung des Jahres. Selten treffen so viele Blechbearbeiter an einem Ort aufeinander. Hier treffen wir viele potenzielle Laserschweißer und können ihnen die Vorzüge dieser Technologie live demonstrieren.

Welche Laserschweiß-Neuheiten erwarten die Besucher?

Wir werden einen Prozess vorstellen, der die Programmierung der Roboter-Schweißzellen revolutioniert: Wir stellen die neue Offline-Programmiersoftware Tru Tops Weld vor. Gepaart mit einer präzise eingestellten Maschine und einem ausgefeilten Sensorsystem schaffen wir einen durchgängigen Prozess. Das ermöglicht, auch in der 3D-Welt ein Programm am Rechner zu erstellen und ohne großen Aufwand auf die Maschine zu übertragen.

Welche Vorteile hat es, so zu programmieren?

Ganz simpel – es ist deutlich schneller, als wenn Sie wie bisher üblich jeden Punkt einzeln an der Maschine teachen. Das Programm errechnet automatisch, an welchen Punkten sich der Schweißkopf entlang des Werkstücks bewegt. Außerdem reduziert diese Art der Programmierung Nebenzeiten, denn wenn man manuell an der Maschine teacht, steht die Anlage. In diesem Fall kann der Maschinebediener weiter fertigen, während Ihr Programmierer im Büro das nächste Programm erstellt.

Und wie genau funktioniert die Programmierung am Rechner?

Im Prinzip läuft der Vorgang in vier einfachen Schritten ab. Zunächst lädt der Programmierer das Bauteil in das Programm Tru Tops Weld und wählt die Stellen aus, die verschweißt werden müssen. Anschließend wählt der Anwender die passenden Schweißparameter wie Fokuslage oder Laserleistung aus. Hier bietet die Software übrigens viel Unterstützung, komplette Datensätze für Schweißparameter und Anstellwinkel sind dort bereits hinterlegt: Tru Tops Weld ist vollgepackt mit Trumpf-Technologie-Knowhow.

Danach lässt sich das Bauteil virtuell auf der Anlage positionieren, sei es auf dem Drehtisch, dem Rotationswechsler oder dem Dreh-Kipp-Positionierer. Hier erkennt das System, wo es zu Kollisionen zwischen Teil und Schweißkopf kommen könnte, so dass der Programmierer die Position oder die Bahnbewegung korrigieren kann. Auch hierfür bietet Tru Tops Weld hilfreiche Werkzeuge.

Und dann kommt das Programm auf die Maschine?

Genau, das ist der vierte Schritt. Abschließend muss das Programm nur noch an die Maschine übertragen werden. Die Sensoriklösung Teach Line erkennt die exakte Lage des Bauteils auf der Maschine und passt das Programm automatisch an. Im Grunde sorgt sie dafür, dass die reale zur virtuellen Welt passt und reduziert so den Aufwand fürs Nachteachen.

Lieber Herr Merk, vielen Dank für das Gespräch.

Trumpf auf der Euroblech: Halle 11, Stand B48 und Halle 11, Stand B94

Weitere Meldungen zur Euroblech finden Sie in unserem Special.

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