Auf den Punkt gebracht Kleine Schweißwerkzeuge mit großer Punktschweißwirkung

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Autos bauen heißt produktiv und effizient fertigen. Das gilt auch mit Blick auf das Schweißen. Dalex empfiehlt für komplexe Bauteile und Dünnwandiges neue Mikroschweißzangen und Stoßpunkter.

Die Geometrien von Bauteilen für Abschirmungen an Fahrzeugabgassystemen variieren stark, weil sie optimal an die jeweilige Anwendung angepasst werden müssen, wie der Schweißtechnikspezialist Dalex weiß. Die Herausforderung beim Schweißen der Bauteile liege zum einen in der geringen Materialstärke und zum anderen darin, alle Schweißpunkte der unterschiedlichsten Bauteilgeometrien zu erreichen. Zur Lösung dieser Aufgabe gibt es von den Wissener Experten nun angepasste Werkzeuge für das automatisierte Schweißen.

Damit sind die neuen Mikroschweißzangen und Stoßpunkter gemeint, dies sich laut Dalex aufgrund ihrer feinen Bestückung besonders für das Schweißen von dünnwandigen Bauteilen wie Isoliermaterialien und Folien in der Abgastechnik eignen. Diese Folien kommen zum Beispiel an Abgaskrümmern, Turboladern, Katalysatoren und Abgasrohren vor. Aber auch zum Schweißen von Kontaktfahnen und Kabelverbindungen in der Elektrotechnik seien die neuen Werkzeuge gut einsetzbar.

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Das beidseitige Schweißen, um etwa Isolierschalen an Trennfugen miteinander zu verbinden, ist wiederum die Domäne der Mikrozange, heißt es weiter. Sei das Schweißen nur von einer Seite möglich, wie es beispielsweise bei der Befestigung der Schalen am Grundkörper des Abgasstranges der Fall sei, empfehle sich wieder der Griff zum Stoßpunkter, denn die Fittinggeometrie könne dabei flexibel angepasst werden.

Wirtschaftliches Punktschweißen in der Automobilbaupraxis

Die Mikroschweißzangen und Stoßpunkter von Dalex werden als sehr leicht beschrieben, weshalb sie auch ideal für den Einsatz auf kleinen Robotern sind. Weil nur eine kleine Fläche in der Anlage benötigt werde, könnten platzsparende Fertigungssysteme damit realisiert werden. Gleichzeitig machen die Dalex-Systeme alles gut zugänglich, was selbst auf engstem Raum klappt, um dennoch alle Schweißpunkte am Werkstück problemlos zu setzen. Außerdem lassen sich die Werkzeuge schnell und einfach auf unterschiedliche Bauteile oder Schweißaufgaben umrüsten. Zu den Kernkompetenzen von Dalex zählen aber vor allem die Konstruktion und der Bau hochkomplexer Fertigungszellen sowie die Automatisierung von Produktionsprozessen, wie die Experten betonen.

Ein Beispiel dafür ist etwa eine flexible Roboterschweißzelle zum Punktschweißen verschiedener Bauteile für die Abgasnachbehandlung bei einem OEM. Die Anlage wird über drei Einlegestationen manuell bestückt. Ein Handlingroboter bringt die Rohteile in der Anlage zu den Spannvorrichtungen. Ein Schweißroboter fügt diese zusammen. Um der komplexen Bauteilgeometrie und den unterschiedlichen Aufgaben gerecht zu werden, kann der Roboter zwischen drei verschiedenen, auf die Aufgabe abgestimmten, Mikroschweißzangen und einem Stoßpunkter wechseln.

Und bei einem anderen Automobilzulieferer sollten mehrere Bauteile für die Abgasnachbehandlung automatisiert gebördelt und punktgeschweißt werden. Die Dalex-Lösung beinhaltet eine Drehtisch-Schweißanlage mit 6 Stationen zur Aufnahme der Bauteile. Das Schweißen übernehmen zwei Roboter. Einer mit Mikrozangen und einer mit Mikrozangen und Stoßpunktern. So können die Bauteile je nach Zugänglichkeit der Schweißstellen mit der Mikrozange oder dem Stoßpunkter verbunden werden. Und zum Bördeln und Punktschweißen von Hitzeschutzblechen an Bauteilen wurde eine Roboterzelle mit einem 3-Stationen-Positionierer eingesetzt. Dabei dient ein Drehtisch-Spannwerkzeug als Einlegeplatz für die Bauteile. Der 3-Stationen-Positionierer dreht diese zu den beiden Schweißrobotern. Um das Blech mit dem Bauteil zu verbinden, setzt der erste Schweißroboter mit einem Stoßpunkter nacheinander sieben Schweißpunkte und der zweite mit einer Mikrozange weitere vier Schweißpunkte. Ein Handlingroboter transportiert das Bauteil dann von der Schweißvorrichtung zur Bördelstation.

Eine Roboterschweißzelle mit 13 Roboterstationen

Egal, wie komplex solche Anlagen seien, der Erfolg hänge von der jeweiligen Aufgabenstellung und nicht zuletzt von den Bauteilgeometrien und der Zugänglichkeit der einzelnen Fügestellen ab. Für das Punktschweißen und Bördeln von vorgeformten Edelstahlmantelblechen an Abgasanlagen hat Dalex beispielsweise eine Roboterschweißzelle mit 13 Roboterstationen gebaut. Die Bauteile und Isolierschalen werden darin in eine Spannvorrichtung auf einem Kipp-Dreh-Positionierer eingelegt. Verschiedene Roboter verschweißen die Teile im Durchlauf, was je nach Zugänglichkeit mit Mikrozangen oder Stoßpunktern geschieht, beschreibt Dalex. Damit das Bauteil für die jeweiligen Punkte richtig positioniert ist, transportiert es ein Handlingroboter zu insgesamt vier Bauteilaufnahmen. Anschließend erfolgt das Bördeln und die Übergabe des Bauteils an die Montageanlage. Solche aufeinander abgestimmten Lösungen ermöglichten dem Anwender ein präzises und schnelles Verschweißen von Abgasstrangisolierungen. Wegen des hohen Automatisierungsgrades und der damit verbundenen Produktivitätssteigerung könnten die Zulieferer damit dem weltweiten wirtschaftlichen Druck souverän begegnen. Doch in Sachen Automatisierung beim Schweißen geht laut Dalex noch mehr ...

Neuartige Nachbearbeitungsanlage spart Ressourcen

Um die Lebensdauer der Mikroschweißelektroden zu verlängern und Ressourcen zu sparen, werden diese mit einem Kappenfräser nachbearbeitet. Um dabei die Nebenzeiten zu verkürzen und manuelle Tätigkeiten zu reduzieren, hat Dalex in Zusammenarbeit mit einem Frässpezialisten eine vollautomatische Nachbearbeitungseinheit zum Fräsen der Mikroschweißelektroden und des Stoßpunkters entwickelt. Die weiterentwickelte Doppelhubzange kann pneumatisch drei verschiedene Positionen anfahren, um sich weit genug zum Fräsen zu öffnen und trotzdem den kurzen Weg für ein schnelles Schweißen beizubehalten. Ist die Elektrode verschlissen, öffnet sich die robotergeführte Zange, fährt über den laufenden Kappenfräser und schließt sich wieder, so der Ablauf. In Sekundenschnelle sei die Elektrode wieder einsatzbereit und der Schweißvorgang könne gleich fortgesetzt werden.

Mehr Flexibilität bietet der optimierte Stoßpunkter mit verstellbarer Halterung für den Robotereinsatz nebst Adapter für den schnellen Elektrodenkappenwechsel, wie man weiter erfährt. Damit sollen sich beispielsweise Verstärkungsbleche schnell und präzise an den Rahmen einer Pkw-Rücksitzlehne schweißen lassen. Dazu werden Rahmen und Blech in einen Spannrahmen eingelegt. Der auf der verstellbaren Roboterhalterung montierte Stoßpunkter mit spezieller Elektrodenkappe setzt dann nacheinander sieben Schweißpunkte.

Damit sich Interessierte selbst von der Leistungsfähigkeit und Flexibilität der Mikrozange und des Stoßpunkters überzeugen können, hat Dalex übrigens in seinem T-Center nun auch Maschinen mit diesen neuen Werkzeugen ausgestattet, um Probeschweißungen durchzuführen und die Werkzeuge dann gegebenenfalls anzupassen.

Dossier Rohrbearbeitung III

Effiziente und wirtschaftliche Rohrbearbeitung

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