Punktschweissen Kuka stellt mit KR 175 spot neue Roboterlösung für die Blechbearbeitung vor

Redakteur: Annedore Munde

Als eines der wichtigsten Schweißverfahren gilt das Punktschweißen. Mit Schweißrobotern findet es bei der Massenproduktion wie in der Automobilindustrie breite Anwendung. Mit dem Kuka KR 175 spot präsentiert Kuka Roboter eine neue innovative Punktschweißmechanik.

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Der Kuka KR 175 spot mit Punktschweißzange.
Der Kuka KR 175 spot mit Punktschweißzange.
( Archiv: Vogel Business Media )

Beim Kuka KR 175 spot handelt sich dabei um einen Roboter, der auf Punkt-zu-Punkt-Bewegungen spezialisiert, kostengünstig und leistungsstark ist. Der „Neuling“ in der Kuka-Familie weist er im Vergleich zu den Kuka-Standardrobotern einige Innovationen in der Bauart auf. So wurde der Antriebsstrang komplett überarbeitet und speziell für Punktschweißaufgaben optimiert.

Bei der Entwicklung der neuen Mechanik stand die Kostenreduzierung im Vordergrund, ohne dabei Abstriche hinsichtlich Leistung und Effizienz hinnehmen zu müssen. Eigens dafür wurde ein völlig neues Gewichtsausgleichskonzept entwickelt. Die Verbindung zwischen Gewichtsausgleich und Roboterschwinge wird jetzt nicht mehr durch eine starre Schubstange ausgeführt, sondern durch eine flexible Kette. Diese Änderung bedeutet nicht nur eine deutliche Kostenminimierung durch die Einsparung von Bauteilen, sondern gleichzeitig eine höhere Lebensdauer des Ausgleichssystems.

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Leistungsstarke Prozessmaschine

Die integrierte Schweißsteuerung erweitert den Roboter zu einer leistungsstarken Prozessmaschine. Kostenverursachende und störanfällige Systemgrenzen zwischen Roboter und Schweißsteuerung werden mit dem neuen Kuka-Prozessroboter überwunden. Der Bediener muss sich nicht mehr wie bisher mit zwei verschiedenen Steuerungsumgebungen auseinandersetzen, sondern bedient die gesamte Applikation – die Bewegung und den Schweißprozess – mit dem Kuka-Control-Panel.

Eine komplette Anlagenschnittstelle wird dadurch eingespart. Darüber hinaus profitiert der Programmierer von der vereinfachten Prozessoptimierung, weil Bewegung und Schweißparameter zentral vom Roboter-Bediengerät aus geändert werden können.

Ein weiterer Vorteil liegt in der einfachen Wartung. Anders als bei den herkömmlichen Systemen wird die Feder in Rückzugsstellung nicht mehr gespannt. Das bedeutet, dass das System im Feld gewartet, repariert oder gar ausgetauscht werden kann, ohne dass dafür spezielle Werkzeuge oder Vorrichtungen benötigt werden.

Der neue Schweißroboter KR 175 spot verfügt außerdem über eine innovative Hand- und Armkonstruktion. Zum ersten Mal wurde ein Handachsenmotor in den Roboterarm verbaut. Der Vorteil: Auf den Einsatz kostenintensiver und anfälliger Gelenkwellen kann verzichtet werden. Mit dieser neuartigen Konstruktion können zwei steife Wellen das Moment für die Handachsen übertragen. Die dritte Handachse wird direkt über den Motor im Roboterarm betrieben.

Auch die Roboterhand wurde komplett überarbeitet. Der konventionelle Riemenantrieb wurde auf ein robusteres und wartungsfreies Stirnradgetriebe umgestellt. Im Design der Hand des neuen KR 175 spot ist die Bestimmung des Roboters bereits abzulesen. Diese wurde kleiner und schlanker gestaltet, so dass der Roboter auch an schwer zugänglichen Bauteilen eingesetzt werden kann.

Weniger Gewicht dank FEM

Der Punktschweißexperte von Kuka hat Gusskomponenten aus Sphäroguss. Im Vergleich zu Aluminium ist dieses Material weit kostengünstiger. Die mit dem schweren Material einhergehende Gewichtszunahme konnten die Entwickler der Kuka Roboter GmbH durch umfangreiche FEM-Berechnungen (Finite-Elemente-Methode) vermeiden. Mit einem Gesamtgewicht von lediglich 1 t wurde das Gewicht sogar um über 10% reduziert, nicht zuletzt durch eine genaue Analyse der geforderten Performance des Roboters beim Punktschweißen und einer damit verbundenen neuen Auslegung der Motor-Getriebe-Baugruppen.

Mit all diesen Neuerungen wurde der KR 175 spot auf der Euroblech im vergangenen Herbst in Hannover vorgestellt. Bei der Verleihung des MM-Award wurde der neue Roboter auch gleich mit einem Sonderpreis in der Kategorie Füge- und Befestigungstechnologie prämiert. Entscheidend für diese von der Fachzeitschrift Maschinenmarkt vergebene Auszeichnung waren der Innovationsgrad und die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, die der KR 175 spot für den Anwender bedeutet.

Einheitliche Kuka-Systemphilosophie

Ergänzend zur Roboter-Produktpalette bietet die Kuka Roboter GmbH dem Nutzer anwendungsbezogene Zusatzapplikationen und Querschnittstechnologien an, die auf der intelligenten Vernetzung der Steuerungen basieren. Das Leistungsangebot zeichnet sich durch eine über alle Technologien hinwegführende Systemphilosophie aus: Einheitliche Wartungs- und Upgradekonzepte lassen den Anwender schnell mit den Robotern vertraut werden, unabhängig davon, ob es sich um verschiedene Industrieroboter selbst oder die Peripherie handelt.

Dabei profitiert der Nutzer letztendlich von der einfachen Bedienbarkeit, einem reduzierten Schulungsaufwand und einer optimal abgestimmten Lager- und Ersatzteilhaltung.

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