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Robotik Roboter und Schweißanlage arbeiten synchron als Einheit

| Autor / Redakteur: Ralf Högel und Patrick Haber / Rüdiger Kroh

Bei Synchroweld bilden Roboter und Schweißanlage eine Einheit. Dadurch kennt die Schweißanlage an jeder Stelle der Bahn die tatsächliche Geschwindigkeit, denn über die Robotersteuerung sind nicht nur die TCP-Geschwindigkeit des Roboters, sondern auch die Geschwindigkeiten der externen Achsen bekannt.

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Bild 1: Roboter und Schweißanlage bilden eine Einheit: Dadurch kennt die Schweißanlage an jeder Stelle der Bahn die tatsächliche Schweißgeschwindigkeit. (Bild: Yaskawa)
Bild 1: Roboter und Schweißanlage bilden eine Einheit: Dadurch kennt die Schweißanlage an jeder Stelle der Bahn die tatsächliche Schweißgeschwindigkeit. (Bild: Yaskawa)

Insbesondere die Automobil- und deren Zulieferindustrie haben ihrem Wunsch nach einer prozesssicheren Systemlösung beim Roboterschweißen zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit Nachdruck verliehen. Optimale Schweißergebnisse ohne zeitaufwendige Programmierung, gleichmäßiger Wärmeeintrag ins Bauteil sowie eine lückenlose Dokumentation hießen einige der zentralen Forderungen.

Konventionelle Verfahren stoßen dabei schnell an Grenzen. Beim herkömmlichen Roboterschweißen wird die tatsächliche Geschwindigkeit des mechanischen Systems, bestehend aus Roboter und der dazugehörigen Peripherie, nicht an die Schweißtechnik übermittelt. Besonders bei engen Kurven ist dies problematisch. Als Folge ist der Wärmeeintrag ins Bauteil in diesen Bereichen zu hoch, was im günstigen Fall nur ein ungleiches Nahtbild verursacht.

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Zu hoher Energieeintrag führt zu Defekten der Schweißnaht

Dass der zu hohe Energieeintrag auch weit drastischere Konsequenzen haben kann, zeigt sich in der Praxis immer wieder aufs Neue. Massive Defekte der Schweißnaht mit Durchbrand bis auf das Werkzeug führen in solchen Fällen zu inakzeptablen Ergebnissen. Der Auftakt für eine Menge Arbeit, denn für jede einzelne Problemstelle mussten bisher aufwendig über mehrere Testschweißungen individuell angepasste Schweißparameter ermittelt werden.

Ein Status quo, mit dem sich SKS Welding Systems nicht länger zufriedengeben konnte. Als Systempartner der Automobilindustrie machte man sich zusammen mit dem Roboterhersteller Yaskawa an die Entwicklung einer neuen Technik. Herausgekommen ist Synchroweld, bei dem Roboter und Schweißanlage eine Einheit bilden.

Roboter-Geschwindigkeit wird in der Schweißsteuerung verarbeitet

Die Schweißanlage kennt dadurch an jeder Stelle der Bahn die tatsächliche Schweißgeschwindigkeit, denn über die Robotersteuerung sind nicht nur die TCP-Geschwindigkeit des Roboters, sondern auch die Geschwindigkeiten der externen Achsen bekannt. Mit Synchroweld wird die Geschwindigkeitsinformation nun direkt in der Schweißsteuerung verarbeitet. So können die Parameter der Stromquelle synchron zur Schweißgeschwindigkeit in Echtzeit gesteuert werden. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten für den Schweißprozess.

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