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Roboterbasierte Schweißanlagen – flexibel auf kleinem Raum

| Autor/ Redakteur: Marion Reisert / Rüdiger Kroh

Zwei Trends bestimmen aktuell das roboterbasierte Schweißen: integrierte Multi-Robot-Lösungen mit kooperierenden Robotern und der Einsatz einer siebten Achse. Das Ergebnis sind Anlagenlayouts mit einer höheren Roboterdichte, die maximale Flexibilität auf engstem Raum bieten. Zudem lassen sich zusätzliche Arbeitsschritte in eine Zelle integrieren.

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Roboterzelle zum automatischen Schweißen von Kranauslegern: Zwei Schweißroboter sorgen für das Heften und spätere Ausschweißen der Diagonalrohre.
Roboterzelle zum automatischen Schweißen von Kranauslegern: Zwei Schweißroboter sorgen für das Heften und spätere Ausschweißen der Diagonalrohre.
( Bild: Ralf Högel )

Die zunehmend anspruchsvolle Marktsituation verlangt eine Erhöhung der Roboterdichte in der Produktion. Das gilt besonders für Schweißanwendungen in der Automobil- und Zulieferindustrie. Grundsätzlich geht es darum, immer mehr Arbeitsinhalte mit möglichst begrenztem Flächenbedarf zu realisieren, um energieeffizient und wirtschaftlich zu produzieren.

Standard-Schweißrobotern erfüllen die heutigen Anforderungen nur noch schwe

Dazu muss die Roboterdichte pro Flächeneinheit deutlich erhöht werden. Insbesondere beim Punktschweißen wird dieser Trend noch verstärkt durch das sogenannte Downsizing. Dabei werden Roboter und Punktschweißzangen mit immer weniger Gewicht konstruiert und benötigen entsprechend weniger Energie.

Mit Standard-Schweißrobotern sind solche Anforderungen nur noch schwer zu erfüllen. Der Platzbedarf klassischer Sechsachser ist aufgrund ihrer eingeschränkten Bewegungsfreiheit für solche Produktionskonzepte in vielen Fällen zu hoch. Für aktuelle Schweißlösungen bieten sich damit zwei Wege an: Entweder werden bestehende Robotertypen innovativ eingesetzt, etwa in Form von integrierten Multi-Robot-Systemen, oder man setzt auf neue Kinematiken mit deutlich reduziertem Flächenbedarf bei gleichzeitig hoher Bewegungsfreiheit.

Leistungsfähige Lösungen zum vorrichtungslosen Schweißen

In Multi-Robot-Systemen kooperieren bis zu acht Roboter oder 72 Achsen synchron über eine gemeinsame Steuerung. Da jeder Roboter dabei die Positionen der anderen Roboter kennt, ist eine Crash-Situation jederzeit zuverlässig ausgeschlossen. Insbesondere für komplexe Schweißanlagen eröffnet ein solcher Roboterverbund damit ganz neue Potenziale. So werden beispielsweise besonders leistungsfähige Lösungen zum vorrichtungslosen Schweißen möglich. Bei diesem „Jigless“ genannten Verfahren ist keinerlei Vorrichtung zum Einspannen notwendig. Vielmehr übernehmen Roboter die Aufgabe der Vorrichtung.

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