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Automatisierte Schweisszelle

Schweißroboter mit Köpfchen

| Redakteur: Luca Meister

Letzten Herbst hat die Ed. Keller AG in Kirchberg (SG) eine neue Roboterschweißanlage in Betrieb genommen. Damit steigert der Ostschweizer Lohnfertiger sowohl Produktivität als auch Qualität und eröffnet sich dadurch neue Wege auf dem Markt. Die von der MTP Mig-Tig-Plasma AG konzipierte Spezialanlage verfügt über sechs externe Achsen, ein automatisches Brennerwechselsystem und eine ausserordentliche Prozessintelligenz.

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Die geräumige neue Schweissroboteranlage der Ed. Keller AG verfügt über einen Panasonic-Schweissroboter, der mit drei verschiedenen Brennern ausgerüstet ist.
Die geräumige neue Schweissroboteranlage der Ed. Keller AG verfügt über einen Panasonic-Schweissroboter, der mit drei verschiedenen Brennern ausgerüstet ist.
( Bild: Ed. Keller )

Zwischen idyllischen Hügeln im grünen St.Gallerland produziert die Ed. Keller AG Lösungen für den Maschinen- und Metallbau. Das 1971 gegründete Unternehmen mit rund 40 Mitarbeitern beliefert unter anderem die Landwirtschaftstechnik beispielsweise mit rotativen Komponenten wie Kupplungen, Halterungen oder Stützräder oder den Metallbau mit Stahlgeländern. Die Werkstoffkompetenz liegt bei Stahl, Chromstahl und Aluminium. Neben der Lohnfertigung werden zudem passende Druckluftwerkzeuge für verschiedenste Werkzeuganwendungen vertrieben.

Um sich auf dem Markt besser positionieren zu können, hat sich die Ed. Keller AG zum prioritären Ziel gesetzt, bei ihren Aufträgen die Prozesskosten zu senken. Edwin Keller junior, Geschäftsführer des Unternehmens, erklärt: „Wir spüren einen gewissen Druck vom Markt. Damit wir weiterhin an der Spitze bleiben, müssen wir sowohl effizienter werden als auch unsere Qualitätsstandards erhöhen.“ Mit der neuen hochautomatisierten Schweißzelle verspricht sich die Ed. Keller AG darüber hinaus mehr attraktive Serienaufträge.

Roboter und Schweissstromquelle aus einer Hand

Auf die Frage, wie die St. Galler auf den Schweißroboter von Panasonic gestoßen sind, antwortet E. Keller ein bisschen schmunzelnd: «Das war auf der Euroblech. Bis zu diesem Zeitpunkt kannten wir Panasonic nur von den Fernsehern.» Wie üblich wurden nach dem Messebesuch auch Angebote von anderen Roboterherstellern eingeholt. Die Einigung auf einen Anbieter war aber keineswegs einfach: „Bei den größeren Roboterfirmen sind wir jeweils von den großen Teams respektive den vielen verschiedenen Ansprechpartnern überrascht worden. Das hat sich für unsere Bedürfnisse als nicht sehr zielführend erwiesen“, fährt E. Keller fort. Denn bei einem so komplexen Gerät müssen viel mehr Faktoren berücksichtigt werden als etwa beim Kauf einer konventionellen Werkzeugmaschine. Als schlagkräftiges Argument galten einerseits die Möglichkeit der Offline-Programmierung und andererseits der Pluspunkt, dass sowohl der Roboter als auch die Schweißtromquelle aus dem gleichen Haus stammen. So wurde man aufmerksam auf die MTP Mig-Tig-Plasma AG in Volketswil, die seit 17 Jahren die Panasonic-Roboter in der Schweiz vertreibt.

Drei verschiedene Schweissverfahren

Der leistungsfähige Zwölf-Achs-Schweissroboter TM 1800 Tawers wurde in einer großen Zelle installiert, die mit einer 9 m langen Verfahrachse von Güdel ausgestattet ist. Philippe Novak, Geschäftsführer und Mitinhaber der MTP AG, steht vor der Anlage und sagt: „Das war ein spezieller Auftrag für uns, die Anlage ist ein schönes Aushängeschild für uns als Systempartner.“ Zu den Stärken der individuell ausgelegten Schweißzelle gehört ein automatisches Brennerwechselsystem, mit dem selbst im gleichen Programm mit drei unterschiedlichen Verfahren geschweißt werden kann: Die drei zur Verfügung stehenden Brenner werden je nach Bedarf automatisch gewechselt und fügen MAG/MIG und TIG für Stahl-Chromstahlteile sowie MIG für Aluminium. Außerdem verfügt die Anlage über einen H-Wender für größere Serien und einen L-Wender mit Gegenlager für größere, bis 4,5 m lange und komplexere Schweißbaugruppen. Dazu gehören zum Beispiel Behälter oder Cheminée-Fassungen. Die beiden Wender können auch während dem Schweißprozess geschwenkt und/oder gedreht werden.

Offline-Programmierung

Das Einzigartige an der Panasonic-Technologie liegt darin, dass der Schweißroboter während dem Fügeprozess mit dem NC-Programm kommuniziert. Er sendet konstant Daten zurück an das Programm, worauf dieses in Echtzeit aktualisiert wird. Während dem Schweissen entstehende Verzüge – unvermeidbar bei so langen Schweißnähten, wie bei der Ed. Keller AG hin und wieder geschweißt werden müssen – werden also im 3D-Modell des Bauteils oder der Lehre sofort angepasst bzw. kommende Programmschritte während des Verfahrens der aktuellen Situation angepasst und korrigiert.

Intelligenter Weld Navigator

Der Panasonic-Weld Navigator schlägt dem Bediener Schweißparameter vor, die er kurz überprüfen und mit nur einem Tastendruck bestätigen kann. Dies betrifft die Faktoren Brennerposition, Schweißtromintensität und Fügegeschwindigkeit. Nützlich ist der Weld Navigator etwa bei Kehlnähten, die zwei Bleche mit unterschiedlichen Wandstärken verbinden. Das Programm rechnet in solchen Fällen den dafür notwendigen Korrekturwinkel und die dafür notwendige Verschiebung der Brennerposition aus. Ebenfalls erwähnenswert ist die mit der Software realisierbare Spaltüberbrückung von ein bis zwei Blechdicken.

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