Heutzutage gibt es kollaborative Schweißroboter in verschiedenen Ausführungen: als mobile Einzelarbeitsplätze oder vollständig eingehauste Ein- oder Zwei-Stationen-Lösungen. Das Angebot an technischer Ausstattung ist vielfältig und umfasst Roboterfahrbahnen, Dreh-Kipp-Positionierer, automatische Absaugungen und Schutztüren. Hightech-Schweißgeräte und -Prozesse sowie Softwarelösungen für das Offline-Programmieren gehören mittlerweile häufig zur Standardausrüstung. Die Schweißautomation soll nicht nur die Produktivität in Gewerbe- und Industriebetrieben steigern, sondern auch dem wachsenden Fachkräftemangel entgegenwirken und den Beruf sauberer, sicherer und attraktiver machen.
Vorteile von Cobot-Schweißsystemen
Selbst die besten Schweißprofis schaffen es nicht, rund um die Uhr Schweißnähte in gleichbleibender Qualität zu erzeugen. Cobots hingegen meistern diese Aufgabe mühelos: Mit ihnen sind hundertprozentig reproduzierbare, identische Schweißnähte garantiert. Ausgestattet mit Schweißgeräten von Fronius, wie der TPS 400i CMT oder der Multiprozess-Version iWave 400i AC/DC CMT, können verschiedene Metalle geschweißt werden. Auch Welding Packages wie Low Spatter Control (LSC), Pulse Multi Control (PMC) oder Cold Metal Transfer (CMT) können genutzt werden. Die LSC-Funktion erzeugt einen modifizierten, spritzerarmen Kurzlichtbogen mit erhöhter Abschmelzleistung. PMC bietet einen verbesserten Impulslichtbogen, bei dem Stabilisatoren für Einbrand und Lichtbogenlänge Schweißqualität und hohe Schweißgeschwindigkeiten gewährleisten. CMT kombiniert eine neue Art der Tropfenablöse mit einer reversierenden Drahtbewegung, wodurch der Wärmeeintrag geringer ist als beim konventionellen Kurzlichtbogen. Dies macht den Prozess besonders geeignet für das Dünnblechschweißen.
In wenigen Schritten zum Schweißprogramm
Das Programmieren industrieller Roboter erfordert nicht nur Schweißerfahrung, sondern auch fundierte Programmierkenntnisse. Bei Cobots hingegen ist dies völlig anders. Mit Fronius-Systemen greift man den Brenner, führt ihn zum Startpunkt, wählt die richtige Brenneranstellung und drückt den Speicherknopf am Kontrollgriff. Anschließend setzt man Konturpunkte entlang des Schweißverlaufs bis zum Endpunkt. Diese Punkte werden per Knopfdruck gespeichert und bilden den Schweißpfad. Ist dieser erstellt, folgt das Programmieren des Schweißprozesses mithilfe der grafischen Benutzeroberfläche des Teach Pendants per Drag&Drop. Mit der WeldConnect-App haben Schweißfachkräfte ihren persönlichen Parameter-Manager immer griffbereit. Der Online-Schweißassistent bietet Unterstützung bei der Auswahl der geeigneten Schweißparameter. Diese können als Job gespeichert und per NFC-Signal auf das Schweißgerät des Cobot-Systems übertragen werden, sodass man sofort mit dem Schweißen beginnen kann. Die App ermöglicht das Speichern zahlreicher Jobs, auf die jederzeit zugegriffen werden kann.
Mobil und flexibel einsetzbar
Das mobile Cobot-System CWC-mobile erleichtert insbesondere kleineren Werkstätten den Einstieg in die automatisierte Schweißtechnik. Durch einfahrbare Transportrollen ist die Anlage nicht nur für das Schweißen kleiner Komponenten geeignet. Neben ihrer Flexibilität beim Schweißen bietet das CE-zertifizierte Cobot-System hohe Sicherheit: Die Kraft- und Drehmomentbegrenzung des Gelenkarms, eine mobile Schweißrauchabsaugung, ein beweglicher Blendschutz und eine normgerechte persönliche Schutzausrüstung schützen vor Krankheiten und Verletzungen.
Single- und Dual-Systeme
Fronius bietet zwei vollständig eingehauste Cobot-Schweißzellen für den Ein- und Zwei-Stationen-Betrieb an. Beide Systeme verfügen über die gleiche Schweißtechnik wie die mobile Lösung. Für das Schweißen von Bauteilen mit einer Länge von bis zu 3m ist die Zwei-Stationen-Lösung CWC-D geeignet. Die kompakte CWC-S wurde speziell für Komponenten entwickelt, die nicht breiter als 1,5m sind. Sowohl für das Single-System als auch für das Dual-System sind Dreh- und Dreh/Kipp-Positionierer zum Rundnahtschweißen von zylindrischen Bauteilen erhältlich. Der Dreh-Positionierer ist optional mit einem Reitstock auf Längsachse verfügbar. Mit der Software-Option Coordinated Motion, die für alle Positionierer erhältlich ist, lassen sich Schweißbrenner und Positionierer synchron bewegen.
Cobots und Schweißroboter verschmelzen
Die voll eingehausten Fronius-Cobot-Schweißsysteme erlauben einen nahtlosen Wechsel vom Cobot- in den Robot-Modus. In diesem Modus werden die Kraft/Drehmoment-Überwachung und die Geschwindigkeitsbegrenzung von 250mm/s deaktiviert, wodurch Geschwindigkeiten von bis zu 2m/s erreicht werden können. Programmiert man mit der Robotersteuerung iPendant, sind im Robot-Modus nicht nur hohe Gelenkarmgeschwindigkeiten, sondern auch komplexere Bewegungsabläufe und die Ansteuerung von Vorrichtungen realisierbar. Cobots bieten einen einfachen Einstieg in die Welt der Automatisierung. Sie ermöglichen es, die Funktionsweise von Robotern durch händisches Teachen zu verstehen und die R-Kinematik zu erlernen, ohne ein hohes Verletzungsrisiko einzugehen. Schweißfachkräfte profitieren von einem besseren Verständnis der kinematischen Abläufe, was besonders beim späteren Einstieg ins Roboterschweißen von Vorteil ist.
Offline-Programmierung und Safety
Mit der Offline-Programmiersoftware Pathfinder können Schweißabläufe unabhängig von der Cobot-Schweißanlage erstellt werden, ohne die laufende Produktion durch Stopps zu unterbrechen. Im Gegensatz zum manuellen Teachen ermöglicht die Software das Kopieren und Spiegeln von Schweißnähten, das Erstellen von Suchfahrten und die Simulation komplexer Bewegungsabläufe. Sobald ein Programm fertiggestellt ist, wird es auf die Schweißzelle übertragen und bei Bedarf manuell angepasst. Darüber hinaus hat Fronius in Zusammenarbeit mit einem externen Sicherheitsprüfer eine Reihe Sicherheitstests durchgeführt. Hier wurde unter anderem erfolglos versucht, Handschuhe mit einem Draht zu durchstechen. Die Aufprallkraft der Gasdüse und der Kanten des Brennerhalters wurden ebenfalls gemessen und lagen sicher innerhalb der festgelegten Grenzen. Besonders hervorzuheben ist, dass die wassergekühlten Brenner binnen Sekunden handwarm sind, wodurch das Risiko von Verbrennungen verringert wird.
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