Caren Dripke

Die Automatisierung des Lichtbogenschweißens mit Robotern steht oft vor der Herausforderung, dass die Werkstücke unterschiedliche Toleranzen und ggf. unzureichende Vorbereitung aufweisen und sich während des Schweißvorgangs durch die Hitze verziehen. Daher ist eine Anpassung der programmierten Bahn während des Schweißvorgangs erforderlich, um gute Schweißergebnisse zu erzielen. Aktuelle Industrielösungen für dieses so genannte Seamtracking, die sich auf die Signale des Schweißlichtbogens stützen, erfordern oft eine hohe Anzahl von Parametern, die voreingestellt werden müssen, und umfangreiche Kenntnisse des Schweißtechnikers in der Roboterprogrammierung.
Beim Schweißen mit dem Cobot liegt hingegen der Schwerpunkt auf einer intuitiven Handführung und einer maximal einfach zu bedienenden Programmierung. Wir stellen einfache Nahtverfolgungslösungen vor, die für das kollaborative Schweißen geeignet sind und deutlich einfacher zu bedienen sind als die bekannten Lösungen am Industrieroboter.

Merkmale, Nutzen und Vorteile einer kollaborativ nutzbare Linearachse beim Cobotschweißen

Die Anzahl an Installationen von kollaborativen Schweißrobotiksystemen hat in den vergangenen Jahren gezeigt, dass es sich hierbei inzwischen um ein Universalwerkzeug in der Schweißtechnik handelt, das in der Bedienung und Nutzung den Einstieg in die Automatisierung deutlich erleichtert. Nun, da der Nutzennachweis in der Branche erbracht ist stellt sich die Frage:
Welche Anwendungsbreite kann der Cobot inzwischen abdecken? Welche Anwendergruppen prägen die weiteren Entwicklungen für Cobotschweißen? Wir betrachten aktuelle Verwendungen und zeigen Lösungen auf wie man den Effizienzgrad von Cobotschweißanwendungen weiter steigern kann. Ebenso betrachten wir, welche Veränderungen Cobotschweißsysteme in den Arbeitswelten bisher klassischer Handschweißer schaffen, inwiefern Schweißdatenmanagementsysteme Einfluss auf die Schweißproduktion. Abschließend gibt es einen Blick in die Zukunft: Welche Innovationen sind in diesem Bereich noch zu erwarten? Wie kann eine noch tiefere Integration von Stromquelle und Cobot zusätzlichen Mehrwert schaffen?

Kollaborierende Robotersysteme (Cobots) haben in den vergangenen Jahren vor allem in kleinen und mittelständischen Schweißfertigungsunternehmen Einzug gehalten. Diese Automatisierungssysteme erhöhen die Produktivität und Wirtschaftlichkeit von Kleinserien und unterstützen Schweißfacharbeiter bei der Auftragsdurchführung. Dadurch erhöht sich die Attraktivität der Schweißarbeit, bei gleichzeitig besserer und krisensicherer Planbarkeit der Auftragsdurchführung. Aufgrund der einfachen und intuitiven Bedienung und Programmierung der Systeme eröffnen sich viele Möglichkeiten zu Individualisierung. Daher werden immer mehr Schweißcobotsysteme speziell an den Fertigungsprozess und –herausforderungen der Fertigungsbetriebe angepasst.
Diese Anpassungen beschränken sich nicht nur auf die Umsetzung komplexerer Programme und Abläufe. Ferner kommen in vielen Fällen auch Funktionen und Elemente aus der Industrierobotik und Schweißautomatisierung zum Einsatz. Hierbei sind aber, speziell bei der Integration weiterer Komponenten oder der Erweiterungen des Funktionsumfangs, bestimmte Vorgedanken notwendig, um ein weiterhin funktionierendes, freigegebenes und sicheres kollaboratives System zu betreiben.
Wir betrachten, welche Veränderungen an einem bestehenden kollaborierenden System über den gesamten Lebenszyklus nach aktuellem Stand der Technik erwartet werden können und ob Einschränkungen zu beachten sind. Unter anderem wird beleuchtet:
• Welche Funktionserweiterungen kann man an einem bestehenden System über reine Programmierung erreichen ?
• Welche Zusatzfunktionen sind mit zusätzlichen Kleinkomponenten heute möglich?
• Was muss beachtet werden, wenn zusätzlich bewegte externe Achsen (z.B. Drehtische, Linea rpositionierer) ins System integriert werden sollen?
• Wie kann das System auch an kundenspezifische Umgebungsbedingungen angepasst werden?