Die Herausforderung: Automatisierung des MAG Schweißens von Kugelhähnen
Das Schweißen von Kugelhähnen im MAG Verfahren mit einer Nennweite von 15 mm bis 125 mm sollte laut Kundenwunsch automatisiert werden. Dazu konzipierten und lieferten wir einen Industrieroboter inklusive Schweißvorrichtung samt Installation, Inbetriebnahme und Programmierung. Dabei sollte die Anlagenkonfiguration möglichst flexibel gestaltet werden, um die extreme Vielfalt an Produkten und das umfangreiche Bauteilspektrum vollständig abdecken zu können.
Hierfür war neben der zuverlässigen Anlagentechnik eine ebenso zuverlässige wie flexibel adaptierbare Softwarelösung erforderlich. In solchen Fällen individualisieren wir unsere bewährte Eigenentwicklung Lasaco Dynamics. Diese Software gewährleistet optimale Funktionalität und Flexibilität bei gleichzeitig einfacher Programmierung. Mit dieser Lösung ist es für den Kunden möglich, auch sehr komplexe Arbeitsschritte zuverlässig abzubilden.
Komplexe Arbeitsschritte der Schweißtechnik automatisieren
Das Bedienpersonal kann am fertigen Industrieroboter dank einer intuitiven Eingabemaske am Bildschirm sämtliche Parameter für die Anlagenfunktionalität selbstständig anpassen. Von komplexen Spannfolgen über komplette Rüst- und Abrüstprozesse der Schweißvorrichtung bis hin zum automatischen Einlegen und Entnehmen der Bauteile lassen sich sämtliche Bedienschritte am Industriemonitor verfolgen.
Durch diese Funktionalität können höchst unterschiedliche Anforderungen abgebildet und auch komplexe Arbeitsvorgänge wie beim Schweißen von Kugelhähnen im MAG Verfahren automatisiert werden. Unser Industrieroboter verfügte über einen integrierten IPC samt Industriemonitor und einen aktiven Kompressor-Kühler, um die Bauteile während des Schweißprozesses vor Überhitzung zu schützen.
Einfache und sichere Bedienung des Schweißroboters
Die Produktivität einer Fertigungsanlage hängt auch davon ab, wie einfach sie für das Bedienpersonal zu handhaben ist. Dabei darf die Sicherheit natürlich zu keiner Zeit vernachlässigt werden. Lasaco Dynamics ermöglicht unter anderem das Einblenden von Sicherheitshinweisen (z. B. Entnahme der Bauteile nur mit Handschuhen) auf dem Kontrollmonitor.
Die einfache Bedienbarkeit ist einer der Schlüsselvorteile einer Anlage, die mit Lasaco Dynamics programmiert wird. In diesem speziellen Fall war es zum Beispiel erforderlich, einzelne Schweißnester an- oder abzuwählen, weil die komplexen Bauteile bis zu drei Arbeitsschritte benötigten. Diese Funktionalität ermöglicht dem Personal individuelle und rasche Reaktionen auf komplexe Produktionsabläufe.
Beim Schweißvorgang erfolgt ein erheblicher Wärmeeintrag in die Bauteile, was für die Geschwindigkeit des Produktionsablaufs unter Umständen zum Problem werden kann. Die aktive Kühlung der Bauteile durch einen leistungsstarken Kompressor-Kühler war daher die beste Wahl für diesen Kunden. Werkstücke, die bereits fertig geschweißt wurden, können je nach Bedarf im integrierten Kühlturm abkühlen, der über fünf Stationen verfügt.
Für den raschen und effektiven Abtransport fertiger Bauteile erhielt der Industrieroboter zusätzlich ein Förderband, das aufgrund des teilweise sehr hohen Gewichts der Bauteile von bis zu 44 Kilogramm um ein Kranportal ergänzt wurde. Damit wird dem Personal das Handling der Werkstücke deutlich erleichtert.
Die verwendeten Komponenten des integrierten Industrieroboters mit MAG Schweißtechnik:
Der Kuka Roboter KR 16-2, die zuverlässige Fronius CMT TPS500i Stromquelle sowie die Fronius WF 60i Schweißdüse sind die eigentlichen Kernkomponenten der Produktionsanlage.
Die Highlights des Projekts Kugelhähne schweißen mit MAG im Überblick:
optimale Funktionalität und maximale Flexibilität dank Lasaco Dynamics Software
einfache Bedienung durch integrierten IPC samt Industriemonitor zur visuellen Kontrolle
aktive Bauteilkühlung mit Kompressor Kühler während des Schweißvorgangs
Abkühlung fertiger Bauteile im voll integrierten Kühlturm
Einzelheiten zur Funktionsvielfalt des Schweißroboters:
Mit unserer Systemlösung kann der Kunde bis zu 1000 unterschiedliche Bauteile in Stahl oder Edelstahl-Ausführung schweißen. Bei der Verwendung von Edelstahl überwacht die MAG Schweißanlage automatisch die Regelung des Formiergases. Außerdem werden Schweiß- und Formiergas über eine externe Gaslagerüberwachung geregelt.
Ein taktiler Sensor am Industrieroboter sorgt für den Ausgleich von Bauteil-Toleranzen, während der Laserabstandssensor der Schweißvorrichtung ständig die korrekte Lage der Bauteile überprüft.
Weitere Highlights der Anlage:
stufenlos einstellbarer Spanndruck der Schweißvorrichtung von 1000 Nm – 7000 Nm für die korrekte Vorspannung aller Bauteile
zentrale Absaugung von Schweißgasen in Kabine und Kühlturm
manueller Drehtisch für einfache Bauteilzuführung
Abtransport der Bauteile zur Ablage über zwei gesteuerte Förderbänder
integrierter Kabinen-Kran für schwere Bauteile
Wartungszugang zur Roboteranlage durch Rolltor und Wartungstür
Vernetzung für Anforderungen der Industrie 4.0 zur lückenlosen Erfassung von Daten zum Produktionsstatus, der Fertigstellung von Bauteilen, der Gasüberwachung und von Fehlermeldungen.
