Sondermaschinenbau

Andrea Gillhuber,

Schweißroboter im Dauereinsatz

Metallbau & Schweißtechnologie Zentrum Blankenburg nutzen für ihre Schweißkonstruktionen Industrieroboter von Yaskawa. Mit ihnen werden unter anderem Sonderkonstruktionen mit vielen Werkstoffkombinationen hergestellt. Die Motoman-Schweißroboter sind dabei im Dauereinsatz.

© Yaskawa

Im Bereich der Schweißtechnik beherrschen die Schweißingenieure von Metallbau & Schweißtechnologie Zentrum GmbH Blankenburg, kurz: MSZ, viele hochtechnologischen Fügeverfahren: „Wir fokussieren weniger auf Standardaufgaben, sondern vielmehr auf die Herstellung hochwertiger, serienreifer Baugruppen sowie Sonderkonstruktionen in vielen Werkstoffkombinationen. Dort, wo es metallurgisch kribbelig wird, sehen wir die Herausforderung und stellen uns dieser spannenden Aufgabe“, so Firmengründer Wilhelm Krüger sen. Weitere Besonderheiten des Unternehmens sind dessen hohe Fertigungstiefe und ein Hightech-Maschinenpark, der mehr Maschinen als Angestellte umfasst. Neben einem Schweißroboter von Yaskawa finden sich hier Laser-, Plasma- und Brennschneidanlagen sowie diverse Ausführungen an Biegemaschinen, Abkantpressen, Sägeautomaten und alles, was man sonst noch braucht, um als metallverarbeitendes Unternehmen eigenständig Schweißkonstruktionen herstellen zu können.

„Dank dieser Ausstattung sind wir heute in der Lage, unseren Kunden aus dem Maschinen-, Anlagen- und Schienenfahrzeugbau komplexe Schweißbaugruppen und Systemkomponenten aus einer Hand anzubieten“, betont Wilhelm Krüger sen.

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Keine Alternative zu automatisiertem Schweißen

Geht es um anspruchsvolle Schweißaufgaben, sieht man beim Unternehmen in Blankenburg keine Alternative zur Mechanisierung der Schweißmaschine oder zum Roboter. Die menschliche Anatomie sei für das Herstellen hochanspruchsvoller Schweißnähte in höchster Präzision nicht ausreichend. Aus diesem Grund hat sich das Unternehmen bereits vor über zehn Jahren zur Investition in eine leis-tungsfähige Roboterschweißzelle von Yaskawa entschieden.

Die Entscheidung hat man sich damals nicht leicht gemacht, die Leistungen aller Roboter verglichen und dann einen Motoman HP20 samt Zwei-Achsen-Positionierer angeschafft. Der HP20 ist bei einer Reichweite von 1.717 mm sehr kompakt und bietet eine Wiederholgenauigkeit von 0,06.

„Der HP20 ist ein Tausendsassa und überzeugt bei allen Aufgabenstellungen mit höchster Performance. Wir verwenden ihn für alle möglichen Experimente, metallurgische Forschungsaufgaben, Schweißaufgaben an Gussteilen, Schweißen von Einzelteilen, aber auch mittelgroßen Serien. Das alles meistert die Anlage seit über zehn Jahren störungsfrei. Dabei hat sie sich auch schon zehnmal bezahlt gemacht“, verrät Krüger.

Als Positionierer dient ein Standard-Dreh-Kipptisch DK-1500 von Yaskawa. Während die Drehachse endlos drehend ausgeführt ist, liegt die Bewegungsfreiheit der Kippachse bei ±90 °. Der DK-1500 ist beidseitig gelagert und verfügt über eine maximale Traglast von 1.500 kg. Die Steuerung der acht Achsen – sechs vom Roboter und zwei vom Positionierer – übernimmt der Yaskawa-Controller DX100.

Mittlerweile sind auf der Anlage Hunderte von Programmen hinterlegt und für wiederkehrende Aufträge hat MSZ zumeist die betreffenden Vorrichtungen noch im Lager, die dann sofort verfügbar sind. So können manch komplexe Teile, die vor zehn Jahren gefertigt wurden, innerhalb weniger Tage geliefert werden.

Flexibilität ohne Grenzen

Wilhelm Krüger schätzt die Flexibilität der Anlage: „Um bei unserem breiten Aufgabenspektrum möglichst wenig Einschränkungen hinnehmen zu müssen, setzen wir auf eine intelligente Impulsschweißstromquelle TPS/i 5000 von Fronius, die über einen Hochleistungs-Prozessor sowie einen High-Speed-Bus verfügt. Damit können wir hohe Datenmengen in kurzer Zeit übertragen und schnelle Regelkreise realisieren. In Verbindung mit unserem Push-Pull-Roboterschweißbrenner erreichen wir einen sehr stabilen Lichtbogen und sind in der Lage, Zusatzwerkstoffe als 0,8 mm Durchmesser zu verschweißen.“

Über die Fronius Remote Control Unit RCU 5000i mit Volltext-Display kann der Werker den Schweißprozess während des Betriebs von außerhalb der Zelle bequem und sicher steuern. Er kann somit jederzeit aktiv in den Prozess eingreifen und Parameter anpassen. Das Resultat sind eine erhöhte Schweißgeschwindigkeit, Prozesssicherheit und hervorragende Schweißergebnisse auch unter anspruchsvollsten Bedingungen.

Schweißnahtqualität entscheidend

Mit dem Motoman HP20 lassen sich in Kombination mit der intelligenten Impulsschweißstromquelle TPS/i 5000 von Fronius sehr gute Schweißergebnisse erzeugen. © Yaskawa

So unterschiedlich das Spektrum an Schweißaufgaben auch sein mag, eines ist allen Aufträgen gemeinsam: die hohen Anforderungen an die Schweißnahtqualität. Das Unternehmen hat sich bewusst den anspruchsvollsten Fügeoperationen verschrieben, und gerade hier spielt die Qualität eine Schlüsselrolle.

Für die Schweißnahtqualität sind mehrere Parameter verantwortlich, wie Krüger betont: „Die Performance des Roboters, die Qualität des Schweißequipments sowie die schweißtechnischen Fachkenntnisse des Programmierers sind gleichermaßen wichtig für das Schweißergebnis. Wir führen bei vielen Teilen unterschiedliche Schweißnahtanalysen von visuell bis zerstörend durch, um die geforderte Qualität der Schweißnähte garantieren zu können.“ Selbstredend verfügt das Unternehmen auch über die branchenspezifischen Qualifizierungen und Zertifizierungen in diesem Bereich.

Bei MSZ steht man vor der Investition in eine weitere Roboterschweißzelle. Um die Flexibilität auf die Spitze zu treiben, will man künftig verstärkt auf die Möglichkeiten der Offline-Programmierung sowie auf einen Mehrachs-Positionierer setzen. Welcher Roboter dabei zum Einsatz kommen wird, steht noch nicht genau fest. Nur eines ist sicher, wie Krüger verrät: „Es wird wieder ein Motoman-Sechsachser aus dem Hause Yaskawa werden.“  Ralf Högel, freier Journlist

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