Robotersystem
Fertigungseffizienz erhöhen bei geringerem Energieverbrauch
Ein Spezialist für Wärmetauscher und Kühlsysteme schweißt unter anderem mit Roboter-Systemen von Cloos. Damit ließ sich der Fertigungsablauf vereinfachen und beschleunigen sowie ein geringerer Energieverbrauch bei gleichzeitig verbesserten Arbeitsbedingungen erreichen.
Zum Schweißen von Aluminiumbauteilen nutzt die AKG-Gruppe am französischen Standort Sarreguemines Hightech-Automatisierung von Cloos. Die Spezialisten für Wärmetauscher und Kühlsysteme nutzen zwei Cloos-Roboteranlagen sowie zahlreiche Handschweißgeräte in ihrer Fertigung. "Mit den beiden Roboteranlagen haben wir unsere Produktivität deutlich gesteigert", sagt Sacha Jung, Geschäftsführer von AKG France. "Durch den Einsatz des Schweißrauchabsaugbrenners und des Lasersensors am neuen Robotersystem konnten wir erhebliche Energieeinsparungen und verbesserte Arbeitsbedingungen realisieren."
Die AKG-Unternehmensgruppe entwickelt und produziert seit mehr als 100 Jahren Hochleistungswärmetauscher sowie komplette Kühlmodule und -systeme für die Bereiche Baumaschinen, Druckluftanlagen, Industriekühler, Land- und Forstmaschinen, Fahrzeugbau, Schienenfahrzeuge, Luftfahrt, Kommunalfahrzeuge, Hausgeräte und Sonderanwendungen. Mehr als 3.500 Mitarbeitende fertigen im Jahr über 2,5 Millionen Wärmetauscher in unterschiedlichen Ausführungen. Neben dem französischen Standort gibt es zehn weitere eigenständige Produktionsstätten sowie 14 Vertriebsgesellschaften auf der ganzen Welt. Als weltweit führender Anbieter von kundenorientierten Systemlösungen setzt die AKG Group auf höchste Qualitätsstandards und damit auf automatisierte Schweißlösungen von Cloos.
Die erste Roboteranlage am französischen Standort hat das Unternehmen bereits im 2015 in Betrieb genommen. Letztes Jahr folgte dann eine weitere Roboteranlage mit Hightech-Automatisierungskomponenten. Herzstück des Systems ist der Qirox QRC-350-E. Die hohe Reichweite des 7-achsigen Roboters vereinfacht und beschleunigt das Schweißen der komplexen Werkstücke. Der C-förmige Ständer positioniert den Roboter über Kopf an einem festen Ausleger. Diese Position ermöglicht eine bessere Zugänglichkeit und vereinfacht das Schweißen größerer Werkstücke.
Der C-Ständer ist auf einer Bodenbahn montiert, die den Roboter in horizontaler Richtung bewegt. Die Anlage besteht aus zwei Stationen, die sich für unterschiedliche Bauteile einsetzen lassen. Durch das Zwei-Stationen-Prinzip ist ein Einlegen der Bauteile in der einen Station problemlos möglich, während der Roboter in der anderen Station schweißt. "Mit der neuen Roboteranlage konnten wir die Taktzeiten im Vergleich zum Handschweißen deutlich reduzieren", sagt Alex Reiff, Leiter der Schweißfertigung.
Brennerintegrierte Rauchgasabsaugung
Die neue Roboteranlage ist mit einer brennerintegrierten Rauchgasabsaugung ausgestattet. Diese bietet eine sichere Absaugung des Schweißrauchs direkt an der Quelle. Bis zu 95 % des Rauchs werden direkt während des Schweißvorgangs in Lichtbogennähe eliminiert. Bei der ersten Anlage musste AKG noch in ein aufwendiges Absaugsystem mit Vorhängen, Rohrsysteme und ein großes Filtergerät investieren. Beim Absaugen direkt am Schweißbrenner ist das Volumen der belasteten Luft nun viel geringer.
Beim neuen Absaugschweißbrennersystems ersetzt ein flexibler Schlauch mit einem kleinen Durchmesser das aufwendige Rohrsystem für das Ableiten der verunreinigten Luft zum Filtergerät. Durch das geringere Volumen der belasteten Luft ist ein kleineres Filtergerät notwendig. Durch die optimierte Energieeffizienz sowie die minimierten Aufwände für Reinigung und Ersatz der Filterkomponenten reduzieren sich die Betriebskosten erheblich.
Zudem konnte AKG durch die brennerintegrierte Rauchgasabsaugung den gesamten Fertigungsablauf vereinfachen und beschleunigen. Während die erste Anlage per Hand bestückt werden musste, kann in der neuen Anlage aufgrund des geringeren Platzbedarfs eine Kranlösung zum Ein- und Auslegen genutzt werden. "Für mich ist der größte Vorteil der neuen Anlage die direkte Absaugung an der Schweißstelle", erklärt Programmierer Christophe Vilhelm. "Dadurch steht mehr Platz nach oben zur Verfügung, um Transportarbeiten mit dem Hallenkran durchzuführen." Nicht zuletzt profitieren die Mitarbeiter von der reinen Luft und die bessere Arbeitsumgebung.
Aluminium ist aufgrund der Empfindlichkeit eine besondere Herausforderung für den Schweißprozess. Die Roboteranlage ist mit der Schweißstromquelle Qineo NexT Premium ausgestattet. Die besonderen Schweißeigenschaften und die optimale Lichtbogenregelung gewährleisten sehr gute Ergebnisse. Zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen nutzt AKG einen Laser-Offline-Sensor von Cloos.
Dieser fährt die im Programm hinterlegte Bahn vor dem Schweißvorgang ab. Dabei sendet er einen Lichtstrahl auf das Werkstück, empfängt die Reflektionen und erhält auf diese Weise alle Messinformationen zur Nahtposition und -geometrie. Im Anschluss an die Suchfahrt werden die Messdaten mit den programmierten Vorgaben verglichen. Abweichungen werden im Programm korrigiert, und der Roboter startet den auf die tatsächliche Werkstücksituation abgestimmten Schweißprozess. "Der Laser-Offline-Sensor ermöglicht eine hundertprozentige Wiederholbarkeit von einem Bauteil auf das nächste", sagt Alex Reiff. "Dies ist ein entscheidender Faktor bei der Sicherung der hohen Qualitätsanforderungen."
Investitionen für die Zukunft
AKG France war der erste Standort in der Unternehmensgruppe, der das Schweißen von kompletten Kühlern automatisiert hat. Sowohl am eigenen Standort als auch innerhalb der weltweit tätigen Gruppe möchte
Sacha
Jung das Thema automatisiertes Schweißen weiter vorantreiben.
Die Vor-Ort-Betreuung von AKG France übernimmt der Cloos Vertriebs- und Servicepartner Philippe Schweißtechnik. "Wir arbeiten seit mehr als 30 Jahren partnerschaftlich mit Cloos und Philippe zusammen", betont Jung. "In Zukunft werden wir sicher weiter in unseren Schweiß- und Automationsbereich investieren, um unsere Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu sichern."









