Schweißroboter

Andreas Mühlbauer,

Schweißroboter mit erweitertem Arbeitsraum

Für das Schweißen von Serienprodukten nutzt ein Schweißtechnik-Unternehmen flexible Hightech-Roboter. Dadurch ließen sich Qualität und Fertigungskapazität deutlich steigern. 

Der Werkstückpositionierer bringt die Rostwanne in eine für das Schweißen optimale Position. © Cloos

Als Auftragshersteller für internationale Unternehmen in unterschiedlichen Branchen verwendet Bieber Industrie Schweißtechnik von Cloos. Neben Geräten im Handschweißbereich nutzt Bieber drei Roboteranlagen der Spezialisten aus Haiger. Die dritte Roboteranlage zum Schweißen von Rostwannen für Müllverbrennungssysteme hat Bieber pünktlich zum 100-jährigen Firmenjubiläum 2019 in Betrieb genommen. Sowohl Bieber als auch Cloos wurden im Jahre 1919 gegründet und blicken damit jeweils auf eine mehr als 100-jährige Firmengeschichte zurück.

In den Anfangsjahren fertigte Bieber zunächst Ausrüstung für die Landwirtschaft und entwickelte sich nach dem zweiten Weltkrieg schnell zu einem industriellen Subunternehmen für die Herstellung von Einzelteilen für große Serien. Ab Mitte der 1990er Jahre investierte das Unternehmen dann nochmals stark in den Maschinenpark, um die Angebotspalette zu erweitern. Heute fertigen mehr als 100 Mitarbeiter unterschiedliche Produkte für Branchen wie die Umwelttechnik, die Energiewirtschaft, die Bahnindustrie, den Metall- und Maschinenbau, die Lebensmittelbranche sowie die Landwirtschaft. „Dank der starken Diversifizierung sind wir unabhängig von einzelnen Märkten“, sagt Geschäftsführer Raymond Bieber, der das Familienunternehmen heute in vierter Generation gemeinsam mit seinem Großcousin Marc Bieber leitet.

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Schweißen als Kernkompetenz

Egal ob Laserschneiden, Kanten, Biegen, elektrische oder mechanische Montage – Bieber bietet die ganze Palette der Blechbearbeitung an. Das Herzstück bildet dabei der Schweißbereich. Hier setzt Bieber seit mehr als 20 Jahren Schweißtechnik von Cloos ein. Insgesamt 40 Mitarbeiter arbeiten in der Schweißfertigung. Im manuellen Schweißbereich nutzt Bieber mehr als 20 Schweißstromquellen von Cloos. Im Jahr 2015 kam die erste Roboteranlage zum Schweißen von Kleinteilen hinzu. Eine weitere Roboteranlage folgte im Jahr 2017 zum Schweißen von mittelgroßen Bauteilen.

Die neueste Anlage aus dem Jahr 2019 schweißt nun die komplette Rostwanne für Müllverbrennungssysteme. Der Qirox QRC-350 ist hier über Kopf an einer Höhenfahrbahn mit Vertikal- und Horizontalhub montiert. Dies erweitert den Arbeitsraum des Roboters erheblich, sodass er sich flexibel in alle Richtungen bewegen kann. Der Werkstückpositionierer bringt die Bauteile in eine für das Schweißen optimale Position. Er verfügt über eine horizontal liegende Schwenkachse, an der ein L-förmiger Ausleger montiert ist. Im Ausleger integriert ist eine vertikale Drehachse mit Planscheibe, die zur Aufnahme des Werkstücks dient.

Der Roboter verfügt über ein Brennerwechselsystem. Dieses ermöglicht den flexiblen Einsatz von unterschiedlichen Schweißverfahren – je nach Anwendungsfall. Zusätzlich ist die Anlage mit einem Lichtbogensensor ausgestattet, um etwaige Bauteiltoleranzen auszugleichen. Dieser Sensor nutzt den Lichtbogen nicht nur zum Schweißen, sondern gleichzeitig zum Vermessen der Werkstück-Fugenposition. Sind die Messergebnisse an beiden Flanken ungleich, weicht die Position der Fuge von der programmierten Bahn ab. Die computerbasierte Robotersteuerung korrigiert dann die Position des Schweißkopfes so, dass die Naht genau in die Mitte der Fuge gelegt wird. Da mit dem Lichtbogensensor Messen und Schweißen zeitgleich stattfinden, gibt es kaum Zeitverluste.

Das intelligente Drahtantriebssystem Duo-Drive transportiert den Schweißdraht sicher und zuverlässig, ohne die Bewegungsfreiheit des Roboters einzuschränken. Die schlanke und kompakte Bauform des Drahtantriebs garantiert eine gute Zugänglichkeit auch in engen Bereichen.

Erhöhte Fertigungskapazitäten

Der Roboter ist über Kopf an einer Höhenfahrbahn mit Vertikal- und Horizontalhub montiert. © Cloos

Bisher schweißt der neue Roboter hauptsächlich Rostwannen für Müllverbrennungssysteme in verschiedenen Größen und Abmessungen bis zu 3 x 3,50 m. Aufgrund der umfangreichen Ausstattung der Roboteranlage können hier eine Vielzahl unterschiedlicher Produkten gefertigt werden.

Durch die Prozessbeschleunigung im Schweißbereich konnte Bieber die Fertigungskapazitäten deutlich erhöhen. Früher hat das Unternehmen 15 Rostwannen pro Monat gefertigt, heute sind es rund 45. Dabei erzielt der Schweißroboter exakt reproduzierbare Ergebnisse, sodass sich die Qualität nochmals verbesserte. Nicht zuletzt kann das Unternehmen nun unabhängiger von personellen Ressourcen agieren. Auch Bieber ist vom Fachkräftemangel betroffen und steht vor der Herausforderung, geeignete Handschweißer zu finden. Deshalb war die Investition in die automatisierte Schweißtechnik zwingend notwendig, um die Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu sichern. Die Roboter schweißen hauptsächlich Serienprodukte, während Einzelteile oder spezielle Teile noch manuell geschweißt werden.

Maximale Flexibilität als Ziel

„Der Zeitplan bei der Auslieferung und Inbetriebnahme der Roboteranlagen wurde gut eingehalten“, freut sich Bieber. „Wir sind sehr zufrieden mit der Betreuung sowohl durch die Cloos-Mitarbeiter in Haiger als auch durch die Cloos-Werksvertretung Philippe Schweißtechnik.“

Mit den drei Roboteranlagen ist die Modernisierung der Schweißfertigung bei Bieber zunächst abgeschlossen. Erst einmal ist kein weiterer Roboter geplant. Jedoch sollen die Positionierer an der Roboteranlage von 2015 angepasst werden, damit sich auf der Anlage eine noch größere Bauteilvielfalt schweißen lässt. „Wir entwickeln die Produkte Hand in Hand gemeinsam mit unseren Kunden“, sagt Bieber. „Unser Ziel ist es, noch flexibler zu werden, um die Angebotspalette für noch mehr zu erweitern.“

Stefanie Nüchtern-Baumhoff, Leiterin Unternehmenskommunikation & Marketing Carl Cloos / am

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