Roboterschweißen ohne Programmierkenntnisse

„Die Bildverarbeitung gewinnt auch in der Fügetechnik an Bedeutung", betont Frank Schwabe, Vision-Spezialist bei Fanuc Robotics. Ein Vorteil der sehenden Robotik sei etwa, dass so Fixierungen und Vorpositionierungen wegfallen können, weil sich der Roboter selbst die richtige Position sucht. Schwabe: „Das spart Anlagekosten und erhöht die Flexibilität".

Fanuc sei hier gut aufgestellt, habe man doch seit 25 Jahren ein integriertes Vision-System. „Unser Roboter ist ,Ready for Vision': Man muss nur die Kamera an die Roboter-CPU stöpseln" , so Schwabe. Entsprechende Vision-Befehle sind direkt in der Steuerung integriert, und fürs Punkt- und Lichtbogenschweißen existieren zudem Sonderfunktionen wie TIP Inspection. „In Zukunft werden wir auch Funktionen zur Schweiß- und Klebenaht-Inspektion direkt integrieren", verspricht Schwabe.

Bereits heute helfen Zusatzsysteme bei der automatischen Schweißnaht-Inspektion, wie das Beispiel des Roboter-Aluminiumschweißens für Schienenfahrzeuge bei der Schweizer Firma Stadler zeigt. Dort kommt eine adaptive Plattform zur Nahtführung von Prorob zum Einsatz. Eine Kamera beobachtet die Naht beim Schweißen und gleicht mit dem Roboter Ungenauigkeiten aus. Mit einer Laserlinie vermisst das System das Profil.

Insgesamt hat der Fahrzeugbauleiter Bernhard Eisenegger mit der Automatisierung des zuvor manuellen Schweißens der Bodenbaugruppe gute Erfahrungen gemacht. Die Bearbeitungsdauer konnte von 22 auf 10 Stunden halbiert werden und auch der Röntgenaufwand zur Qualitätssicherung wurde reduziert. Statt 6 Mitarbeiter in zwei Schichten seien zudem nur noch 3 Mitarbeiter nötig.

Menüstruktur einfach gehalten

Wichtig war Eisenegger dabei eine einfache Bedienung: „Wir wollten die Vorteile des Roboters nutzen, ohne dafür große Programmierkenntnisse erwerben zu müssen." Daher hat er sich eine auf seine individuellen Anforderungen bezogene HTML-Weboberfläche zur Roboterbedienung stricken lassen.

Auf einfache Bedienung hat auch Flemming Jørgensen von der dänischen Inrotech bei seinem mobilen Schweißroboter für Werften und andere Schwerindustrien geachtet. „Er ist leicht zu programmieren, weil wir die Menustruktur bewusst einfach gehalten haben." Darüber hinaus sorgt eine adaptive Programmierung auf Fanuc-Basis – Jørgensen nennt sie „intelligente Schweißerkennung" – dafür, dass das System mit wenigen Einstellungen loslegen kann.

Von Vorteil ist zudem die Mobilität. Der Roboter fährt auf Schienen, die modular zu verlegen sind, von Schweißjob zu Schweißjob. Das hat gerade bei großen Objekten Vorteile: „Bislang musste man zum Schweißen etwa von Schiffsteilen große und platzraubende Portale bauen. Nun kommt der Roboter zum Job."

Seine Bewährungsprobe hat das System bei einer dänischen Werft bestanden. „Wo früher drei bis vier Schweißer gearbeitet haben, bedient nun ein Operator zwei Roboter", berichtet Jørgensen. Auch ein japanischer Schiffsbauer hat daher bereits acht mobile Roboter geordert.

Doch auch bei traditionellen Ansätzen wie dem Punktschweißen im Automobilbau gibt es immer noch Innovationsansätze, preist Andreas Volprecht, Geschäftsführer Lewa Attendorn, sein Zellenkonzept Speed Line als „Revolution des Punktschweißens im Automobilbau". Damit seien Taktzeitreduzierungen von bis zu 25 Prozent und 20 Prozent Platzersparnis möglich. Kernelement ist der Roboter R-1000iA. „Der bringt enorme Geschwindigkeitsvorteile, gerade durch die schnelle Bewegung des Handgelenks", lobt Volprecht.

Leichte Zange spart Gewicht

Zur Optimierung trägt auch die von Lewa und Fanuc entwickelte Leichtbauschweißzange Speed Gun bei, die durch die geringere bewegte Masse zudem 30 Prozent Energie spart. Innerhalb weniger Monate sind über 50 dieser Zellen in Betrieb gegangen.

Neben klassischen Schweißverfahren gewinnen aber auch Lasertechnologien an Bedeutung, ergänzt Professor Dr.-Ing. Emmelmann von der TU Hamburg-Harburg. „Der Laser vergrößert in der Fügetechnik seine Referenzbasis beständig." VW etwa wolle zukünftig verstärkt Laser statt des klassischen Widerstands-Punktschweißen einsetzen.

Fanuc Robotics Deutschland GmbH www.fanucrobotics.de