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Foto: Fronius
Handling-to-Welding Schweißzelle: ein Handling-Roboter bringt die Werkstücke in Position, der zweite Roboter schweißt.

Schweißen

Handling-to-Welding für hunderte von Bauteilgeometrien

Modular, kollaborierend und flexibel: Diese innovative Handling-to-Welding Roboterschweißzelle fügt unterschiedlichste Werkstoffe und Bauteilgeometrien.

Indem ein Handling-Roboter die Werkstücke hält, während der zweite Roboter schweißt, fügt die Handling-to-Welding Roboterschweißzelle von Fronius Welding Automation ganz unterschiedliche Bauteilgeometrien. Verschiedene Konfigurations-Möglichkeiten und Software-Lösungen sorgen dafür, dass sich das System nahtlos in die Produktionsabläufe einfügt und eine wirtschaftliche sowie zukunftssichere Gesamtlösung darstellt.

Von Stahlrahmen über Edelstahlbehälter bis hin zu Aluminium-Profilen – wenn metallverarbeitende Betriebe unterschiedlichste Bauteile fertigen, kamen bislang für die jeweilige Aufgabe bauteilspezifische Schweißsysteme zum Einsatz. Denn unterschiedliche Materialen, aber auch Bauteilgrößen und Formen, erfordern passgenaue Werkzeuge. Erhöhter Platzbedarf und Investitionsaufwand waren dabei für die Metallbauer Grundvoraussetzung – hier kann Fronius Welding Automation nun Abhilfe schaffen.

Modularer Alleskönner für diverse Bauteilgeometrien

Innerhalb seiner Robot Welding Produktlinie präsentiert Fronius mit der Handling-to-Welding Roboterschweißzelle, kurz HTW, eine neue Lösung: Unterschiedliche Aufgaben können  von einer einzigen Roboterzelle erledigt werden. Die Basis bildet eine modulare Roboterplattform.

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Foto: Fronius Die modulare Handling-to-Welding Roboterzelle besteht auf bestens aufeinander abgestimmten Komponenten: Schweiß-Roboter, Handling-Roboter, Robotersteuerung, Systemsteuerung, Schutz-Einhausung und Bauteil-Schleusen.

Die variablen Peripherie-Komponenten garantieren reibungslose Prozesse: Wird etwa ein intelligentes Regallager verwendet, erfolgen Bauteil-Ein- und -Austransport vollautomatisch. Das erhöht wiederum die Prozessautonomie des gesamten Schweißsystems. Statt wie bisher unterschiedliche Positionierer und Schweißsysteme für unterschiedliche Komponenten einzusetzen, übernimmt die modulare Roboterzelle nun alle Schweißaufgaben. Das spart Zeit und Personalkosten.

Handling-to-Welding: Zwei Roboter arbeiten zusammen

Fronius setzt bei seiner Lösung auf die Zusammenarbeit von zwei Robotern: Der Handling-Roboter greift die Werkstücke und hält sie in Position, der zweite Roboter schweißt. Diese Kombination erlaubt höchste Flexibilität im Hinblick auf Bauteil- und Los-Größen sowie Nahtgeometrien – selbst bei winkligen Bauteilen.

Das Fronius HTW-System besteht aus Modulen, die individuell zusammengestellt werden können. Je nach Konfiguration der Zelle stehen Schleusen für den Bauteil-Ein- und Austransport zur Verfügung. Darüber hinaus sind verschiedene Positionierer, ein Tool Center Point (TCP) Vermessungssystem, ein Brennerreinigungssystem, ein Greifer-Bahnhof oder ein Kontaktrohrwechselsystem möglich. Das System eignet sich für vollautomatisiertes Schweißen mit den Prozessen MIG/MAG, CMT (Cold Metal Transfer von Fronius), WIG oder auch Plasma.

Alles im Blick mit der HMI Systemsteuerung

Für größtmöglichen Bedienkomfort setzt Fronius seine durchdachte Systemsteuerung ein: Die HMI T21-RS ermöglicht die Überwachung und Koordination aller Komponenten wie Roboter, TPS/i-Schweißstromquelle, Positionierer, Regalsystem oder Brennerreinigung. Ein 21-Zoll Touchscreen macht die Bedienung intuitiv, komfortabel und zeitsparend.

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Foto: Fronius Die ausgefeilte Robotersteuerung und die übergeordnete Systemsteuerung sorgen für eine einfache Bedienung und höchsten Anwender-Komfort – auch bei schwierigen Bauteilgeometrien.

Ein Programmeditor zur Definition sämtlicher Programmabläufe und die dreidimensionale Real-Time-Visualisierung erleichtern die Arbeit: Damit werden sowohl Anlagenmodule als auch Schutzbereiche visualisiert. Der Standard-Funktionsumfang beinhaltet die Benutzer- und Programmverwaltung, Störmeldeanzeigen, Takt- und Stückzähler, Sprachumschaltung, Anlagenstatusanzeigen sowie das Power-Management (die Medienversorgung) aller Komponenten.

Pathfinder Software spart Zeit und Kosten

Noch effizienter wird die modulare HTW- Schweißzelle durch die Fronius Pathfinder Software. Bisher mussten laufenden Schweißarbeiten erst beendet werden, um den nächsten Prozess programmieren zu können. Pathfinder ermöglicht es nun, den neuen Schweißprozess während des laufenden Betriebs zu programmieren – und zwar offline, also getrennt von der Roboterschweißzelle. Dabei erkennt die Software Achslimits, berechnet Startpunkte, Endpunkte sowie Anfahrtswege und setzt selbstständig Teach-Punkte. Störkonturen können visualisiert und Brenneranstellungen entsprechend und rechtzeitig korrigiert werden. Zudem geschieht das Ganze im Vorfeld und nicht während der ersten Schweißversuche – was zusätzlich Zeit und Kosten spart.

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Foto: Fronius Die Pathfinder-Software ermöglicht das Konfigurieren und Parametrieren neuer Schweißaufgaben, noch während die Anlage schweißt.

Gesamtkonzept: Software, Hardware und umfassender Service

Zusammengefasst besteht die modulare HTW Roboterschweißzelle von Fronius aus folgenden Komponenten:

  • Handling- und Schweißroboter
  • Robotersteuerung für Handling- und Schweiß-Roboter
  • FroniusTPS/i Robotics Schweißstromquelle mit integriertem Roboter-Interface 
  • Systemsteuerung HMI T21-RS inklusive 3D-Echtzeit Darstellung sowie Schweißdaten-Dokumentation   
  • Brennersysteme passend für alle Schweißprozesse und Bauteilgeometrien
  • Reinigungs-, Vermessungs- und Wechselstation für Brenner und Kontaktrohre
  • Optional: Regalsysteme und Wechselstation für Positionierer

Zum Gesamtkonzept wird diese Schweiß-Lösung nicht nur durch ihre ausgeklügelten, aufeinander abgestimmten Hardware- und Software-Komponenten. Auch der umfassende Service spielt eine wesentliche Rolle. Auf Wunsch unterstützt Fronius Welding Automation bereits im Vorfeld mit Machbarkeitsstudien, Konzeption, als auch der Simulation aller Abläufe und dem Training der Anwender. Das international ausgebaute Fronius Service-Netzwerk bietet außerdem ein hohes Maß an Sicherheit – denn eine helfende Hand ist immer rasch zur Stelle. 

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Vielseitig: Das neue Fronius-System eignet sich für vollautomatisiertes Schweißen mit den Prozessen MIG/MAG, CMT, WIG oder auch Plasma. 
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Die übergeordnete Systemsteuerung HMI T21-RS …
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… überwacht und koordiniert die einzelnen Komponenten und visualisiert alle Abläufe in Echtzeit.
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Das Greifer-Ablagesystem fasst unterschiedliche Greifsysteme, sodass für jedes Bauteil die passende Lösung parat liegt.