Sorgen Cobots für mehr Nachwuchs beim Schweißen?

Heutzutage gibt es kollaborative Schweißroboter in sehr vielen verschiedenen Ausführungen: als mobile Einzelarbeitsplätze oder vollständig eingehauste Ein- oder Zwei-Stationen-Lösungen. Das Angebot an technischer Ausstattung ist vielfältig und umfasst Roboterfahrbahnen, Dreh-Kipp-Positionierer, automatische Absaugungen und Schutztüren. Hightech-Schweißgeräte und  Prozesse sowie Softwarelösungen für das Offline-Programmieren gehören mittlerweile häufig zur Standardausrüstung.

Sauber, attraktiv und sicher

Im Gegensatz zu früheren Zeiten wird die Schweißtechnik zunehmend zu einem Hightech-Beruf. Die Schweißautomation soll nicht nur die Produktivität in Gewerbe- und Industriebetrieben steigern, sondern auch dem wachsenden Fachkräftemangel entgegenwirken und den Beruf sauberer, sicherer und damit auch attraktiver machen. Die Karriereleiter für die Schweißer*innen ist mittlerweile hoch und reicht von der Schweißfachkraft bis hin zum International Welding Engineer (IWE).

Die großen Vorteile von Cobot-Schweißsystemen

Selbst die besten Schweißprofis schaffen es nicht, rund um die Uhr Schweißnähte in gleichbleibender Qualität zu erzeugen. Cobots hingegen meistern diese Aufgabe mühelos: Mit ihnen sind hundertprozentig reproduzierbare, identische Schweißnähte garantiert. Ausgestattet mit modernen Schweißgeräten von Fronius, wie der TPS 400i CMT oder der Multiprozess-Version iWave 400i AC/DC CMT, können verschiedenste Metalle geschweißt werden, darunter Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer und Titan. Auch Welding Packages wie Low Spatter Control (LSC), Pulse Multi Control (PMC) oder Cold Metal Transfer (CMT) können genutzt werden. Die LSC-Funktion erzeugt einen modifizierten, spritzerarmen Kurzlichtbogen mit erhöhter Abschmelzleistung. PMC bietet einen optimierten Impulslichtbogen, bei dem Stabilisatoren für Einbrand und Lichtbogenlänge die beste Schweißqualität und hohe Schweißgeschwindigkeiten gewährleisten. CMT kombiniert eine neue Art der Tropfenablöse mit einer reversierenden Drahtbewegung, wodurch der Wärmeeintrag geringer ist als beim konventionellen Kurzlichtbogen. Dies ist besonders geeignet für das Dünnblechschweißen.

Das Programmieren industrieller Roboter erfordert nicht nur Schweißerfahrung, sondern auch fundierte Programmierkenntnisse. Bei Cobots hingegen ist dies völlig anders. Mit Fronius Systemen greift man einfach den Brenner, führt ihn zum Startpunkt, wählt die richtige Brenneranstellung und drückt den Speicherknopf am Kontrollgriff. Anschließend setzt man Konturpunkte entlang des Schweißverlaufs bis zum Endpunkt. Diese Punkte werden per Knopfdruck gespeichert und bilden den Schweißpfad. Ist dieser erstellt, folgt das Programmieren des Schweißprozesses mithilfe der grafischen Benutzeroberfläche des Teach Pendants – intuitiv per Drag & Drop.
„Im Vergleich zur Programmierung von Industrierobotern erfordert das Cobot-Teachen kaum Schulungsaufwand. Besonders Schweißfachkräfte, die den Umgang mit Touchscreens gewohnt sind und über etwas Computerkenntnisse verfügen, können bereits nach wenigen Stunden die ersten Bauteile schweißen“, erläutert Neuhofer.

Valide Schweißparameter aus dem Smartphone

Mit der praktischen WeldConnect-App haben Schweißfachkräfte ihren persönlichen Parameter-Manager immer griffbereit. Der Online-Schweißassistent unterstützt die Auswahl der geeigneten Schweißparameter. Diese können als Job gespeichert und per NFC-Signal auf das Schweißgerät des Cobot-Systems übertragen werden, sodass man sofort mit dem Schweißen beginnen kann. Die WeldConnect-App ermöglicht das Speichern zahlreicher Jobs, auf die jederzeit zugegriffen werden kann. Vor allem junge Schweißfachkräfte, die den Umgang mit Smartphones gewohnt sind, schätzen die App, da sie zuverlässige Schweißparameter für verschiedene Aufgaben liefert. Gemeinsam mit der WeldConnect-App lindern die Cobots den Fachkräftemangel und machen den Schweißberuf wieder wesentlich attraktiver.

Mobil und flexibel einsetzbar

Das mobile Cobot-System bietet eine intelligente Kombination aus Mobilität, Schweißtechnik und Preis-Leistungs-Verhältnis. Es erleichtert insbesondere kleineren Werkstätten den Einstieg in die automatisierte Schweißtechnik. Dank einfahrbarer Transportrollen ist die Anlage nicht nur für das Schweißen kleiner Komponenten geeignet. „Wer größere Objekte wie Baggerschaufeln schweißen muss, kann die CWC-mobile mühelos zum schweißbereiten Bauteil schieben“, unterstreicht Neuhofer die besondere Vielseitigkeit des Systems. Neben ihrer Flexibilität beim Schweißen bietet das CE-zertifizierte Cobot-System kompromisslose Sicherheit: Die Kraft- und Drehmomentbegrenzung des Gelenkarms, eine mobile Schweißrauchabsaugung, ein beweglicher Blendschutz und eine normgerechte persönliche Schutzausrüstung (PSA) – bestehend aus durchstichsicheren Handschuhen, Schweißhelm und Schutzkleidung – schützen vor Krankheiten und Verletzungen. Damit erfüllt die CWC-mobile vollständig die Vorgaben der europäischen Maschinenrichtlinie, die Voraussetzung für eine CE-Zertifizierung.

Bauteildimensionen entscheiden

Fronius bietet mit der CWC-S und der CWC-D zwei vollständig eingehauste Cobot-Schweißzellen für den Ein- und Zwei-Stationen-Betrieb an. Beide Systeme verfügen, ebenso wie die CWC-mobile, über die neueste Schweißtechnologie. Für das Schweißen von Bauteilen mit einer Länge von bis zu drei Metern ist die Zwei-Stationen-Lösung CWC-D ideal. Entfernt man die mittlere, am Schweißtisch verschraubte Trennwand, entsteht eine erweiterte Arbeitsfläche von 3.000 x 1.000 x 600 mm für den Ein-Stationen-Betrieb. „Im Zwei-Stationen-Betrieb ermöglicht die Anlage rüstparalleles Schweißen und eignet sich hervorragend für die Kleinserienproduktion von Bauteilen mit einer maximalen Seitenlänge von 1,5 Metern. Während auf der einen Seite geschweißt wird, kann auf der anderen Seite produktivitätssteigernd gerüstet werden. Beide Stationen können Bauteile mit einem Gewicht von bis zu zwei Tonnen schweißen“, erklärt Neuhofer.
Die kleinere CWC-S wurde speziell für Komponenten entwickelt, die nicht breiter als 1,5 Meter sind. Sowohl für das Single-System CWC-S als auch für das Dual-System CWC-D sind Dreh- und Dreh-Kipp-Positionierer zum Rundnahtschweißen von zylindrischen Bauteilen erhältlich. Der Dreh-Positionierer ist optional mit einem Reitstock auf Längsachse verfügbar. Mit der Software-Option Coordinated Motion, die für alle Positionierer erhältlich ist, lassen sich Schweißbrenner und Positionierer synchron bewegen. Als Zubehör ist die Brennerreinigungsstation Robacta Reamer V im Sortiment.
Cobots und Schweißroboter verschmelzen
Die voll eingehausten Cobot-Schweißsysteme erlauben einen nahtlosen Wechsel vom Cobot- in den Robot-Modus. In diesem Modus werden die Kraft-/Drehmomentüberwachung und die Geschwindigkeitsbegrenzung von 250 mm/s deaktiviert, wodurch Geschwindigkeiten von bis zu 2 m/s erreicht werden können. Programmiert man mit der Robotersteuerung iPendant, sind im Robot-Modus nicht nur hohe Gelenkarmgeschwindigkeiten, sondern auch komplexere Bewegungsabläufe und die Ansteuerung von Vorrichtungen realisierbar. Dies ermöglicht es, das volle Potenzial der Systeme auszuschöpfen und die Produktivität erheblich zu steigern. (gw)