Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Roboterzelle zum Schweißen, Kontrollieren und Nacharbeiten

21.10.2008
Ein automatisches Schweißsystem wurde konzipiert, um Schweißnähte mit einem breiten Spektrum an Geometrien zu analysieren. Dafür ist an einem Knickarmroboter sowohl ein Schweiß- als auch ein Inspektionskopf angebracht. Das System lässt sich auch auf einer mobilen Automatisierungszelle anbringen und so flexibel an verschiedenen Stellen einer Produktion einsetzen.

Viele Anwender in der Automatisierungsbranche interessieren sich weniger für perfekte Einzelkomponenten als für ideal an ihre Anforderungen angepasste Komplettlösungen aus einer Hand. Um dieser Forderung gerecht zu werden, arbeiten viele Komponentenanbieter mit Systemintegratoren zusammen. Diese kennen das komplette Produktspektrum eines oder mehrerer Komponentenlieferanten, verfügen zudem über Prozess-Know-how und sind in der Lage, komplette Automatisierungsprojekte entsprechend spezifischen Kundenwünschen zu realisieren.

Automatisierungsspezialisten bei Komplettanlagen gefragt

Die Automatisierungsspezialisten von ASB Automation Technologie liefern ihren Kunden schlüsselfertige Automatisierungssysteme aus einer Hand. In den vergangenen Jahren realisierte das Unternehmen verschiedenste Projekte von der Automobilindustrie über die Fabrikautomation bis hin zur Logistik.

Dabei entstanden aufgrund individueller Anforderungen einzelner Projekte Produkte, die auch in anderen Anwendungen sinnvoll eingesetzt werden können. Dazu gehören ein System zum Vermessen, automatischen Verschweißen und zur automatischen Schweißnahtkontrolle sowie eine flexibel einsetzbare Automatisierungszelle.

In einem Projekt für Windkraftanlagen, bei dem unter anderem für die Herstellung der Türme Stahlringe verschweißt werden mussten, entstand das AWI-System (Automated Welding Inspection). Weil auf den Turm die mehrere hundert Tonnen schwere Gondel der Windkraftanlage montiert wird und er auch unter allen Betriebsbedingungen deren Schwingungen und den auftretenden Windkräften sicher widerstehen muss, ist bei seiner Herstellung höchste Zuverlässigkeit und Qualität gefragt.

Das AWI-System wurde konzipiert und entworfen, um Schweißnähte mit einem breiten Spektrum an Geometrien zu analysieren. Verwendet wird ein sechsachsiger Roboter, an dessen sechster Achse sowohl ein Schweiß- als auch ein Inspektionskopf angebracht ist.

SPS lässt Roboter, Schweißsystem und Inspektionskopf kommunizieren

Die Kommunikation zwischen Roboter, Schweißsystem und Inspektionskopf übernimmt eine SPS. Im ersten Schritt ermittelt das System am Bauteil die optimale Position für die Schweißnaht. Nach automatischer Korrektur der Roboterposition startet der Schweißprozess.

Direkt im Anschluss daran überprüft der Messkopf die Qualität der Naht. Schweißnähte, die diesen Qualitätstest nicht bestehen, werden sofort nachbearbeitet. Gleichzeitig werden die Bilddaten dieser Nicht-in-Ordnung-Teile in einer Datenbank hinterlegt. So lassen sich immer wiederkehrende Fehler analysieren und bei Bedarf Prozesse weiter optimieren.

Mit dem System können sowohl Stumpfnähte als auch V-, Überlapp- und Kehlnähte bearbeitet werden. Die Kombination aus Schweißen, Inspektion und Nachbearbeitung in einem Gerät ist bislang einzigartig.

Wichtig war den Automatisierungsexperten eine hohe Zuverlässigkeit der Messergebnisse. Deshalb wurde bei der Planung des Systems viel Zeit in die Entwicklung der richtigen Beleuchtungskonzepte und Algorithmen zur Qualitätsauswertung investiert.

Automatisierungssystem soll zuverlässig und flexibel sein

Gleichzeitig sollte das System sehr flexibel sein. Es kann in eine Montagelinie integriert werden oder eine eigenständige Lösung sein. Durch entsprechende Konfiguration der Software lässt es sich an unterschiedliche Anwendungen anpassen.

Obwohl das System ursprünglich für die Türme der Windkraftanlagen entwickelt wurde, kommt es auch für viele andere Prozesse zum Einsatz. So konnte das AWI-System zum Beispiel sehr einfach für die Herstellung und Kontrolle von PVC-Nähten im Kfz-Bereich oder für das Schweißen von Stoßfängern für Nutzfahrzeuge angepasst werden. Auch dort spielt hohe Genauigkeit eine große Rolle.

In der Regel übernimmt ASB in der Erstinbetriebnahmephase die Konfiguration selbst. Da eine umfangreiche Schulung der Mitarbeiter immer dazugehört, kann der Anwender künftig das AWI-System selbst an neue Anwendungen anpassen.

Schweißen und Prüfen lassen sich in vielen Branchen automatisieren

Typische Einsatzbereiche finden sich neben der Automobilbranche überall dort, wo geschweißt und geprüft werden muss. So kann das System beispielsweise bei der automatisierten Herstellung von Rohren oder in der Metallmöbelfertigung helfen, Produktionszeiten, Ausschuss und Rücklieferungen zu reduzieren, Zykluszeiten zu verkürzen und gleichzeitig Qualität und Kundenzufriedenheit zu erhöhen.

Ein weiteres Beispiel, bei dem aufgrund eines individuellen Problems eine vielseitig einsetzbare Lösung entstand, ist die mobile Automatisierungszelle ASB-Flex. In vielen Industriebereichen kommt man heute nicht mehr an der Automatisierung von Prozessen vorbei, wenn man qualitativ hochwertige Produkte herstellen und in einem sinnvollen Kostenrahmen arbeiten will.

Automatisierungszelle erspart komplette Umstellung der Produktion

Eine komplette Umstellung der Produktion mag in etlichen Fällen jedoch nicht sinnvoll oder machbar sein. Für diese Anwendungen oder solche, bei denen Automatisierungslösungen zu unterschiedlichen Zeiten an verschiedenen Orten benötigt werden, eignet sich die mobile Automatisierungszelle.

Ein Hersteller von Spritzgussteilen fertigt auf fünf Maschinen parallel unterschiedliche Bauteile. Einerseits wurden Schüttgüter gefertigt, andererseits aber auch Bauteile, die nach der Herstellung korrekt in Kisten zu verpacken sind. Damit nicht jede Maschine mit einer Automatisierungszelle versehen werden musste, entstand eine mobile Roboterzelle, die einfach per Gabelstapler oder Kran von Maschine zu Maschine verfahren werden kann.

Mit einem Barcode-Reader oder per RFID-Tag identifiziert die Zelle die jeweilige Maschine und ermittelt ihre genauen Positionsdaten relativ zur Maschine. Nach Eingabe des Bauteilcodes für das abzustapelnde Produkt sowie Anschluss der Leitungen für Strom und Druckluft ist die Automatisierungszelle funktionsbereit.

Automatisierungszellen lassen sich relativ rasch umrüsten

Der Zeitaufwand für den kompletten Umrüstprozess ist dabei abhängig von der Anwendung und dem Aufbau der jeweiligen Zelle und kann zwischen wenigen Minuten und maximal einer Stunde liegen. Weil ASB völlig flexibel darin ist, welche Automatisierungskomponenten auf der mobilen Automatisierungszelle vorgesehen werden, lässt sich dieses Konzept bei unzähligen verschiedenen Anwendungen einsetzen.

Inzwischen wurden die Zellen für unterschiedliche Projekte vom Teilerohbau über die Scheibenverklebung bis hin zur Endmontage angepasst. Auch das AWI-System für die Schweißnahtherstellung und -kontrolle lässt sich auf einer solchen mobilen Zelle anbringen und so flexibel an verschiedenen Stellen einer Produktion einsetzen.

Dipl.-Ing. (FH) Nora Crocoll und Dipl.-Ing. (FH) Dietrich Homburg gehören zum Redaktionsbüro Stutensee. Jürgen Decker ist Senior Project Manager bei der ASB Automation Technologie, 71154 Nufringen.

Nora Crocoll, Dietrich Homburg u | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/automatisierung/robotik/articles/151233/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Das Auto lernt vorauszudenken
28.06.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Stresstest über den Wolken
21.06.2017 | Hochschule Osnabrück

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten