Trumpf TruArc Weld 1000: Cobot automatisiert das Lichtbogenschweißen

Handschweißen einfach automatisieren: Die TruArc Weld 1000 arbeitet schon bei kleinen Losgrößen profitabel, ist intuitiv programmierbar und kann anschließend von Ungelernten Mitarbeitern bedient werden.

DI Jens Hirschgänger
Geschäftsführer von Trumpf Maschinen Austria

„Die TruArc Weld 1000 läuft beispielsweise bei einem Kunden schon seit Juni 2019 im 3-Schicht-Betrieb sehr robust, ohne einen nennenswerten Fehler aufzuweisen.“

Solche Lösungen, werden Sie, verehrte Leserschaft der Schweißzunft, nun denken, kennt man schon zuhauf – doch so richtig glücklich sind Sie womöglich mit den bisherigen Angeboten nicht wirklich geworden? Nun denn, so werden Sie endlich Ihres eigenen Glückes Schweißer und steigen Sie ein ins automatisierte Lichtbogen-Schweißen bei Trumpf.

Auch in der heutigen Zeit des bereits gängig eingesetzten Laserschweißens setzen viele Schweißbetriebe häufig auf manuelle Prozesse, also auf das Lichtbogenschweißen per Hand. Hintergründe dazu sind meist sehr kleine, individuell auszuführende Losgrößen, wie auch fehlendes Fachpersonal, welches mit der Technik des Laserschweißens, aber auch dem automatisierten Lichtbogenschweiß vertraut ist.

Alles flexibel: Je nach Bedarf kann man im 1- oder 2-Stationen-Betrieb arbeiten. So lassen sich z. B. ein größeres Bauteil oder kleinere Bauteile in größeren Serien hauptzeitparallel produzieren.

Ing. Gerhard Karner
Direktor Vertrieb und Mitglied der Geschäftsleitung der Trumpf Maschinen Austria GmbH

„Selbst bei einer einzigen Werkstückbearbeitung zahlt sich der Einsatz eines Schweißroboters hinsichtlich Bearbeitungszeit und Qualität aus.“

Prädikat „hoch 3“

Diesen Aspekten adressierte Trumpf seine besondere Aufmerksamkeit und entwickelte in Kooperation mit den Unternehmen Fronius und Universal Robots eine einfache Möglichkeit ins automatisierte Lichtbogenschweißen einzusteigen. Das in Teamwork entstandene Ergebnis kann sich denn auch sehen lassen: Die TruArc Weld 1000 bietet in gewohnter und bestens bekannter Trumpf-Qualität allen genannten Heraus- und Anforderungen die Stirn.

Die TruArc Weld 1000 schweißt auch ohne Schweißfachkraft reproduzierbare gerade und gleichmäßige Nähte ohne Schweißspritzer oder -perlen.

Die Schweißstromquelle für universelle Einsätze

Verantwortlich dafür zeichnet einerseits eine spezielle Schweißstromquelle für automatisierte Anwendungen im MIG/MAG-Bereich – dazu nutzt Trumpf die Lichtbogenschweißquelle TPSi 320A der Firma Fronius, welche die gängigen Lichtbogenverfahren wie Kurz-, Impuls- und Sprühlichtbogen bestens beherrscht. Derart ausgestattet findet die TruArc Weld 1000 ihren universellen Einsatz in der Bearbeitung von Blechdicken ab 1,0 mm bis 30 mm. „Dabei konnte sich die Schweißstromquelle von Fronius in sämtlichen Blechstärken ausgezeichnet bewähren“, weiß Ing. Gerhard Karner, Direktor Vertrieb und Mitglied der Geschäftsleitung der Trumpf Maschinen Austria GmbH, zu berichten. Und DI Jens Hirschgänger, Geschäftsführer von Trumpf Maschinen Austria, bekräftigt dies: „So läuft beispielsweise die Maschine bei einem Kunden schon seit Juni 2019 im 3-Schicht-Betrieb sehr robust, ohne einen nennenswerten Fehler aufzuweisen!“

Ob Einzelteil oder Kleinserie – mit der TruArc Weld 1000 spart man Zeit beim Schweißen und bei der Nacharbeit. Eine einfache Schweißnaht kann in weniger als 1 Minute programmiert und geschweißt werden.

Der Schweiß-Cobot: Ein Allround-Kaliber

Um der Automatisierung der TruArc Weld 1000 einen weiteren Effizienzsprung hinterlegen zu können, kontaktierte Trumpf das dänische Unternehmen Universal Robots (kurz UR genannt), das für seine Pionierarbeit in der Entwicklung von Cobots bestens bekannt ist. So war UR das erste Unternehmen weltweit, das eine einfache Bedienung und Programmierung ihrer kollaborativen Roboter bot, mit denen auch ungelernte Mitarbeiter ohne umfangreiche Einschulung intuitiv und absolut sicher arbeiten konnten. Derart ausgestattet, kommt der Cobot von UR bei Kontakt mit einer Person oder einem Gegenstand durch interne Krafterkennung sofort zum Stillstand und erkennt darüber hinaus seine Bewegungsbahnen lediglich durch zuvor von Menschenhand geführte und in Folge eingelernte Laufmuster.

Dass ein derart automatisierter Schweißer, wie es der UR-Cobot ist, nicht nur über eine ruhigere Hand bei Absolvierung einer längeren Schweißnaht verfügt, sondern diese auch noch ohne Absetzen zwischen den programmierten Wegpunkten durchschweißen kann, steht außer Frage. Der Cobot-Schweißer bietet aber auch den Vorteil, dass er eine Schweißnaht in gleichmäßiger Geschwindigkeit bzw. Vorschub erledigt, ohne dass Arme oder Augen müde werden, was die Teilequalität wiederum um ein Vielfaches verbessert.

Gerhard Karner sieht das ganz praktisch: „Darüber brauchen wir auch keinen Hehl machen, dass ein Handschweißer bei kleinen Losgrößen auch mal schneller seinen Job erledigt als der Roboter es tut. Doch auch bei der Abarbeitung eines einzigen Werkstückes ist zu bedenken, dass der Handschweißer den Prozess, das Schmelzbad und die Blechkanten stets sehr genau im Auge behalten muss, was aufgrund der Lichtverhältnisse anstrengend ist, somit Zeit kostet und bei längeren Schweißnähten auch Schwankungen in der Schweißnahtqualität verursacht. Somit zahlt sich auch nur bei einer einzigen Werkstückbearbeitung der Einsatz eines Schweißroboters in qualitativer Hinsicht aus!“

Transportsicherung, 8 Stück mit 10 Schweißnähten: Lichtbogenschweißen von Hand dauert 64 Minuten - automatisiert mit der TruArc Weld 1000 nur 24 Minuten.

Automatisiertes Lichtbogenschweißen, das sich rechnet

Das zusammengeführte Know-how dreier Unternehmen unter einem Maschinendach, wie es bei der TruArc Weld 1000 gelungen ist, lässt schon höchste Maschinenkompetenz vermuten. Doch was unterscheidet schlussendlich die Trumpf Maschine von anderen automatisierten Lichtbogenschweißanlagen, die bereits schon länger am Markt verfügbar sind?

„Im Gegensatz zu den bisher am Markt gebotenen Maschinen dieser Art, zeigt sich die TruArc Weld 1000 – trotz kollaborierenden sicheren Schweißrobotern – in einem eingehausten Zwei-Stationenbetrieb. Eingehaust deswegen, da aufgrund einer Risikobeurteilung nach ISO 12100 beim Vorgang des Lichtbogenschweißens ein Maschinenbediener vor Gefahren wie spitzen Schweißdrähten, glühenden Oberflächen, scharfkantigen Blechteilen, gefährlichen Strahlungen, giftigem Schweißrauch und ähnlichen mehr zusätzlich geschützt werden muss. Andererseits wird durch den Zwei-Stationenbetrieb in einem Maschinenkonzept der unterbrechungsfreie Fertigungsprozess gewährleistet – während auf der einen Station gerüstet wird, wird auf der anderen Station geschweißt. Dabei muss sich niemand Sorgen wegen der Sicherheit machen – es funktioniert jeglicher Arbeitsauftrag wie am Schnürchen und stets in höchster Qualität“, detailliert Gerhard Karner das Trumpf-Konzept des automatisierten Lichtbogenschweißens.

Konsole, Einzelstück mit 5 Schweißnähten: Lichtbogenschweißen von Hand dauert 415 Sekunden - automatisiert mit der TruArc Weld 1000 nur 329 Sekunden.

Genug kann nie genügen

Klasse mit Rasse war und ist von jeher der Trumpf aller Trumpf-Maschinen und -Lösungen. Somit begnügt sich das Unternehmen stets nicht nur eines Jokers in all seinen Entwicklungen, sondern unterzieht jede Lösung einem Reifeprozess, der schlussendlich zur bekannten Trumpf einzigartigen Vielseitigkeit führt – so auch in der jüngsten Innovation, der TruArc Weld 1000:

Joker Nr. 1 – alles einfach, alles schnell:

Aufstellen, starten, programmieren und bedienen

Einstecken und losschweißen: Die TruArc Weld 1000 bringt alles mit, was gebraucht wird – von der Drahtspule bis hin zu den Schweißparametern. Sie wird einfach am gewünschten Platz aufgestellt und nach einigen wenigen Stunden kann sie bereits betrieben werden. Denn dafür zeichnet die extrem einfache Programmierung verantwortlich – sie ist ohne Zweifel der Joker der Schweißzelle! So genügen Schulungen per Video-Tutorials, um die Maschine programmieren und bedienen zu können. Über Taster am Schweißbrenner sind Schweißstart und -endpunkt direkt einzugeben. Den Roboterarm bewegt der Bediener dazu einfach manuell von Wegpunkt zu Wegpunkt – die Schweißparameter und Vorlagen für Schweißprogramme sind dazu ja hinterlegt!

Joker Nr. 2 – kostenbewusst:

Die TruArc Weld 1000 rechnet sich ab Stückzahl 1

Ob Einzelteile oder Kleinserie – mit der TruArc Weld 1000 sparen Anwender beim Schweißen selbst und in der Teilenachbearbeitung jede Menge Zeit. So ist eine einfache Schweißnaht in weniger als einer Minute programmiert und geschweißt! So richtig produktiv zeigt sich die TruArc Weld 1000 im 2-Stationen-Betrieb, indem sie hauptzeitparallel gerüstet wird: Dafür wird jedes Bauteil nur einmal programmiert – die Maschine überträgt das Programm automatisch auf die zweite Station und schon flitzen die Teile im Eilspurt durch, denn für das nötige Tempo sorgt das Hochleistungs-Equipment von Fronius, welches aus einer TPS 320i C PULSE Schweißquelle inklusive dem Welding Package PMC, einem wassergekühltem 350-A-Brenner und einem externen Drahtförderer besteht.

Joker Nr. 3 – Klasse à la Trumpf-Rasse:

Bietet Schweißnähte in fantastischer Qualität

Wer träumt nicht von vorbildlich, reproduzierbaren Nähten in hurtiger Manie? Die TruArc Weld 1000 bewältigt diese zackig – aber eben nicht im zickzack-Stil, sondern schnurgerade, ebenmäßig und ganz ohne Schweißspritzer oder -perlen!

Joker Nr. 4 – Amateur-tauglich:

Arbeiten und Positionieren

Je nach Bauteil- und Losgröße kann die Schweißzelle im 1- oder 2-Stationen-Betrieb genutzt werden. Auf dem Demmeler-3D Schweißtisch lassen sich die Bauteile flexibel und passgenau platzieren – dafür sorgt einerseits die gehärtete Tischoberfläche und deren Lochbild D16 im Raster 50 x 50 mm. Anderseits wird der Verfahrweg des Roboters durch zwei Endpositionen mit Fixanschlägen an der Linearachse gewährleistet. Dabei verfügt der Roboterarm über eine Reichweite von 1300 mm, wobei ein Positionswechsel in das Programm eingebunden und automatisch durchgeführt werden kann – so lässt sich der gesamte Bereich zum Schweißen nutzen. Selbst die zentrale Bedieneinheit der Maschine ist auch für Amateure einfach und übersichtlich bedienbar. Und ändert sich mal der Hallenplan – was ja mal vorkommen kann – positioniert man die Maschine einfach neu aus.

Joker Nr. 5 – safety proofed:

Sicherheit nach Trumpf-Standard

Mit der CE-konformen und TÜV-geprüften Schweißzelle TruArc Weld 1000 von Trumpf geht man in jedem Fall auf Nummer sicher: Die Schutzkabine kommt einher mit einer Sicherheitssteuerung, einem sich automatisch öffnendem Blendschutz sowie einer selbstreinigenden Absaugung und LED-Beleuchtung. Dem nicht genug verfügt auch der sechsachsige, kollaborative Roboter UR10e von Universal Robots selbstredend über den CE-konformen wie TÜV-zertifizierten Kollisionsschutz.

Joker Nr. 6 – der Weisheiten letzter Schluss:

Einfach aufstellen – einfach einsteigen – einfach automatisiert schweißen!