Lorch Cobot: Feinste Schweißnähte in WIG-Qualität

Ideal für die exakte Parametrisierung: Der Zustimmtaster ermöglicht die Nähe zum Werkstück und einen direkten Blick auf die Schweißnaht.

Die Schaefer GmbH mit Hauptsitz in Sigmaringen entwickelt, produziert und vertreibt seit über 55 Jahren Systemlösungen für die globale Aufzugsindustrie. Das Produktsortiment umfasst ein breites Spektrum an Bedien- und Anzeigeelementen, Tastern, Tableaus und Lift-Infosystemen, die sich weltweit in zahlreichen Bahn- und Verkehrsbetrieben, Flughäfen, Hotels, Museen, Galerien und vielen namhaften Gebäuden im In- und Ausland wiederfinden.

Geschweißt werden überwiegend Tableaus, die später als Rahmen für die jeweiligen Bedien- und Anzeigeelemente in den Aufzügen dienen. Für die hochwertige Verarbeitung verwendet Schaefer vor allem Edelstahl. Grundmaterial sind dünne Tafelbleche (V2A), in der Regel in einer Blechstärke von 2,0 mm, die vor Ort je nach Auftrag gestanzt, gebogen, geschweißt und verschliffen werden. Da die Kunden höchste Anforderungen an die Optik und saubere Verarbeitung der Schweißnähte stellen, wird ausschließlich mit dem WIG-Verfahren gearbeitet.

Sichere Serienproduktion: Ein installiertes Scanner-Sicherheitssystem, ausgestattet mit akustischen und visuellen Warnsignalen und einer Not-Halt-Funktion, schützt den Bediener vor möglichen Gefährdungen während des Schweißvorgangs.

Perfekt abgestimmt

„Die hohen Anforderungen, die WIG stellt, erfüllt das System optimal“, zeigt sich Helmut Krezdorn begeistert vom neuen Lorch WIG-Cobot. Seit letztem Jahr arbeitet der Leiter Anschaffung/Betriebsmittel mit der neuen kollaborativen Roboteranlage. „Cobot und Brenner sind perfekt auf den WIG-Prozess abgestimmt. Zudem ermöglicht die Anlage dem Schweißer, sehr nah am Bauteil zu sein, was für die im Bereich WIG-Schweißen erforderliche, exakte Parametrisierung von großem Vorteil ist. Man kann den Schweißprozess sehr gut verfolgen und genau sehen, wie sich das Schweißbad verhält. Das hat Lorch sehr gut gelöst.“

Der WIG-Cobot von Lorch löst im Unternehmen einen in die Jahre gekommenen klassischen Industrieroboter ab. „Der neue Cobot ist ein absoluter Quantensprung zu unserem bisherigen Roboter“, zieht Krezdorn nach den ersten Monaten Bilanz. Im Gegensatz zur bisherigen feststehenden Roboteranlage, für deren Aufbau extra ein Fundament gegossen werden musste, hat die gerade einmal 30 Kilo wiegende Cobot-Lösung den Vorteil, dass sie im Betrieb flexibel an jedem Arbeitstisch montiert werden kann.

Die Free-Drive-Funktion befindet sich für den Schweißer gut zugänglich direkt an der Brennerhalterung.

Helmut Krezdorn
Leiter Anschaffung/Betriebsmittel bei Schaefer

„Cobot und Brenner sind perfekt auf den WIG-Prozess abgestimmt. Zudem ermöglicht die Anlage dem Schweißer, sehr nah am Bauteil zu sein, was für die im Bereich WIG-Schweißen erforderliche, exakte Parametrisierung von großem Vorteil ist. “

Einfache Bedienung

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil zum Industrieroboter ist aus Anwendersicht die Steuerung mit der intuitiv aufgebauten Cobotronic-Software: „Die Bedienung des Cobots ist im Vergleich zu unserem bisherigen Roboter deutlich einfacher. Nach einem Tag Schulung konnten wir alle den Cobot schon selbstständig programmieren“, bestätigt Krezdorn. Möglich ist die einfache Bedienung durch eine intuitive Menüführung, bei der die zentralen Parameter abgefragt und eingegeben werden.

Ein Highlight bei der Arbeit mit dem WIG-Cobot ist für Helmut Krezdorn der ganz neu konzipierte Brenner, der durch sein ausgeklügeltes Design eine gute Sicht auf die Schweißnaht ermöglicht und mit seinem Bajonettverschluss einen schnellen Brennerkopfwechsel garantiert: „Die neue Brennerlösung ist hervorragend. Ich muss nur die Verschlussmutter um 90 Grad drehen und schon lässt sich der Brennerkopf problemlos abziehen. Zudem habe ich jederzeit einen freien Blick auf die Schweißstellen und kann die Elektrode viel exakter einstellen.“

Einmal exakt eingestellt, liefert die WIG-Edition bei Schaefer die für die Tableaus benötigten gleichmäßigen und spritzerfreien WIG-Schweißnähte auch in hoher Stückzahl.

Hybrides Kühlkonzept

Einen weiteren Pluspunkt sieht Krezdorn in der innovativen Brennerkühlung. Ein hybrides Kühlkonzept (Heat-Pipe-Technologie) sorgt dafür, dass der Brennerkopf während des Schweißvorgangs nicht überhitzt. „Dadurch arbeitet der Schweißbrenner sauber und zuverlässig und auch die Standzeit der Elektrode erhöht sich deutlich.“ Die direkte Steuerung des Cobots an der Brennerhalterung kommt ihm beim WIG-Schweißen sehr zugute: „Durch die per Hand gesteuerte Free-Drive-Funktion kann ich den Roboterarm viel besser an seine Wegpunkte führen beziehungsweise exakter am Bauteil einstellen und muss nicht erst noch die Fußtaste suchen.“

Ein ausgeklügeltes Sicherheitskonzept garantiert zudem eine sichere Serienproduktion. Sobald der Cobot für ein bestimmtes Werkstück mit den passenden Parametern eingestellt ist, überwacht ein Laserscanner den umliegenden Arbeitsbereich, der in ein Warn- und ein Schutzfeld unterteilt ist. Wird das Warnfeld betreten, ertönt ein akustisches Warnsignal und eine am Arbeitstisch angebrachte LED-Leiste signalisiert zusätzlich per Ampelsystem die erlaubte Nähe zum Werkstück. Beim Betreten des Schutzfeldes geht der Cobot umgehend in den Not-Halt über. „Die Anlage verfügt dadurch auch ohne entsprechende physische Einhausung über einen maximalen Sicherheitsstandard“, bestätigt Krezdorn. Für die exakte Parametrisierung vor der Serienproduktion ist eine Freischaltung in den Handmodus über einen Zustimmtaster möglich. Der Laserscanner ist damit deaktiviert, der Cobot frei bewegbar und der Schweißer kann nah am Werkstück die genauen Einstellungen für die optimale Schweißnaht vornehmen.

Gleichbleibend hohe Qualität

Neben Einzel- und Sonderanfertigungen hat Schaefer bis zu 100 verschiedene Tableau-Ausführungen im Sortiment, die in Zukunft nach und nach auf den Cobot übertragen und automatisiert geschweißt werden. Kleinere Stückzahlen bis Losgröße 5 schweißt man derzeit noch manuell. Am liebsten würden Krezdorn und seine Kollegen alle Schweißaufgaben über den Cobot laufen lassen. Denn WIG-Schweißnähte per Hand zu schweißen, kostet Zeit und die Anforderungen an den Schweißer sind sehr hoch, da das dünne Grundmaterial leicht verzieht.

Der Cobot dagegen garantiert eine gleichbleibend hohe Qualität. „Per Knopfdruck liefert uns der einmal programmierte Cobot perfekt auf das Werkstück abgestimmte Schweißnähte, auch bei hohen Stückzahlen immer in Top-Qualität. Aufwändige Nacharbeit fällt weg, das spart uns enorm Kosten und wertvolle Zeit“, unterstreicht Krezdorn. Zu guter Letzt lässt sich mit dem Einsatz des Cobots auch der herrschende Fachkräftemangel gut auffangen. Gerade erfahrene WIG-Schweißer sind auf dem Arbeitsmarkt rar und kaum zu finden. „Jetzt können Aushilfskräfte oder Ferienjobber das Einlegen der Werkstücke übernehmen, sobald der Cobot programmiert ist. Damit können wir unsere Schweißer sehr gut entlasten.“

Für Paul Spronken, Leiter des Bereichs Automation Solutions bei Lorch, bestätigt bereits eine der ersten Installationen, welche Entwicklungsmöglichkeiten eine automatisierte WIG-Lösung bietet: „Der Einsatz der WIG-Edition des Lorch Cobot Welding Packages bei Schaefer zeigt, dass die Cobot-Lösung auch die hohen WIG-Anforderungen problemlos erfüllt und das Potenzial hat, viele WIG-Anwendungen zu automatisieren.“