Lorch perfektioniert das Cobot-Schweißen: TouchSense, SeamTracking, SeamPilot

Hightech: Bei Lorch SeamPilot übernimmt ein Linienlaser Nahtsuche und Nahtverfolgung. Selbst komplexere Konturen werden automatisch ohne viele Zwischenpunkte geschweißt. Für Bauteilfamilien genügt ein einziges Programm.

Toleranzabweichungen und Hitzeverzug von Bauteilen erschweren das automatisierte Schweißen. Deshalb hat Lorch mit den drei leicht programmierbaren Tools TouchSense, SeamTracking und SeamPilot für die automatisierte Nahtverfolgung die Funktionalität seiner Cobot-Lösung erweitert. Mit dem neuen Feature TouchSense findet der Brenner automatisch die Nahtposition für Kehlnähte und sorgt für hervorragende Schweißnähte von Anfang an. Dabei verwendet er die bereits vorhandenen hochsensiblen Kraft-Moment-Sensoren des Cobots für die Kollisionserkennung. Die ideale Position des Brenners über der Naht wird identifiziert, indem die Gasdüse das Bauteil sanft berührt, wobei der Schweißdraht automatisch zurückgezogen wird, um ein Abknicken zu verhindern. Beim anschließenden Abfahren der Naht bleibt der Brenner sauber in der Mitte der Naht, wobei die Brennerorientierung zur Naht auch flexibel über das URCap definierbar ist. Der Clou: Liegt ein Bauteil bei dem nächsten Mal verdreht oder bestehen Varianzen in Werkstücken, so wird dies durch den Cobot erfasst und ausgeglichen.

Einfache Nahtsuche und Verfolgung für Cobots: Dank TouchSense findet der Cobot automatisch die perfekte Nahtposition für Kehlnähte.

Ideales Zusammenspiel mit Schweißnahtkorrektur

Mit TouchSense lassen sich nun Werkstücke automatisiert schweißen, die sich wegen Abweichungen bisher dafür nicht eigneten. Zudem ist die Bedienung denkbar einfach: Der Schweißer definiert lediglich drei Suchpunkte über das Touch-Display des Bedienpanels. Ergänzt wird TouchSense durch ein weiteres Tool: SeamTracking, dem Assistenten für die Nahtverfolgung. Mit der Schweißnahtkorrektur SeamTracking folgt der Cobot automatisch dem Verlauf der Schweißnaht. Dabei detektiert Lorch-Sensorik im Lichtbogen bei der Pendelbewegung des Brenners den Verlauf. So gleicht die smarte Kombination von TouchSense und SeamTracking beim Cobot-Schweißen auch Werkstückvarianzen spielend einfach aus. Die Anwendungen sind in der Lorch Cobotronic-Software (Version 4.3) freischaltbar.

Nahtverfolgung mit SeamTracking: Der Lorch-Assistent für die automatische Schweißnahtkorrektur hält den Brenner des Cobots auch bei Toleranzen von Bauteilen sicher in der Naht.

Komplexe Werkstücke in Sekunden programmiert

Für die Zukunft des automatisierten Schweißens steht die Innovation SeamPilot, die Lorch mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA entwickelt hat. Basis von SeamPilot, mit dem der Cobot Top-Schweißergebnisse bei maximal einfacher Programmierung erzielt, ist ein Linienlaser am Brennerhalter. Der Bediener definiert lediglich einen groben Startpunkt, dann sucht und findet der Linienlaser die zu schweißende Naht und folgt dieser bis zum selbstständig erkannten Endpunkt. Dabei hält der Cobot selbstverständlich eine perfekte Brennerorientierung zur Schweißnaht, die vorab definiert werden kann. Der Roboter berechnet seine Schweißbahn selbst: Der Laserliniensensor sagt dem Cobot den weiteren Verlauf der Naht voraus, sodass auch schwierige Verläufe in Krümmungen, Wellen oder Kreisen automatisch geschweißt werden.

Die Technologie verleiht der Schweißautomation eine enorme Flexibilität. So lassen sich durch die intelligente Nahtsuche auch Bauteile mit Varianzen schweißen, wie etwa unterschiedlich geheftete Werkstücke. Mit der Online-Erfassung des Schweißnahtverlaufs werden komplexere Konturen entlang der Naht komplett ohne Zwischenpunkte geschweißt. Und in der Variantenfertigung verwendet SeamPilot ein und dasselbe Programm für das Schweißen von Bauteilfamilien: Durch die automatische Nahtende-Erkennung werden Werkstücke, die etwa nur unterschiedliche Längendimensionen besitzen, in gleicher Qualität geschweißt.

Tadellose Schweißqualität

Der Nutzen von SeamPilot schlägt sich nieder im enormen Zeitgewinn bei der Programmierung, höherer Flexibilität und besserer Cobot-Auslastung bei simpler Bedienung. So ist die Programmierzeit ohne Einbußen bei der Schweißqualität auf Sekunden maximal minimiert. Der Cobot schweißt nun automatisiert Bauteile mit Varianzen oder komplexeren Konturen, was bislang einen unwirtschaftlich hohen Programmieraufwand erfordert hätte. Und schließlich reduziert sich die Anzahl der Programme etwa durch ihre Wiederverwendung bei Bauteilfamilien.

Dr.-Ing. Caren Dripke, Abteilungsleiterin Entwicklung Robotik bei Lorch, erklärt: „Mit TouchSense und SeamTracking wird die Nahtsuche und -verfolgung mit Cobots so einfach wie nie zuvor, denn die Programmierung erfordert nur drei Schritte. Entsprechend positiv die Rückmeldungen unserer Erstanwender: TouchSense und SeamTracking funktionieren sehr gut, sie sind von jedem zu bedienen und die Schweißqualität ist tadellos. Es genügt die Vorgabe eines groben Startpunkts, der restliche Verlauf wird automatisch durch Nahtverfolgung abgeschweißt – auch bei komplexen Bauteilen, egal, wo die Naht liegt und wohin sie führt. Der Schweißer sagt einfach, wie das Ergebnis sein soll – den Rest erledigt SeamPilot mit Top-Schweißergebnissen.“