Zwei Roboter, Hunderte Bauteilgeometrien

Modular, kollaborierend und flexibel: Die Handling-to-Welding Roboterschweißzelle, kurz HTW, von Fronius Welding Automation fügt Bauteile unterschiedlicher Geometrien und Werkstoffe. Den Job erledigen dabei zwei Roboter – der Handling-Roboter bringt die Werkstücke in Position, der zweite Roboter schweißt. Unterschiedliche Konfigurationsmöglichkeiten und Softwarelösungen sorgen dafür, dass sich das System nahtlos in die Produktionsabläufe einfügt.

Handling-to-Welding Schweißzelle: der Handling-Roboter bringt die Werkstücke in Position, der zweite Roboter schweißt. (Bilder: Fronius International)

Handling-to-Welding Schweißzelle: der Handling-Roboter bringt die Werkstücke in Position, der zweite Roboter schweißt. (Bilder: Fronius International)

HTW Roboterschweißzelle von Fronius

• Handling- und Schweißroboter
• Robotersteuerung für Handling- und Schweißroboter
• FroniusTPS/i Robotics Schweißstromquelle mit integriertem Roboter-Interface
• Systemsteuerung HMI T21-RS inklusive 3D-Echtzeit-Darstellung sowie Schweißdaten-Dokumentation
• Brennersysteme passend für alle Schweißprozesse und Bauteilgeometrien
• Reinigungs-, Vermessungs- und Wechselstation für Brenner und Kontaktrohre
• Optional: Regalsysteme und Wechselstation für Positionierer

Von Stahlrahmen über Edelstahlbehälter bis hin zu Aluminium-Profilen – wenn metallverarbeitende Betriebe unterschiedlichste Bauteile fertigen, kamen bislang für die jeweilige Aufgabe bauteilspezifische Schweißsysteme zum Einsatz. Denn unterschiedliche Materialien, aber auch Bauteilgrößen und Formen, erfordern passgenaue Werkzeuge. Erhöhter Platzbedarf und Investitionsaufwand waren dabei für die Metallbauer Grundvoraussetzung – Fronius Welding Automation kann nun Abhilfe schaffen.

Die modulare Roboterzelle besteht aus bestens aufeinander abgestimmten Komponenten: Schweiß-Roboter, Handling-Roboter, Robotersteuerung, Systemsteuerung, Schutzeinhausung und Bauteilschleusen.

Die modulare Roboterzelle besteht aus bestens aufeinander abgestimmten Komponenten: Schweiß-Roboter, Handling-Roboter, Robotersteuerung, Systemsteuerung, Schutzeinhausung und Bauteilschleusen.

Modulare Roboterplattform

Innerhalb seiner Robot Welding-Produktlinie präsentiert Fronius mit HTW eine Lösung, mit der unterschiedliche Aufgaben von einer einzigen Roboterzelle erledigt werden können. Die Basis bildet eine modulare Roboterplattform. Die variablen Peripherie-Komponenten garantieren reibungslose Prozesse: Wird etwa ein intelligentes Regallager verwendet, erfolgen Bauteil-Ein- und -Austransport vollautomatisch. Das erhöht wiederum die Prozessautonomie des gesamten Schweißsystems. Statt wie bisher unterschiedliche Positionierer und Schweißsysteme für unterschiedliche Komponenten einzusetzen, übernimmt die modulare Roboterzelle nun alle Schweißaufgaben. Das spart Zeit und Personalkosten.

Die ausgefeilte Robotersteuerung und die übergeordnete Systemsteuerung sorgen für eine einfache Bedienung und hohen Anwenderkomfort.

Die ausgefeilte Robotersteuerung und die übergeordnete Systemsteuerung sorgen für eine einfache Bedienung und hohen Anwenderkomfort.

Zwei Roboter arbeiten zusammen

Fronius setzt bei seiner Lösung auf die Zusammenarbeit von zwei Robotern: Der Handling-Roboter greift die Werkstücke und hält sie in Position, der zweite Roboter schweißt. Diese Kombination erlaubt hohe Flexibilität im Hinblick auf Bauteil- und Losgrößen sowie Nahtgeometrien – selbst bei winkligen Bauteilen. Das Fronius HTW-System besteht aus Modulen, die individuell zusammengestellt werden können. Je nach Konfiguration der Zelle stehen Schleusen für den Bauteil-Ein- und Austransport zur Verfügung. Darüber hinaus sind verschiedene Positionierer, ein Tool Center Point (TCP)-Vermessungssystem, ein Brennerreinigungssystem, ein Greifer-Bahnhof oder ein Kontaktrohrwechselsystem möglich. Das System eignet sich für voll automatisiertes Schweißen mit den Prozessen MIG/MAG, CMT (Cold Metal Transfer von Fronius), WIG oder auch Plasma.

Die übergeordnete Systemsteuerung HMI T21-RS überwacht und koordiniert alle Komponenten und visualisiert alle Abläufe in Echtzeit.

Die übergeordnete Systemsteuerung HMI T21-RS überwacht und koordiniert alle Komponenten und visualisiert alle Abläufe in Echtzeit.

Alles im Blick

Für hohen Bedienkomfort setzt Fronius seine durchdachte Systemsteuerung ein: Die HMI T21-RS ermöglicht die Überwachung und Koordination aller Komponenten wie Roboter, TPS/i-Schweißstromquelle, Positionierer, Regalsystem oder Brennerreinigung. Ein 21-Zoll-Touchscreen macht die Bedienung intuitiv, komfortabel und zeitsparend.

Ein Programmeditor zur Definition sämtlicher Programmabläufe und die dreidimensionale Real-Time-Visualisierung erleichtern die Arbeit: Damit werden sowohl Anlagenmodule als auch Schutzbereiche visualisiert. Der Standard-Funktionsumfang beinhaltet die Benutzer- und Programmverwaltung, Störmeldeanzeigen, Takt- und Stückzähler, Sprachumschaltung, Anlagenstatusanzeigen sowie das Power-Management aller Komponenten.

Handling-to-Welding Schweißzelle: der Handling-Roboter bringt die Werkstücke in Position, der zweite Roboter schweißt.

Handling-to-Welding Schweißzelle: der Handling-Roboter bringt die Werkstücke in Position, der zweite Roboter schweißt.

Die Pathfinder-Software ermöglicht das Konfigurieren und Parametrieren neuer Schweißaufgaben, noch während die Anlage schweißt.

Die Pathfinder-Software ermöglicht das Konfigurieren und Parametrieren neuer Schweißaufgaben, noch während die Anlage schweißt.

Das Greifer-Ablagesystem fasst unterschiedliche Greifsysteme, sodass für jedes Bauteil die passende Lösung parat liegt.

Das Greifer-Ablagesystem fasst unterschiedliche Greifsysteme, sodass für jedes Bauteil die passende Lösung parat liegt.

Pathfinder-Software spart Zeit und Kosten

Noch effizienter wird die modulare HTW-Schweißzelle durch die Pathfinder-Software von Fronius. Bisher mussten laufende Schweißarbeiten erst beendet werden, um den nächsten Prozess programmieren zu können. Pathfinder ermöglicht es nun, den neuen Schweißprozess während des laufenden Betriebs zu programmieren – und zwar offline, also getrennt von der Roboterschweißzelle. Dabei erkennt die Software Achslimits, berechnet Startpunkte, Endpunkte sowie Anfahrtswege und setzt selbstständig Teach-Punkte. Störkonturen können visualisiert und Brenneranstellungen entsprechend und rechtzeitig korrigiert werden. Zudem geschieht das Ganze im Vorfeld und nicht während der ersten Schweißversuche.

Zum Gesamtkonzept wird diese Schweißlösung nicht nur durch ihre ausgeklügelten, aufeinander abgestimmten Hardware- und Software-Komponenten. Auch der umfassende Service spielt eine wesentliche Rolle. Auf Wunsch unterstützt Fronius Welding Automation bereits im Vorfeld mit Machbarkeitsstudien, Konzeption und auch der Simulation aller Abläufe und dem Training der Anwender.

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