Erl Automation PA-ET-XL: Produktivitätssteigerung dank Schweißroboter

Externe Zusatzachsen sorgen für höchste Bauteilflexibilität.

Florian Biebl
Geschäftsführer der Albert Biebl GmbH.

„Mit dem Schweißroboter können wir deutlich schneller schweißen als zuvor manuell. Die ersten Aufträge wurden bereits ausgeliefert.“

Der Spezialist für Rohrbiegetechnik aus Hauzenberg (D) mit 30-jähriger Erfahrung hat sich für die Modernisierung seiner Schweißproduktion entschieden. Mit einer Schweißroboteranlage vom Typ PA-ET-XL zum automatisierten MIG/MAG-Schweißen macht das Unternehmen einen großen Schritt in Richtung Produktivitätssteigerung. Das Ergebnis ist ein reduzierter Handlingsaufwand durch Einsparung von Heftvorgängen bei verbesserter Schweißnahtqualität.

Auf einer Hallenfläche von rund 10.000 m² werden unter Einsatz verschiedener Verfahren – beispielsweise Biegen, Löten oder Schweißen – Hydraulik-, Brems-, Getriebe-, Öl- und Ölrücklaufleitungen sowie Verteiler, Gestänge und geschweißte Baugruppen gefertigt. Letztere hatte das Unternehmen bisher manuell geschweißt. So mussten zuerst die Bauteile an die Rohre geheftet werden und in einem zweiten Schritt fertig geschweißt werden. Diesen Prozess wollte die Albert Biebl GmbH optimieren: Ziel war der Einsatz moderner Fertigungstechniken, um zum einen die Durchlaufzeiten deutlich zu reduzieren und zum anderen die Qualität noch weiter zu verbessern.

Die neue, knapp 6,8 m lange, 4,2 m breite und 2,5 m hohe Produktionsanlage, bestehend aus einem Panasonic Schweißroboter mit zwei Arbeitsstationen und automatischer Bauteilzufuhr, entspricht genau diesen Anforderungen. Das Projekt umfasste die Roboteranlage an sich, einen Schutzzaun für sicheres Arbeiten sowie das auf Rollen basierende Drahtfördersystem Rolliner mit Schnellverschluss zum werkzeuglosen Wechseln zwischen Fass- und Korbspulenhalterung. Zusätzlich wurde der komplette Arbeitsbereich des Roboters eingehaust und mit einer Absauganlage ausgestattet. Eine Schulung, in der sich die Roboterbediener mit den Besonderheiten des Schweißsystems und der Gesamtanlage vertraut machen konnten, sorgte für einen reibungslosen Produktionsanlauf.

Vollautomatischer Stationswechsel dank eines elektrisch betriebenen 180°-Takttisches.

Infos zum Anwender

Die Albert Biebl GmbH aus Hauzenberg (D) ist Spezialist für Rohrbiegetechnik und Lieferant von konfektionierten Rohren für die Landmaschinen-, Baumaschinen- und Automobilindustrie.
www.albert-biebl.de

Schweißroboter mit integrierter Stromquelle

Die Erl GmbH hat eine Anlage zum automatisierten MIG/MAG-Schweißen von Klein- und Großserienteilen geliefert. Sie verfügt über die integrierte Panasonic TAWERS Stromquelle mit 350 A Leistung, die mit neuester Inverter-Technik arbeitet. Mit der TAWERS Bus-Kommunikation kann im Vergleich zu herkömmlichen Roboter-Stromquellen-Verbindungen eine bis zu 150-mal schnellere Kommunikation erzielt werden. Zudem ermöglicht das Anlagenkonzept das Schweißen von Schweißnähten auf jeder Bauteilseite. Durch die Nutzung der externen Zusatzachsen ist kein Umspannen erforderlich, wodurch kurze Bearbeitungszeiten und eine hohe Bauteilflexibilität erzielt werden. Der Panasonic Roboter wurde kompakt und platzsparend entwickelt, hat aber dennoch einen großen Arbeitsbereich – Arbeitspunkte mit einer Entfernung von bis zu 1.800 mm sind erreichbar.

Bedient werden vom Roboter zwei Arbeitsstationen: Während an der einen Station ein Bauteil geschweißt wird, kann auf der anderen Station das nächste Bauteil aufgespannt werden. Die Bauteilzuführung in den Arbeitsbereich des Roboters erfolgt mittels eines elektrisch betriebenen 180°-Takttisches. So kann der Roboter fast kontinuierlich schweißen und wird optimal ausgelastet. „Mit diesem Prinzip können wir deutlich effizienter produzieren. Zum einen schweißt der Roboter schneller als es manuell möglich wäre, zum anderen fallen die Heftvorgänge weg. Lediglich aufgespannt werden müssen die Teile noch per Hand“, erklärt Geschäftsführer Florian Biebl.

Ebenso im Lieferprogramm enthalten war das wassergekühlte 400-Ampere-Brennersystem Dinse METZ mit Sicherheitsabschaltung. Diese stoppt im Fall einer Kollision den Roboter. Durch die mitgelieferte Brennerrichtlehre hat Biebl die Möglichkeit, den Brennerhals wieder auf den korrekten TCP einzustellen. Umgeben ist die gesamte Anlage – also Roboter und Schweißarbeitsbereich – von einem Schutzzaun. Dieser sorgt für Sicherheit und Schutz des Bedieners. Eine eingebaute Servicetür ermöglicht den Zugang zum Arbeitsbereich. Ebenfalls ist in den Schutzzaun eine TCP-Prüfstation integriert, die es ohne Zutritt zur Anlage erlaubt, Verschleißteile auszutauschen und den TCP zu überprüfen.

In einer anwenderspezifischen Schulung konnten sich die künftigen Roboterbediener mit der Anlage vertraut machen.

Wunsch nach einfacher Programmierung

Bei der neuen Schweißroboteranlage war eine der zentralen Anforderungen eine unkomplizierte Programmierung. Konkret wünschte sich das Unternehmen eine schnelle Programmierung, ohne zuvor umfangreiche Justier- und Einstellschritte durchführen zu müssen. Ausgestattet mit der G3-Robotersteuerung verfügt die Anlage über eine einfach aufgebaute und strukturierte Steuerungstechnik, die intuitiv bedienbar ist. Die TAWERS-Technologie ermöglicht es zudem, den „W3 Weld Navigator“ zu verwenden, der beim Finden der geeigneten Schweißparameter unterstützt. Dabei greift der Schweißnavigator auf die in einer Datenbank hinterlegten Schweißdatensätze aus der jahrelangen Praxis von Panasonic zu. So müssen lediglich die bekannten Daten der Bauteile und die Stoßform eingegeben werden und der Weld Navigator berechnet automatisch die empfohlenen Parameter. Dadurch wird das Programmerstellen wesentlich vereinfacht und beschleunigt.

Erfahrene Programmierer der Erl GmbH führten ein auf die Vorkenntnisse der künftigen Roboterbediener zugeschnittenes Schulungsprogramm durch, um der Albert Biebl GmbH einen optimalen Produktionsanlauf zu ermöglichen. „Vor der Schulung haben wir es kaum für möglich gehalten, am Ende des Tages mit dem Roboter eigenständig schweißen zu können“, berichtet Harry Fasser, Konstrukteur und Schweißfachmann bei Biebl. Mit „wir“ meint er sich und zwei Kollegen, die bei Biebl die Rohre bisher manuell geschweißt haben und keinerlei Berührungspunkte mit Schweißrobotern hatten. „Doch schon nach drei Stunden war jeder an einem eigenen Roboter und programmierte das erste Bauteil selbst. Ein großer Vorteil war, dass die Schulung vom gleichen Programmierer gehalten wurde, der auch beim Aufbau der Anlage vor Ort war und so unsere Gegebenheiten und den Bedarf genau kannte“, erzählt er weiter.

Alles aus einer Hand

Die Erl GmbH hat das komplette System geliefert – vom Roboter mit integrierter Stromquelle und Dinse Brennersystem, über Absaughaube, Schutzzaun und Drahtfördersystem bis hin zur Schulung der Roboterbediener. Durch die Entscheidung von Biebl, auf die Kompetenz von Erl zu vertrauen, hat das Unternehmen nur einen einzigen Ansprechpartner, der für das ganze Lieferprogramm verantwortlich ist.

Bei Biebl werden mit dem neuen Schweißroboter nun fünf unterschiedliche Produkte gefertigt. „Mit der Anlage wurden bereits die ersten Aufträge bearbeitet – sowohl unsere Kunden als auch unsere Anwender sind von der Maschine begeistert“, so Florian Biebl. Künftig will der Spezialist für Rohrbiegetechnik auch die Schweißarbeiten weiterer geschweißter Baugruppen automatisieren.