Autonomes Schweißen im Transportwesen: Garmo Instruments' KI-gesteuerte Lösungen

Autonomes Schweißen für Transportindustrien mit Garmo Instruments

Von Brian McMorris | Automation | 24. Januar 2024

„Autonomes Schweißen“ bezeichnet den Einsatz von Robotern und KI-Software, um eine vorprogrammierte Schweißaufgabe zu verfolgen und das Programm dynamisch anzupassen, wenn sich Bedingungen ändern. Während Automobile das Schweißen von Fahrgestell- und Karosserieteilen erfordern, sind die Stückzahlen eines gegebenen Modells sehr hoch, sodass die zu schweißenden Teile präzise gefixt werden können und der Schweißpfad einem vorab geplanten Pfad folgt. Bei geringeren Volumina und oft deutlich größeren Teilen, die im Transportwesen geschweißt werden müssen, erhöhen präzise Vorrichtungen/Werkzeuge die Produktionskosten und mindern den Gewinn. Für LKW, Bahnwaggons, Pipelines und Schiffe ist eine anpassungsfähigere, weniger präzise Vorrichtung wünschenswert. Um dies mit Automatisierung zu erreichen, sind autonome Schweißlösungen erforderlich.

In der sich stetig wandelnden Landschaft der automatisierten und robotischen Fertigung spielen Effizienz, reduzierte Fachkräfteanforderungen, Qualität und Präzision entscheidende Rollen für den Erfolg verschiedener Branchen. Ein Bereich, in dem dies besonders kritisch ist, sind die Transportindustrien, insbesondere im großmaßstäblichen Schiffbau, Bahn-Tankwagenfertigung, LKW-Anhängerproduktion und Pipeline-Rohrfertigung. Die Integration fortschrittlicher Technologien wie Nahtverfolgung mittels Laserlinienprojektion hat sich als Gamechanger erwiesen, um Produktivität zu steigern, Arbeitskosten zu senken und die Qualität in diesen Sektoren zu verbessern. Die Nahtverfolgung plant den Pfad für den robotergeführten Schweißbrenner nicht. Stattdessen „korrigiert“ sie den Brenner, um die realen Metallteile, die geschweißt werden sollen, von ihrem idealisierten Pfadplan abzugleichen – egal ob dieser Pfad manuell von einem Operator eingegeben, zwischen „Wegpunkten“ programmiert oder durch Design- und Simulationswerkzeuge wie Octopuz oder RoboDK generiert wurde.

Überblick Nahtverfolgung

Die Nahtverfolgung mittels Laserlinienprofiler ist eine innovative Technologie, die die Genauigkeit von Lasertracking-Systemen zur dynamischen Steuerung von Roboterbewegungen mit der Vielseitigkeit des Metall-Schutzgas-Schweißens (MIG) kombiniert. Dieses System nutzt eine auf das Werkstück projizierte Laserlinie, die eine Referenzlinie für den Schweißprozess erstellt und dynamisch Roboterkoordinaten an den Robotercontroller sendet – mit 40 Koordinaten pro Sekunde über eine 1-Gigabyte-Socket-Service-Ethernet-Verbindung (auch als GigE-Kommunikation bekannt). Der Schweißbrenner ist mit einem Laserlinienprofilier-Sensor ausgestattet, der kontinuierlich die Position und das Profil der Schweißnaht verfolgt und so präzises und konsistentes Schweißen sicherstellt. Es ist möglich, mehrere Pässe am selben Werkstück durchzuführen und auch Webe- oder Stichelalgorithmen für breite oder variierende Nahtbreiten für verschiedene Nahtprofile bereitzustellen.

Vorteile des autonomen Schweißens im Schiffbau

Schiffbau ist ein komplexer Prozess, der hohe Präzision und Effizienz verlangt. Die Laserlinien-MIG-Nahtverfolgung reduziert das Fehlerrisiko erheblich, indem sie sicherstellt, dass der Schweißbrenner dem exakten Pfad der Naht folgt. Dies erhöht nicht nur die strukturelle Integrität des Schiffs, sondern beschleunigt auch den Schweißprozess, was zu schnelleren Produktionszyklen bei geringeren Kosten führt.

Fortschritte in der Bahn-Tankwagenfertigung

In der Fertigung von Bahn-Tankwagen, wo Sicherheit und Langlebigkeit oberste Priorität haben, trägt die Nahtverfolgung zur Produktion fehlerfreier Schweißnähte bei. Die Technologie minimiert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern und verbessert die Gesamtqualität der Schweißnähte, um den strengen Standards für den Transport gefährlicher Materialien durch bewohnte Gebiete gerecht zu werden.

Revolutionierung der LKW-Anhängerproduktion

LKW-Anhänger sind während des Transports über unvorhersehbare Straßenbeläge erheblichen Belastungen ausgesetzt, weshalb die Qualität der Schweißnähte entscheidend ist. Die Laserlinien-MIG-Nahtverfolgung gewährleistet gleichmäßige und präzise Schweißnähte und verringert die Wahrscheinlichkeit von Schwachstellen in der Anhängerstruktur. Dies erhöht nicht nur die Langlebigkeit der Anhänger, sondern strafft auch den Fertigungsprozess.

Effizienz in der Pipeline-Rohrfertigung

Der Bau von Pipelines erfordert ein hohes Maß an Genauigkeit, um Lecks zu verhindern und die Systemintegrität zu gewährleisten. Die Laserlinien-MIG-Nahtverfolgung ist ein wertvolles Werkzeug in der Pipeline-Rohrfertigung, das Schweißern ermöglicht, konsistente und zuverlässige Schweißnähte zu erzielen. Dies beschleunigt wiederum die Installation von Pipelines und trägt zur Gesamteffizienz des Projekts bei.

Fazit

Die Integration der Nahtverfolgungstechnologie mittels Laserlinienprojektion verspricht, eine transformative Kraft im Schiffbau, der Bahn-Tankwagenfertigung, der LKW-Anhängerproduktion und der Pipeline-Rohrfertigung zu sein. Durch die Kombination von Laserpräzision mit MIG-Schweißfähigkeiten verbessert diese Technologie nicht nur die Qualität der Schweißnähte, sondern beschleunigt auch Produktionszyklen und steigert letztlich die Produktivität in verschiedenen Fertigungssektoren. Da Industrien weiterhin technologische Fortschritte annehmen, sticht die Nahtverfolgung als Schlüsselinnovation hervor, die den Fortschritt in der Welt des Schweißens vorantreibt.

Registrierung für unser Webinar am 2. Februar 2024

Futura Automation, LLC und Garmo Instruments präsentieren Futura Automations Webinar zu Garmo Nahtverfolgung „Simple Solutions“ am 2. Februar 2024 um 11 Uhr EDT. Wir werden die Technologie und Funktionalität der Garmo-Sensoren für Nahtverfolgung vorstellen.

Registrierung zum Webinar: https://futura-automation.com/webinar430/

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