Roboterschweißen: Transformation der Schwerfertigung für die Industrie

Historisch gesehen waren Schwerfertigungsprozesse mostly manuell aus mehreren Gründen. Zum einen konnte die Robotertechnik der Vergangenheit den extremen Anforderungen von Schwerfertigungsanwendungen einfach nicht gerecht werden, wie sie beim Schweißen von Baumaschinen, Ladeschaufeln oder dem Schneiden großer Platten auftreten. Roboter wurden ursprünglich für kontrollierte Umgebungen gebaut, wie das Arbeiten an einer Montagelinie in einem Automobilwerk.

Ein weiterer Hauptgrund, warum Schwerfertiger Roboterschweißen und andere Automatisierungstechnologien nicht genutzt haben, sind die Kosten der Erstinvestition und die Skepsis bezüglich der Zeit, die es braucht, um Return on Investment (ROI) zu erzielen.

Heutige Roboterschweißtechnologie ist jedoch mehr als fähig, die meisten Schwerfertigungsprozesse zu automatisieren, während sie ROI und Produktivitätsgewinne liefert.

Die Roboterschweißtechnologie, die die Schwerfertigung verändert

Im Laufe der Jahre sind Roboter erschwinglicher, einfacher zu bedienen und für Schwerfertiger weit verbreiteter geworden. Einige verschiedene Technologien waren Treiber dieses Wandels.

Teilemanipulation (Part Manipulation)

Eines der Haupthindernisse für die Automatisierung war das Sichern, Bewegen und Neupositionieren großer, schwerer Teile. Heute können kundenspezifische Haupt- und Gegenlager-Positionierer (Headstock/Tailstock) sowie mehrere koordinierte, auf Bahnen montierte Schweißroboter Teile von mehreren Tonnen heben und drehen, um den gesamten Schweißprozess zu automatisieren. Selbst das Schweißen von Longwall-Kohlebergbauausrüstungen, die über 50.000 Pfund (ca. 22,7 Tonnen) wiegen können, lässt sich vollständig automatisieren (siehe Fallstudie). Heutige Roboterschweißtechnologie kann große, schwere Teile repositionieren, um Schweißzugang zum gesamten Teil zu bieten.

Intelligente Sensoren (Smart Sensors)

Intelligente Sensoren helfen, Materialtoleranzen bei Prozessen wie dem Schweißen von schwerem Stahl auszugleichen. Teile wie Profile, Träger und Rohre können sich während des Schweißprozesses von ihren korrekten Abmessungen verziehen. Ein Roboterschweißsystem, das mit intelligenten Sensoren für Nahtverfolgung (Seam Tracking) ausgestattet ist, ermöglicht es dem Roboter, diese Verformung während des Schweißzyklus auszugleichen und die Schweißgenauigkeit beizubehalten, selbst wenn sich die Abmessungen von den in den Roboter programmierten Werten ändern. Materialtoleranzen waren schon immer eine Herausforderung für das Roboterschweißen, aber heute gibt es reichlich Technologie, um Teileverformungen zu berücksichtigen.

Offline-Programmierung

Die meisten Roboterschweißsysteme verfügen heute über Offline-Programmierfunktionen, was ein großes Plus für Schwerfertiger ist. Ein hochkomplexes Roboterschweißsystem mit bahngemontierten Robotern, Teilepositionierern, intelligenten Sensoren und integrierter Software kann extrem schwierig zu programmieren sein. In der Vergangenheit verlängerte dies die Projektlieferzeiten erheblich und erschwerte die Wartung, da die meisten Schwerfertiger keine Programmierer im Personal hatten. Heute ermöglicht Offline-Programmierung, dass Roboterschweißsysteme sofort nach der Installation auf dem Fabrikboden mit dem Schweißen beginnen, was die anfänglichen Kosten und die mit der Automatisierungsinvestition verbundene Zeit reduziert und die Stillstandszeiten bei Neuprogrammierung verringert.

Roboterschweißfähigkeiten verändern die Schwerfertigung. Neue Roboterschweißtechnologie ist in der Lage, traditionelle Hindernisse der Automatisierung für große und schwere Teile zu überwinden, und nun durchlaufen Schwerfertiger eine technologische Revolution.

Um mehr zu diesem Thema zu erfahren, lesen Sie die Fallstudien zur Heavy-Industrial-Robotic-Integration der Genesis Systems Group, in denen Schwerfertiger ROI und Produktivität fanden, selbst in den anspruchsvollsten Anwendungen.