Roboterschweißen: Automatisierte Blechbearbeitung

Blechspezialist setzt mehr als 30 Roboteranlagen zum automatisierten Schweißen ein

Effizient mit Automation und optimalen Prozessen

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Glüpker Blechtechnologie setzt konsequent auf Automatisierung, Digitalisierung und Vernetzung, um Qualität und Produktivität in der Fertigung auszubauen. Beim Schweißen vertraut man seit mehr als 20 Jahren auf Cloos.

Seit der Gründung 1981 baut Glüpker seine Kompetenz rund um die Blechbearbeitung – insbesondere beim Lasern, Kanten und Schweißen – kontinuierlich aus. Pro Jahr verarbeiten die rund 500 Mitarbeiter in Neuenhaus 50 000 Tonnen Material bei 500 000 Fertigungsaufträgen. Die Kunden schätzen vor allem die kurzen Bearbeitungszeiten und den hohen Qualitätsstandard. „Wir stehen in direktem Wettbewerb mit Lohnfertigern in Osteuropa und Asien“, erklärt Jürgen Gerst, Mitglied der Geschäftsleitung. „Um unseren Standort langfristig zu sichern, brauchen wir einen hohen Automatisierungsgrad.“

Bei der Fertigungsplanung stehen saubere und reproduzierbare Prozesse im Vordergrund. Alle Fertigungsinformationen und Prozesse sind miteinander gekoppelt. „Wir leben Industrie 4.0“, betont Gerst. „Damit unsere komplexen Fertigungsabläufe einwandfrei funktionieren, dürfen die Anlagen nicht still stehen.“ Da er großen Wert auf hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Anlagen legt, setzt Gerst schon seit vielen Jahren sowohl beim manuellen als auch beim automatisierten Schweißen auf Cloos als Partner.

Die erste Roboteranlage wurde Anfang der neunziger Jahre in Betrieb genommen. Mittlerweile setzt man mehr als 30 Roboteranlagen zum automatisierten Schweißen ein. Dabei handelt es sich sowohl um kompakte Roboterzellen zum Schweißen von Kleinteilen als auch um größere Roboteranlagen mit mehreren Robotern zum Schweißen von komplexen Bauteilen. Die verschiedenen Roboteranlagen sind ähnlich aufgebaut und verfügen über die gleichen Programme. Dies vereinfacht die Bedienung der Anlagen für die Mitarbeiter enorm.

Die Prozesse im Schweißbereich sind optimal durchorganisiert. „Der Kommissionierer liefert den Schweißern und Anlagenbedienern alle Teile mundgerecht an den Arbeitsplatz“, erklärt Gerst. „Darüber hinaus werden Bauteile mit langen Schweißzeiten mit kurz-laufenden Teilen kombiniert, um die Nebenzeiten so niedrig wie möglich zu halten.“

Die Offline-Programmierung der Roboteranlagen erfolgt mit der Roboplan-Software aus Haiger. Während in der Anlage die Produktion läuft, kann gleichzeitig in Roboplan ein neues Programm erstellt werden. Hier werden an 3D-Modellen Schweiß-, Such-, Verfahrwege und Werkzeuge festgelegt, zu denen dann die Schweißparameter und weitere für den Ablauf des Programms erforderliche Funktionen definiert werden. Das Programm wird dann in die Steuerung des Roboters übertragen und am Arbeitsplatz lediglich optimiert. Diese Vorgehensweise erfordert weniger Zeit als die Erarbeitung eines neuen Programms in der Anlage.

Glüpker nutzt Roboplan auch für Rentabilitätsprüfungen, ab wann sich die Automatisierung rechnet. Meist sprechen die hohe Wiederholgenauigkeit, die Prozesssicherheit und die erhöhte Schweißgeschwindigkeit für den Einsatz von Robotern. In der Regel lohnt sich bereits ab zehn gleichen Bauteilen der Einsatz der automatisierten Anlagen.

Doch nicht immer lässt die Stückzahl oder Bauteilgeometrie das Roboterschweißen zu. Daher ist der manuelle Schweißbereich für die Blechbearbeitungsprofis nach wie vor wichtig. Alle Arbeitsplätze zum Handschweißen sind gleich ausgestattet, so dass die Mitarbeiter flexibel zwischen den einzelnen Stationen wechseln können.

Ein zentrales Element der modularen Schweißstationen ist die Qineo Pulse. Die leistungsstarke Schweißstromquelle zeichnet sich durch optimale Zünd- und Schweißeigenschaften sowie höchste Präzision aus. Aufgrund der vielseitigen Einsatzmöglichkeiten eignet sich die Qineo Pulse optimal für die unterschiedlichen Anwendungsfälle bei Glüpker Blechtechnologie.

Auch in Zukunft wird Glüpker weiter in automatische Fertigungslösungen investieren. Denn während die Anforderungen der Kunden an Qualität und Produktivität kontinuierlich wachsen, gibt es gleichzeitig einen Mangel an gut ausgebildeten Fachkräften. „Nur mit attraktiven Arbeitsplätzen, werden wir auch in Zukunft geeignete Mitarbeiter finden und langfristig an unser Unternehmen binden“, erzählt Gerst. Damit alle Mitarbeiter gut mit den Roboteranlagen klarkommen, legt er großen Wert auf ein fundiertes Training.

Eine weitere Herausforderung ist die begrenzte Fertigungsfläche. Das Unternehmen baut die Produktionshallen kontinuierlich aus, doch bald ist die gesamte Fläche von 35 000 qm komplett ausgenutzt. Deshalb gilt es, die Produktivität auf gleicher Fläche zu erhöhen. „In Zukunft wollen wir zusätzlich manuelle Tätigkeiten durch die Automatisierung ersetzen und die Rüst- und Nebenzeiten weiter reduzieren“, erklärt Gerst. „Wir freuen uns, wenn Cloos uns bei unseren Herausforderungen auch in Zukunft tatkräftig unterstützt.“

Carl Cloos Schweißtechnik GmbH

www.cloos.de;

Schweißen & Schneiden Halle 9, Stand 9C42


Schweißroboter: Automatisierungs- und Prozess-Knowhow kombiniert

Präzise und dynamische Baumüller-Antriebe für Cloos-Schweißroboter

Dynamische und genaue Robotiklösungen entwickelt Cloos Schweißtechnik mit Automatisierungs- und Antriebstechnik von Baumüller.

Bei dem ersten gemeinsamen Projekt – einem sechsachsigen Knickarm-Schweißroboter – haben die beiden Partner das Beste aus zwei Welten verknüpft: Das verfahrenstechnische Knowhow von Cloos wurde mit Automatisierungstechnik von Baumüller vereint.

Heraus gekommen ist bei der Kooperation ein Schweißroboter mit Traglasten bis sechs Kilogramm, der insbesondere in Kompaktzellen zum automatisierten Lichtbogenschweißen kleinerer Bauteile, z. B. für Landmaschinen oder Motorrad-Rahmen eingesetzt wird. Aufgrund seiner geringen Masse und kleinen Hebelarme erreicht der Roboter große Geschwindigkeiten und gleichzeitig eine hohe Positioniergenauigkeit.

Basis dafür ist die Automatisierungstechnik aus Nürnberg: In dem Komplettsystem sorgt eine performante Steuerung in Verbindung mit leistungsstarken Antrieben für verringerte Taktzeiten und damit für höhere Stückzahlen. Hoch präzise Antriebs- und Regelungstechnik wiederum sorgt für eine hohe Wiederholgenauigkeit im Schweißprozess.

Zum Einsatz kommt hier die gesamte Bandbreite an Automatisierungskomponenten: Vom Box-PC über den Mehrachsregler b maXX 5800 bis hin zu den DSH-Motoren. Das Gesamtsystem überzeugt mit extrem hoher Regelgüte und einem um Faktor zehn geringeren Rastmoment gegenüber konventionellen Servomotoren.

Mit speziellen Robotik-Software-Bausteinen aus der Bibliothek Coordinated Motion erreicht man außerdem eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit, exakte Positionierung und maximale Laufruhe am Tool Center Point, was zu einer optimalen Qualität der Schweißnaht führt.

Baumüller Nürnberg GmbH

www.baumueller.de;

Schweißen & Schneiden Halle 13, Stand 13E53

Im Schweißroboter von Cloos sorgt Automatisierungstechnik von Baumüller für maximale Präzision.
Bild: Cloos

Steckbrief

  • Die erste Roboteranlage hat Glüpker Blechtechnologie Anfang der neunziger Jahre in Betrieb genommen. Mittlerweile setzt man mehr als 30 Roboteranlagen zum automatisierten Schweißen ein.
  • Die Bandbreite reicht von kompakten Roboterzellen zum Schweißen von Kleinteilen bis zu größeren Roboteranlagen zum Schweißen von komplexen Bauteilen. Die verschiedenen Roboteranlagen sind ähnlich aufgebaut und verfügen über die gleichen Programme. Dies vereinfacht die Bedienung der Anlagen.
  • Die Offline-Programmierung der Roboteranlagen erfolgt mit der Roboplan-Software. Während in der Anlage die Produktion läuft, kann in Roboplan ein neues Programm erstellt werden. Glüpker nutzt Roboplan auch für Rentabilitätsprüfungen, ab wann sich eine Roboter-Automatisierung rechnet.
  • Auch der manuelle Schweißbereich ist für die Blechbearbeitungsprofis nach wie vor wichtig. Alle Arbeitsplätze zum Handschweißen sind gleich ausgestattet, so dass die Mitarbeiter flexibel zwischen den einzelnen Stationen wechseln können. Ein zentrales Element der modularen Schweißstationen ist die Qineo Pulse.
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