Schlüsselfertige Systemlösungen in der Robotik
Auf der Fachmesse AUTOMATICA präsentierte Cloos ein innovatives Produktspektrum für den roboterbasierten Schweißprozess. Neben Neuheiten in der Anwendersoftware standen insbesondere neuentwickelte, synergiegesteuerte Impulsstromquellen der Serie QINEO® PULSE mit vielfältigen Vorteilen zum automatisierten Schweißen im Mittelpunkt der Exponate.
ROMAT®-Industrieroboter in Überkopfposition beim rationellen MAG-TANDEM-Schweißen eines großvolumigen Bauteils.
ROMAT®-Industrieroboter in Überkopfposition beim rationellen MAG-TANDEM-Schweißen...
Hohe Flexibilität und optimale Werkstückzugänglichkeit
Das andere, komplexe Roboterschweißsystem ist speziell konzipiert zur Bearbeitung großdimensionierter Bauteile. Der Industrieroboter ROMAT® 350 der neuen, kompakten Roboterbaureihe von Cloos ist dabei vorteilhaft in Überkopfposition an einem C-Ständer montiert. Ein Quer- und Vertikalhub sowie eine 6 m- Bodenverfahreinheit gewährleisten hohe Flexibilität und somit optimale Werkstückzugänglichkeit. Mittels eines vollautomatischen Brennerwechselsystems kann je nach Bauteilanforderung im MAG-Eindrahtverfahren oder im TANDEM-Hochleistungsprozess geschweißt werden, dessen hohe Abschmelzleistung beider Drahtelektroden bei gleichzeitig hoher Schweißgeschwindigkeit eine beachtliche Produktivitätssteigerung garantieren soll. Die leistungsstarke Schweißtechnik liefern, laut Auskunft, die 600 A-High-End-Stromquelle QUINTO sowie ein synergiegesteuertes 450 A-Impulsschweißgerät der neuentwickelten Serie QINEO® PULSE.
MSG-Laser-Hybrid – ein Hochleistungsprozess
In einer weiteren Roboterstation wurden innovative Lasertechnologien von Cloos vorgestellt. Im Mittelpunkt stand der MSG-Laser-Hybrid-Hochleistungsprozess – eine rationelle Verbindung aus Laserstrahl- und Lichtbogenschweißen. Der neuentwickelte Laser-Hybrid-Schweißkopf mit integrierter siebenter Roboterachse sorgt dabei für eine optimale Brennerorientierung, die ein problemloses Verfolgen der Schweißnaht, auch mit Richtungsänderungen, sowie eine gute Einkoppelung des Laserstrahls bei der geforderten MSG-Brennerstellung ermöglicht. Somit entfallen unliebsame Schweißunterbrechungen an Konturen und es sind kürzere Taktzeiten im Roboterschweißprozess gegeben. Die integrierte Prozess-Überwachungssensorik bietet beste Möglichkeiten zur Realisierung verschiedenster Nahtformen im universellen Einsatz. Die hohe Laserleistung von bis zu 20 kW ist vorteilhaft, insbesondere auch zum Schweißen dickwandiger Werkstoffe.
Impulsstromquellen für automatisierten Schweißbetrieb
Erstmals präsentierten sich auf dieser Messe die neuen, stufenlos regelbaren Impulsstromquellen der Serie QINEO® PULSE von 350 – 600 A, die insbesondere auch für den automatisierten Schweißbetrieb geeignet sind. Die Geräte sind sowohl als Kompaktanlagen als auch mit getrenntem Drahtantrieb erhältlich. Die digitale Schweißstromregelung gewährleistet eine hohe Reproduzierbarkeit der Schweißergebnisse. Für alle üblichen Gas-Werkstoff-Kombinationen und Drahtdurchmesser sind die Parameter als Synergiekennlinien in der Datenbank der Stromquelle gespeichert. Eine Optimierung dieser Einstellungen ist bei der QINEO® PULSE durch zwei Feinabgleiche möglich. So kann mit der Funktion „Arc Length“ ein Feinabgleich der Lichtbogenlänge und mit der Funktion „Arc Dynamic“ ein Feinabgleich der Lichtbogendynamik realisiert werden.
Die Kommunikation zwischen Stromquelle und Robotersteuerung kann mit einem „Open Machine Interface“ oder über ein standardisiertes Bus-System, wie Profi Bus DP, Profi Net oder Interbus S erfolgen.
Optimierte Robotersteuerung
Die Robotersteuerung ROTROL® II präsentierte sich mit optimierten Möglichkeiten. Durch die neue Bedienoberfläche des Programmierhandgerätes (PHG) stehen dem Anwender noch komfortablere Darstellungs- und Einflussmöglichkeiten zur Verfügung, um Roboterprogramme in ihrem Ablauf testen und optimieren zu können. In dem großen, berührungssensitiven Display werden alle für den Lichtbogenprozess notwendigen Informationen bereitgestellt – vom übersichtlichen Programmtext mit parallelen Statusanzeigen der Ein- und Ausgänge bis hin zu erweiterten Möglichkeiten, Schweißparameter anzuzeigen und diese während der Bahnbewegung des Roboters optimieren zu können.
Für Effizienzsteigerung der Anlage
Im Bereich der roboterspezifischen Anwendersoftware wurden die Systeme RoboPlan NT und PDM (Process Data Monitoring) sowie das neue Ferndiagnosesystem RSM demonstriert: Das Programmiersystem RoboPlan NT bietet effiziente Möglichkeiten der Offline-Programmierung von ROMAT®-Industrierobotern unter Windows am PC. Mit Hilfe eines Simulationsmoduls werden die offline erstellten Programme auf Ablauffähigkeit, Werkstückzugänglichkeit und Kollisionsfreiheit getestet und direkt an die ROTROL®-Robotersteuerung übertragen. Das Softwarepaket PDM ermöglicht es, alle verfügbaren Schweißparameter und Betriebsdaten einer Roboteranlage auf einem externen PC zu dokumentieren – dabei sind die Daten von Robotersteuerung und Stromquelle in einem Programm zusammengefasst.
Die Analyse der Schweißparameter ermöglicht eine Optimierung der Nahtqualität und gewährleistet das perfekte Zusammenspiel von Stromquelle, Industrieroboter und Robotersteuerung. Insgesamt können die Daten von bis zu 32 Roboteranlagen mit jeweils bis zu zwei Schweißstromquellen dokumentiert werden.
Die neue Roboter-Ferndiagnose-Software RSM (Remote Service Manager) erlaubt es, über einen internetfähigen PC bis zu 32 Cloos-ROTROL®-Steuerungen fernzuwarten. Hierzu sind die ROMAT®-Industrieroboter über ein Netzwerk mit dem PC verbunden. Auf diesem Weg können komplette Schweißprogramme vom und zum Roboter übertragen werden und eine Vielzahl allgemeiner Informationen zu Anlagenkonfiguration und -status sowie Fehlerspeicher ausgelesen werden. Ein-/Ausgänge können überwacht und alle Parameter der digitalen Antriebsregler überprüft werden. Über geschützte Mechanismen lassen sich auch Daten zwecks Optimierung im Antriebsregler ändern. Ebenfalls ist es möglich, ein komplettes Update der Systemsoftware aus der Ferne durchzuführen.
Lasersensorsystem zur Bestimmung von Nahtposition und -geometrie
Aus der Palette hochleistungsfähiger Sensoren von Cloos wurden die neuen Lasersensorsysteme CSE (Cloos Seam Explorer) und CST (Cloos Seam Tracker) vorgeführt. Die Sensoren sind berührungslose, optische Messsysteme zur Nahtverfolgung und Bestimmung von Nahtposition/-geometrie beim Roboterschweißen. Sie arbeiten mit Hilfe eines Laserstrahls geringer Leistung (bis max. 50 mW) auf Basis einer Abstandsmessung.
Beim CSE-Sensor erfolgt der Suchprozess offline – d. h. vor Schweißbeginn – wobei beim Überfahren des Werkstückes das Messsignal elektronisch ausgewertet und signifikante Stellen erkannt werden. Die Schweißparameter werden dann während des Schweißprozesses der zuvor ermittelten Nahtgeometrie linear angepasst. Die Lasersensoren der Reihe CST 60/90 ermitteln offline den Nahtanfang, nehmen aber die Vermessung der Nahtgeometrie online – also zeitgleich – mit dem Schweißprozess vor. Die stufenlose Anpassung aller Schweißparameter ermöglicht den präzisen Ausgleich von Bauteiltoleranzen und Wärmeverzug.
Special Blechexpo/Schweisstec 2011
Das praxisnahe Messeduo BLECHEXPO und SCHWEISSTEC findet seit dem Jahr 2007 in der neuen Landesmesse Stuttgart statt. Die internationale Fachmesse BLECHEXPO konnte sich innerhalb kürzester Frist in Europa eine führende Position erarbeiten und steht heute in der Weltrangliste der Fachmessen für Blechbearbeitung auf Rang 2.
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