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CNC ermöglicht Schweißen komplexer Blechteile

| Autor/ Redakteur: Stefan Ziegler / Reinhold Schäfer

Das genaue WIG-(Wolfram-Inertgas-)Schweißen von dünnen Blechen oder exakten Rundnähten ist ein komplizierter Prozess, der bisher weder von herkömmlichen Maschinen noch von Hand zufriedenstellend ausgeführt werden konnte. Ein Augsburger Maschinenbauer entwickelte deshalb – unterstützt durch einen Systemintegrator in Penzberg – eine auf einer Parallelkinematik basierende Schweißzelle, die nun mit dem Einsatz einer PC-basierten Steuerung Serienreife erreicht hat.

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Für die insgesamt acht CNC-Achsen sind vier kompakt bauende, zweikanalige Servoverstärker AX5203 im Einsatz.
Für die insgesamt acht CNC-Achsen sind vier kompakt bauende, zweikanalige Servoverstärker AX5203 im Einsatz.
(Bild: Beckhoff)

Die Schweißnaht, die Castro-Geschäftsführer Udo Massari an einem Titan-Katalysator für Luxusautos zeigt, sieht aus wie eine erstklassige Silikonfuge: „Es entsteht ein absolut gleichmäßiger Wulst. Wir sind die einzigen, die diese Qualität liefern können. Das schafft nicht einmal ein Roboter.“ Sein Geheimnis heißt Wigpod, eine automatisierte Wolfram-Inertgas-Schweißzelle, die mittels Parallelkinematik arbeitet. Die sechs parallel angeordneten Achsen können ihre Länge verändern und sich in allen drei translatorischen und rotatorischen Freiheitsgraden bewegen. In Kombination mit modernster Steuerungs- und Antriebstechnik von Beckhoff hat die Maschine nun die Serienreife erreicht. Der Umstieg von der zuvor verwendeten Steuerungstechnik auf PC-based Control war für Massari überraschend einfach und schnell: „Innerhalb von nur vier Monaten hatten wir die komplette Steuerung erneuert sowie die Transformationsanpassung und HMI-Programmierung realisiert. Bereits beim ersten Besuchstermin konnte Vertriebsingenieur Raphik Shahmirian von der Beckhoff-Niederlassung München Lösungsvorschläge anbieten und kurze Zeit später ging es an die konkrete Umsetzung.“

Die gleiche Erfahrung machte Peter Böckstiegel, Geschäftsführer des unterstützenden Systemintegrators Böckstiegel Automation: „Bei allen bisherigen Projekten wurde ich optimal unterstützt, sodass auch ich als kleineres Unternehmen anspruchsvolle Kundenaufträge erfüllen konnte. Dazu trägt insbesondere bei, dass sogar sehr individuelle Aufgaben wie bei Castro äußerst zuverlässig gelöst werden.“

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Hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit

Bereits seit den 1990er-Jahren entwickelt Castro Systeme auf Basis der Hexapodtechnik. Zunächst begann man mit medizinischen Behandlungs- und OP-Liegen für die Augenlaserbehandlung und Nierensteinzertrümmerung. Castro arbeitet zudem seit vielen Jahren an einer Lösung für den Maschinenbau und brachte 2009 als Basismodell den ersten sogenannten Caspod auf den Markt. Dazu erläutert Massari: „Die Herausforderung bei der Entwicklung besteht vor allem in der Umsetzung der Parallelkinematik in CNC-basierte Steuerungstechnik. Mit dem Einsatz von PC-based Control hat nun aber eine neue Ära begonnen, die den Anforderungen des Präzisionsmaschinenbaus perfekt entspricht.“

Die Caspod-Baureihe umfasst sechsachsige Maschinenzellen mit Parallelkinematik, die für verschiedenste Anwendungen, wie zum Beispiel Schweißen, Entgraten, Fräsen, Polieren oder Laserschneiden, ausgelegt werden können. Die kompakte, CE-konforme Bearbeitungszelle zeichnet sich durch hohe Dynamik, Bahngenauigkeit und große Steifigkeit aus. So kann die Schweißzelle Wigpod den 0,5 kg schweren WIG-Schweißbrenner mit einer Genauigkeit im Hundertstelbereich positionieren, bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 60 m/min – und das bei nur einem Bruchteil der Leistungsaufnahme herkömmlicher Arbeitsmaschinen.

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