Schweißen Fertigungszelle mit Handlingroboter bietet hohe Flexibilität beim Punktschweißen

Statt mehrere Roboter mit verschiedenen Schweißzangen einzusetzen, können Punkt- und Buckelschweißaufgaben an komplexen Bauteilen mit einer automatischen Fertigungszelle, bestehend aus Schweißpresse und Roboter, durchgeführt werden. Rotierende Revolverköpfe mit bis zu sechs unterschiedlichen Elektroden ersparen den zeitaufwändigen Werkzeugwechsel.

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Das Verschweißen unterschiedlicher Bauteile in kürzester Zeit – genau das ist die Stärke der elektromotorischen Schweißpressenfamilie Cosyflex. Für höchste Fertigungsflexibilität können die Servo-Pressen mit rotierenden 6-fach-Elektrodenrevolvern ausgerüstet werden, die blitzschnell – und ohne Werkzeugwechsel – die passende Elektrodenpaarung für die nächste Schweißung bereitstellen.

Cosyflex gibt es als autarke Schweißpresse für den Einsatz mit Werker und manuellem Bauteilhandling oder als automatische Fertigungszelle. Zur Komplettausstattung gehört ein Kuka-Roboter, der für das genaue und schnelle Handling der Bauteile unter der Presse zuständig ist (Bild 1). Abgerundet wird der Baukasten durch Peripherie-Module, die auf die jeweilige Anwendung hin optimiert sind.

Antriebstechnik ist Herstück der Schweißpressen

Herzstück der Schweißpressenfamilie ist die elektromotorische Antriebstechnik. Durch sie erfolgen die Zustellbewegungen der oberen Schweißelektrode, der sensorgeregelte Kraftaufbau und das aktive geregelte Nachsetzverhalten ausschließlich mit Hilfe eines Elektromotors statt mit Hydraulik- oder Pneumatikzylindern, wie bei konventionellen Pressen. Auch die rotierenden Revolverköpfe, die mit bis zu sechs unterschiedlichen Elektroden bestückt werden können, werden elektromotorisch angetrieben.

Die Maschine kann wahlweise mit Revolverkopf oben und unten (Bild 2) oder Revolverkopf oben oder unten und gegenüberliegender Fest-elektrode ausgerüstet werden. In kürzester Zeit kann das automatisierte Fertigungssystem eine neue Elektrodenkombination bei den Revolvern abrufen – immer abgestimmt auf die Bauteile und Fügestellen, die im nächsten Arbeitsschritt per Punkt- oder Buckelschweißen verbunden werden müssen. Aufwändige Werkzeugwechsel, wie sie etwa beim Einsatz von Zangen notwendig wären, entfallen und helfen, Zeit und Kosten zu sparen.

Pressen problemlos zur Fertigungszelle aufrüstbar

Die Cosyflex-Pressen sind so ausgelegt, dass sie im Tandem mit einem Handlingroboter arbeiten können und so problemlos zur automatischen Fertigungszelle aufrüstbar sind. Die Ausladung der Pressen liegt zwischen 600 und 1100 mm: Damit ist genügend Platz, um auch größere Bauteile wie komplette Autotüren oder -klappen vom Roboter automatisch unter der Presse durchhandeln zu können.

Innovative Steuerungstechnik mit Siemens-SPS-Interface sorgt für die harmonische Verknüpfung der Bewegungsabläufe des sechsachsigen Roboters mit den Hub- und Elektrodenbewegungen der Presse. Diese Verknüpfung ist von Roboterzangen bekannt, bei Schweißpressen ist sie absolut neu. Die Presse kann somit vollständig als siebte Achse in die Bewegung eines Roboters integriert werden. Damit lassen sich wertvolle Sekunden bei der Taktzeit gewinnen.

Unterschiedliche Pressengrößen im Angebot

Der Cosyflex-Baukasten bietet eine große Vielfalt. Zur Verfügung stehen die elektromotorischen Pressen in unterschiedlicher Größe und Leistung (ab 25 kA Schweißstrom und 1 t Elektrodenkraft aufwärts). Wahlweise können sie mit einem oder zwei Antriebsköpfen – als Cosyflex oder Cosyflex Duo – ausgerüstet werden. Lösungen, bei denen die Presse über ein Schienensystem als X- und Y-Achse im Raum verfahrbar ist, garantieren zusätzliche Flexibilität. Als Komplettlösung gibt es die Fertigungszelle schlüsselfertig.

Zum Lieferspektrum gehören, neben Schweißpresse und Roboter, die gesamte Software und Steuerungstechnik sowie Peripheriekomponenten wie unterschiedliche Elektrodenköpfe oder Greifersysteme, die genau auf das Verschweißen und Handling abweichender Bauteile ausgelegt sind. Jüngster Zuwachs im Zubehör-Baukasten ist ein handlicher Kuka-Miniroboter, der seitlich an die Presse montiert wird. Er hilft beim Zuführen und Positionieren von Anbauteilen wie Schweißbolzen oder -muttern, kann aber auch fertig geschweißte Baugruppen bis 3 kg greifen und koordiniert ablegen.

Bevorzugte Anwendungen für das Cosyflex-System gibt es unter anderem im Automobilbau (OEMs und Zulieferer), wo zunehmend komplexere Bauteilpaarungen an der Tagesordnung und höchste Qualität der Schweißpunkte gefordert sind. Die ungebremste Modellvielfalt im Autogeschäft führt automatisch zu kleineren Stückzahlen und damit zum Wunsch nach noch flexibleren Produktions-Tools. MM

Heribert Heinz ist Geschäftsführer der Cosytronic GmbH, 57537 Wissen

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