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Cobots Potenziale mit kollaborativen Robotern ausschöpfen

| Autor / Redakteur: Rochus Rademacher / Mag. Victoria Sonnenberg

In der Erprobungsphase des kollaborativen Schweißroboters bei H. P. Kaysser werden bisher manuell geschweißte Bauteile systematisch auf eine teilautomatisierte Herstellung untersucht. Erstes Ergebnis: Bei wiederkehrenden Teilen in kleiner Stückzahl ist der Cobot aufgrund der Nahtreproduzierbarkeit unschlagbar.

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Für Abteilungsleiter Ralph Schröppel (l.) und Schweißer Edgard Arndt von H. P. Kaysser passt der Cobot perfekt in den Werkzeugkasten.
Für Abteilungsleiter Ralph Schröppel (l.) und Schweißer Edgard Arndt von H. P. Kaysser passt der Cobot perfekt in den Werkzeugkasten.
(Bild: Lorch Schweißtechnik GmbH)

Bei H. P. Kaysser findet man eine Armada an Schweißgeräten von insgesamt 16 Fabrikaten – im Alter von 30 Jahren bis sechs Monaten. „Ein solcher Werkzeugkasten ist wartungstechnisch problematisch und erfordert Spezialkenntnisse“, begründet Gesellschafter und Geschäftsführer Thomas Kaysser die eingeleitete Konsolidierung auf Inverter von Lorch Schweißtechnik mit einheitlicher Bedienlogik. Ein Vorteil für H. P. Kaysser beim „Umbau“: Lorch bietet inzwischen auch Finanzierungsmodelle an. „Die Anlagen sind geleast, sodass wir stets die aktuelle Gerätegeneration im Einsatz haben.“

Jüngster Zugang sind zwei Lorch Cobot Welding Packages – der Blechverarbeiter lotet seit Januar 2019 in den Produktionsbereichen Rohr/Stahlkonstruktion und Edelstahl/Aluminiumtechnik die Möglichkeiten des kollaborativen Schweißroboters aus. Er besteht aus dem Universal Robot UR 10, der Stromquelle S-RoboMIG XT und den Lorch-Spezial-Schweißprozessen. Durch die Lorch Cobotronic Software werden die Lösungskomponenten zu einem universellen Schweißwerkzeug verbunden.

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„Wir haben den Erprobungsbetrieb gleich auf zwei Beine gestellt – je ein kollaborativer Roboter im Schwarz- und im Weißblechbereich“, berichtet der Geschäftsführer. Die Einsatzmöglichkeiten des Cobots seien so vielseitig, dass anfangs gar nicht zu übersehen war, was mit dem Automationswerkzeug alles machbar ist. „Bei der Hälfte unserer Aufträge ist die Stückzahl kleiner zehn. Meist handelt es sich um Rahmenaufträge, die wir je nach Werkstück in größeren Losgrößen fertigen und nach Kundenwunsch aus unserem Warenlager in kleineren Losen ausliefern.“

„Der Cobot passt perfekt in unseren Werkzeugkasten“, konstatiert Ralph Schröppel, Leiter des Bereichs Feinblech. „Er ist ohne Sicherheitseinhausung leicht in die Arbeitsabläufe am Schweißtisch zu integrieren, er assistiert beim Abschweißen wiederkehrender Teile ab einer kleinen Stückzahl, ist schnell installiert und durch die Kombination aus Free- Drive-Funktion und Touch-Display zudem extrem einfach zu bedienen und programmieren.“ Vor allem aber interessieren Schröppel die Vorteile bei der Arbeitsorganisation und der Nahtqualität: „Der Cobot ist hocheffizient, denn die Bauteile werden an einem Nebenplatz parallel zum Roboterschweißen vorbereitet, was Zeit spart und den Schweißer entlastet. Denkbar ist sogar, dass nach der Programmierung durch die Schweißfachkraft ein Teilezurichter die Arbeit übernehmen könnte.“ Der Roboter produziert, dank des als Programm voreingestellten Schweißablaufs auf Basis der hinterlegten Lorch Schweißprozesse, gleichbleibend perfekte Schweißnähte in Serie – egal, ob es sich um Feinkorn-Baustähle, Aluminium oder Edelstähle handelt.

Fortbildung für das kollaborative Roboterschweißen

Für den Einsatz des Cobots im Stahlbau hat sich Edgard Arndt fortgebildet. „Der Einstieg in das kollaborative Roboterschweißen ist ja eine Umstellung, die aber dank der leichten Bedienbarkeit des Cobots in der Praxis schnell vollzogen ist“, sagt Arndt. Sein aktuelles Bauteil ist ein gut 80 cm langer T-Träger aus Stahl, an dessen Ösen schweres Audio-Equipment für Veranstaltungen aufgehängt wird. „Für solche Serienteile – Stückzahl 50 – bietet sich der Cobot absolut an. Nicht nur wegen der Nahtlänge, sondern weil das Bauteil nach Kundenanforderung geringen Toleranzen unterliegt. Wir profitieren hier eindeutig vom Cobot durch die Reproduzierbarkeit der Kehlnaht.“ Und das sei wesentlich, denn beim Handschweißen könne je nach Schweißer das a-Maß variieren, bei einem sei die Naht überhöht, beim anderen zu kurz und der dritte produziere Spritzer.

Das Teachen des Cobots erfolgt fast immer von Hand über die Free-Drive-Funktion. „Bei einer linearen, langen Naht kann man den Brenner auch maschinell über einen Joystick am Touch-Bedienfeld an die gewünschte Position bewegen. Dann ist auch der 45-Grad-Winkel der Brennerausrichtung absolut identisch“, erklärt Arndt, der in der „Findungsphase“ traditionell manuell geschweißte Bauteile für eine Bearbeitung mit dem Cobot analysiert. Sein nächstes Objekt: ein Maschinenschlitten für eine Laserstanzmaschine mit 300 Schweißnähten, die er ohne Vorzeichnen per Schablone und Vorrichtungen schweißen möchte.

* Rochus Rademacher ist freier Journalist aus Tübingen; weitere Informationen: Lorch Schweißtechnik GmbH in 71549 Auenwald, Tel. (0 71 91) 5 03-0, info@lorch.eu

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