IP65-konform So schweißt man Aluminiumgehäuse für Wechselrichter absolut dicht

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Fronius Solar Energy aus Österreich gilt als Solarstrompionier. Dort fertigt man etwa Outdoor-Wechselrichter des Modells Tauro. Damit diese einsatzfähig sind, nutzt man Schweiß-Know-how und Roboter.

Der neueste Outdoor-Wechselrichter von Fronius Solar Energy heißt also Tauro. Mit einer modernen Handling-to-Welding-Roboterschweißanlage werden die doppelwandigen, später aktiv gekühlten, Aluminiumgehäuse derselben rundum dicht verschweißt, um sie für den kommerziellen Einsatz im Freien fit zu machen. Wie es heißt, halten sie danach jedem Wetter stand. Egal ob Regen, Hitze oder direkte Sonnenbestrahlung: Der Wechselrichter erledige seinen Job zu 100 Prozent. Von zukunftsorientierten Solarexperten entworfen, erfüllt er außerdem die internationale Schutzart IP65. Hightech-Geräte dieser Art sind außerdem gegen Berührung, Strahlwasser aus beliebigem Winkel und Staubbelastung geschützt.

Vor dem Schweißprozess wird realitätsnah simuliert

Die Produktion des Wechselrichters erfolgt genauer gesagt am österreichischen Standort Sattledt. Geschweißt werden Gehäuse und Flügeltüren in einer speziell dafür entwickelten Handling-to-Welding-Roboterschweißzelle. Sämtliche Roboterbewegungen und Schweißabfolgen programmieren und simulieren die Spezialisten mit Fronius-Pathfinder offline, also getrennt von der Anlage, mit einem digitalen Zwilling. So erkennt man eventuelle Störkonturen bereits vor der realen Fertigung. Das Gleiche gelte für Achsenbegrenzung und Brenneranstellungen. Auch dabei können die Solarspezialisten rechtzeitig vor der ersten Schweißprobe bei Bedarf eingreifen. Sobald die Schweißabfolgen programmiert sind, übergibt Pathfinder die Daten dem Postprozessor, der sie in die Sprache der Fanuc-Roboter übersetzt. So spart das Unternehmen Zeit und Kosten. Offline-Programmieren verkürzt nämlich das Teachen der Roboter in der Schweißzelle um viele Stunden.

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Der Schweiß-Workflow kann präzise geplant werden

Vor Beginn der Produktion werden die Tauro-Verkaufsaufträge in einem Enterprise-Resource-Planning-System angelegt, führen die Spezialisten weiter aus. Das schafft die Basis für den sogenannten Material-Ressourcen-Planungslauf (MRP-Lauf). Dabei werden alle Produktionsaufträge für Gehäuse und Flügeltüren erzeugt. Als Nächstes wird jedem Auftrag ein Produktionsdatum zugewiesen. Die darauffolgende Feinplanung übernimmt das Manufacturing Execution System (MES). Jeder Auftrag kann so auf die Minute genau geplant werden, um einem freien Auftragskorridor zugeordnet und anschließend gelistet zu werden, heißt es.

Vorheften, Rüsten und Schweißen laufen sauber ab

Das Schweißen der doppelwandigen Wechselrichtergehäuse ist wegen der unterschiedlichen Blechstärken von Beginn an eine besondere Herausforderung, betonen die Österreicher. Bevor deshalb die einzelnen Blechelemente in der Roboterschweißzelle normgerecht gefügt werden, werden sie zunächst händisch vorgeheftet, was per präzisem MAG-Schweißen erfolgt. Sind diese Heftarbeiten beendet, und am Terminal der Anlage gebucht, gibt die zentrale Systemsteuerung den nächsten Arbeitsschritt – das Roboterschweißen – frei.

Jetzt wird das Gehäuse auf den Rüstwagen gelegt, gespannt und in die Schleuse gefahren. Ist dieser Vorgang quittiert, startet die Anlage den nächsten Job: Das für das Positionieren und Schweißen zuständige Roboterprogramm wird mithilfe eines RFID-Chips an der Spannvorrichtung ausgewählt.

Fronius Solar Engery betont, dass egal, welches Bauteil in die Schleuse gelegt wird, der RFID-Chip genau weiß, welches Schweißprogramm zu wählen ist. Zum Beispiel kann Schleuse eins mit einem Wechselrichtergehäuse bestückt werden, während über die Bauteilzuführung in Schleuse zwei eine Flügeltür geschweißt wird. Der Einsatz der RFID-Technik hilft also dabei, Bauteile völlig unabhängig von Form, Größe und Stückzahl zu schweißen. Dabei sei es egal, ob Losgröße 1 oder Serienstückzahlen, denn die Roboterschweißzelle könne beides.

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