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Jede Schweißnaht kann zuverlässig nachverfolgt werden

Sobald der Schweißvorgang gestartet wurde, greift der Fanuc-Handlingroboter das Bauteil und führt es in die Schweißzelle. Für ihn sei das Wechselrichtergehäuse beinahe ein Leichtgewicht. Bei einer Reichweite von 2,6 Metern beträgt die Traglast nämlich 210 Kilogramm, aber das Aluminiumgehäuse samt Spannvorrichtung bringt kaum über 140 Kilogramm auf die Waage. Ist das Tauro-Gehäuse in der Schweißzelle eingetroffen, wird ein Data-Matrix-Code (DMC) mit Tintenstrahltechnik auf den Gehäuseboden gedruckt, wie es heißt. Der Code enthält die Seriennummern der einzelnen Tauro-Gehäuse. Diese werden dann mit den Schweißdaten verknüpft, die von der Datenmanagementsoftware Weldcube während des Schweißvorganges aufgezeichnet werden. Jede einzelne Schweißnaht kann danach zu 100 Prozent nachvollzogen werden, betont Fronius Solar Energy.

Ist der Code aufgebracht, beginnt das Schweißen. Während ein Fanuc-Schweißroboter des Typs ARC Mate 100iD seinen Job erledigt und 5,5 Meter Aluminiumblech mit insgesamt 96 Schweißnähten fügt, bringt der Fanuc-Handlingroboter das Gehäuse in exakte Position. Einige der Schweißnähte erfordern nämlich perfekte Simultanbewegungen beider Roboter, was die hohe Kunst des Roboterschweißens bedeutet, wie die Experten wissen lassen. Was den Schweißprozess an sich betrifft, so kommt vorwiegend das Pulse Multi Control Ripple Drive zum Einsatz. PMC Ripple Drive erlaube nämlich eine präzise Einstellung des Wärmeeintrags und eigne sich deshalb hervorragend für das Fügen von unterschiedlich starken Blechen.

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Auch die Schweißnahtoptik kann sich sehen lassen

Genauer betrachtet ist PMC Ripple Drive eine spezielle Ausprägung des PMC-Prozesses. Charakteristisch ist dabei ein zyklischer Prozesswechsel zwischen PMC und einer reversierenden Drahtbewegung mithilfe einer sogenannten Push-Pull-Antriebseinheit. Weil das Ganze für das automatisierte Schweißen ausgelegt ist, schweißt man mit PMC deutlich schneller als per WIG. Dabei liefere der Prozess die gleichen schön geschuppten, nahezu spritzerfreien Schweißnähte.

Als Schweißzusatz kommt ein 1,2 Millimeter dicker Aluminium-Silizium-Draht zum Einsatz, der unter Argon verschweißt wird. Schweißprozesse, Draht und Gas sind dabei in den Systeminformationen zum Schweißauftrag enthalten. Ist der etwa 17,5 Minuten dauernde Schweißzyklus beendet, legt der Handlingroboter das Bauteil in der Schleuse ab und die Schweißzelle sendet ein „Fertig“-Signal an das MES-System. Noch während die eine Schleuse entleert wird, kann in der anderen auch bereits der nächste Job starten.

Das MES verwaltet außer dem Auftragsmanagement auch Daten wie Maschinenzustände, Taktzeiten, Störungen sowie die Werte der Unterdruckprüfung, die am Ende der gesamten Schweißarbeiten erfolgt, wie das Unternehmen erklärt. Auch Wartungsfenster könnten mithilfe des MES festgelegt werden. Wenn sich zum Beispiel herausstelle, dass durchschnittlich alle 100 Betriebsstunden eine bestimmte Störung auftrete, ließe sich ein gezieltes Wartungsintervall von 99 Stunden festlegen. Systematisch im Voraus geplante Wartungsarbeiten verlängern nicht zuletzt die Lebensdauer von Schweißgeräten und vermeiden teure Stillstandszeiten.

Eine umfangreiche Naht- und Dichtheitsprüfung muss sein

Die wenigen Gehäusedetails, die der Roboter dennoch nicht optimal erreicht, werden dann händisch per WIG nachgeschweißt, weil der Prozess für Aluminium gut geeignet ist. Am Ende der Schweißarbeiten werden eventuelle Nahtüberhöhungen abgeschliffen und die Schweißnähte mit einer in eventuell bestehende Poren oder Risse eindringende Prüffarbe bestrichen, um sie so auf Schweißfehler zu untersuchen.

Nach der Schweißnahtprüfung wandert ein fehlerfreies Gehäuse in die Dichtheitsprüfanlage, die Fronius extra für den Tauro entwickelt hat. Diese erzeugt im Inneren des Wechselrichtergehäuses einen Unterdruck von rund 60 Millibar, der über einen genau definierten Zeitraum zu halten ist. Fällt der Druck während dieser Zeit um weniger als 1,8 Millibar, ist das Gehäuse als dicht zu deklarieren und erfüllt damit die Schutzart IP65. Nach erfolgreich absolvierter Prüfung wird das Ergebnis seriennummerbezogen in Weldcube gespeichert. Das Outdoor-Wechselrichtergehäuse ist jetzt bereit für die Pulverbeschichtung. Am Ende der Fertigungskette, also nach der Montage, stünden Wechselrichter für Großanlagen parat, die allen Witterungsverhältnissen trotzten.

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