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Prototypenbau

BlechbearbeitungSchröder sorgt für saubere Schnitte

Glänzende Kamine

Seibel + Reitz hat entgegen dem Trend zum Outsourcing einen Arbeitsschritt zurückverlagert. Eine Blechschneidanlage von Schröder-Fasti war das Mittel, um den Materialfluss flexibler zu machen und Bestände zu reduzieren. Zudem konnten die Kosten deutlich gesenkt werden.

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PrototypenbauPräzision als Wettbewerbsvorteil

Vor der seriellen Fertigung stehen in der Regel eine Machbarkeitsanalyse sowie Prototypen- und Vorserienfertigung. Beim Prozess- und Automatisierungstechniker Conntronic passiert das im eigenen Tec-Center in Augsburg. Es besteht aus drei Bereichen, zwei davon sind für Widerstandsschweißen und sonstige Applikationen zuständig. Für Laserschweiß- und Laserschneidanwendungen gibt es eine eigene Laserzelle, in der seit kurzem ein Yaskawa-Schweißroboter präzise seine Wege abfährt.

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Motoman MC2000II von Yaskawa

Das Tec-Center ist der Ort, in dem Conntronic die Machbarkeit eines Teils abbildet und so den Kunden bei der Entwicklung der Bauteilgeometrie unterstützt. „Oft sind mehrere Feedbackschleifen notwendig, um die konkrete Anlage zu planen und schließlich das Teil in Serie zu fertigen“, weiß Siegfried Wonka, Leiter Vertrieb und Service bei Conntronic Prozess- und Automatisierungstechnik. Da Conntronic ein branchenorientierter Anbieter ist, handelt es sich zumeist um Teile, die für Haushaltsgeräte, in der Automobilindustrie oder der E-Mobilität genutzt werden.

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Seit Kurzem ist bei dem Augsburger Automatisierungstechniker eine neue Laserzelle in Betrieb: ein Motoman MC2000II von Yaskawa. Er ist speziell für Aufgaben konzipiert, die hohe Präzision erfordern. Die zu fertigenden Bauteile können so komplex sein, dass der Winkel der Bearbeitung variiert werden muss: Manche Werkstücke müssen horizontal, andere vertikal eingespannt werden. Maximale Flexibilität ist daher notwendig. Dafür sorgen Zusatzachsen, über die sich die Drehrichtung des Tisches verändern lässt. Außerdem kann entweder der Roboter den Schweiß- oder Schneidkopf führen, oder der entsprechende Kopf wird an einer externen Vorrichtung montiert und der MC2000II führt das Bauteil. Eine externe, robotergesteuerte Achse kann das Bauteil dem Roboter zustellen, was mit der Vorgängerlösung nicht möglich war. „Mit unserem neuen Roboter von Yaskawa können wir Bauteile fertigen, die wir bisher in der Zelle nicht schweißen konnten. Abgesehen davon war die Programmierung zuvor recht kompliziert. Auf Grund der Zusatzachse können wir je nach Bauteil sogar eine Effektivitätssteigerung von teils über 50 Prozent messen“, freut sich Siegfried Wonka.

„Wir hatten bei der Bahngenauigkeit eine Benchmark, an der sich alle in Frage kommenden Roboter messen mussten. Am Ende entschieden wir uns für den Roboter von Yaskawa, weil er am besten abschnitt“, äußert sich Wonka zu der Frage, was alles für den Motoman MC2000II sprach. Die sehr hohe Positionier- und Bahngenauigkeit zahlt sich auch in Sachen Wirtschaftlichkeit aus. Denn dadurch lassen sich die Maschinen einfacher und besser planen. Hierzu trägt auch die leichte Programmierbarkeit bei. Sie lässt eine optimierte Inbetriebnahme zu und fordert keine aufwändigen Schulungen für Mitarbeiter in der zukünftigen Produktionsstätte.

MC2000II

Neben der Bahngenauigkeit kam es Wonka vor allem auf die Traglast und die Reichweite des Roboters an. Der MC2000II kann mit einer Traglast von 50 kg selbst große Schweißköpfe in unterschiedlichen Bahnen präzise über das Werkstück führen. Das Besondere ist, dass sowohl Kreise und Kurven als auch gerade Linien gefahren werden können. Wichtig ist das zum Beispiel, wenn ein Remote-Schweißkopf zum Einsatz kommt. Laser-Remote-Schweißen ist vor allem bei komplexen Schweißnahtgeometrien vorteilhaft, da damit besonders exakte und feine Schweißnähte möglich sind. In diesem Spezialfall wird der Schweißkopf über eine eigene Steuerung programmiert.

Da Bauteile oft nicht am Stück gefertigt werden, kommt es zudem auf die Reichweite des eingesetzten Roboters an. Bei Schweißarbeiten in mehreren Schritten werden in der Vorschweißgruppe verschiedene Einzelbauteile zusammengeschweißt, die dann wiederum die Zusammenschweißgruppe bilden. In so einem Fall nehmen Haltevorrichtungen oft Vorschweißgruppe und Zusammenschweißgruppe auf. Um sie zu bearbeiten, muss der Laserkopf entsprechend positioniert werden. Der Roboter gelangt nur dann optimal zu den einzelnen Baugruppen, wenn die Reichweite passend berechnet ist. Der MC2000II ist mit einer Reichweite von bis zu 2.038 mm diesen Aufgaben bestens gewachsen.

Sichere Robotersteuerung

Doch was würde die optimale Reichweite nützen, wenn niemand dem Roboter eindeutich sagen könnte, wohin er soll? Daher kommt bei Conntronic die Steuerung DX200 zum Einsatz, eine komplette Funktionale Sicherheitssteuerung (FSU) der Kategorie 3. Über das Programmiergerät erfolgt die Programmierung von Trumpf- und Highyag-Laserköpfen. Die Multi-Robot-Technologie in der Steuerung erlaubt die synchrone Zusammenarbeit von bis zu 8 Robotern oder 72 Achsen.

Mit bis zu 32 festlegbaren Sicherheitszonen und 16 möglichen Werkzeugen können Arbeitsbereiche verkleinert und die Produktionsfläche besser ausgenutzt werden. Als weiterer Vorteil können im Schnittfeld Roboter–Mensch mehrere Teilprozesse gleichzeitig ausgeführt werden. Die entsprechenden Sicherheitsstandards bleiben dabei stets gewährleistet. Die DX200 sorgt als sichere Robotersteuerung dafür, dass nicht nur der Manipulator, sondern auch der Aktor mit keinen anderen Maschinen oder Arbeitern kollidiert. Eine doppelte Schutzzelle wird daher nicht benötigt; es genügt die einfache Variante.

Wonka fasst abschließend zusammen: „Der Schweiß- und Schneidroboter Motoman MC2000II von Yaskawa hat in der neuen Laserzelle nicht nur für den effizienteren und wirtschaftlicheren Bau von Prototypen, Kleinserien sowie der Entwicklung von Bauteilen und Schweißanlagen beigetragen. Die besonders hohe Bahngenauigkeit in Kombination mit Reichweite und Traglast lassen auch schwere Schweißköpfe zu.“ In Kombination mit den Zusatzachsen eröffnen sich so neue Möglichkeiten der präzisen Bauteilbearbeitung. cs

Blechexpo, Halle 6 Stand 6416

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