Roboterschweißen: die Grundlagen auf einen Blick

Von Roboterschweißen spricht man, wenn Roboter den Schweißvorgang automatisch durchführen. Sie tun dies auf der Grundlage eines Schweißprogramms, das jedes Mal je nach Projekt neu geschrieben werden kann. Das Roboterschweißen ist eine sehr fortschrittliche Variante des automatischen Schweißens. Zwar legen Maschinen die Schweißnähte, aber es werden immer noch Schweißer benötigt, um den Prozess zu steuern und zu überwachen.

Der Einsatz von Robotertechnik garantiert präzise und schnelle Ergebnisse, weniger Abfall und mehr Sicherheit. Roboter können auch an sonst unzugängliche Stellen gelangen und selbst die kompliziertesten und präzisesten Schweißnähte und -stellen schneller verlegen, als dies manuell möglich wäre. Dies verschafft den Fertigungsunternehmen zusätzliche Zeit und mehr Flexibilität. Dank des breiten Spektrums an verfügbaren Technologien können Roboter verschiedene Schweißverfahren anwenden: Lichtbogenschweißen, Widerstandsschweißen, Punktschweißen, WIG-Schweißen, Laserschweißen, Plasma- und MIG-Schweißen. Der Schwerpunkt liegt auf der Erstellung der richtigen Schweißprogramme und -hilfen für Schweißanwendungen. 

Die Bedeutung des Roboterschweißens in der Fertigungsindustrie

Aufgrund der Vorteile der Zeitersparnis und der hohen Produktivität ist das Roboterschweißen zu einem festen Bestandteil der Produktionsprozesse in der Metall- und Schwerindustrie und insbesondere in der Automobilindustrie geworden, wo Punkt- und Laserschweißen eingesetzt werden. Das Roboterschweißen eignet sich am besten für kurze Schweißnähte mit gekrümmten Oberflächen und für wiederholbare und vorhersehbare Vorgänge, die minimale Änderungen und Anpassungen im Schweißprozess erfordern. Mit Hilfe externer Achsen eignet sich der Roboter auch für längere Schweißnähte, zum Beispiel im Schiffbau. 

Obwohl das Roboterschweißen vor allem in der Massenproduktion eingesetzt wird, wo Effizienz und Quantität im Vordergrund stehen, können die Schweißprogramme an jeden Bedarf angepasst werden, und die Roboter können auch für kleinere Serien und sogar Einzelstücke eingesetzt werden, ohne dass die hohe Effizienz darunter leidet.

Schweißroboter-Ausrüstung

Schweißroboter vereinen Schweißen, Robotik, Sensorik, Steuerung und künstliche Intelligenz. Zu den Komponenten gehören Software mit spezifischen Programmen, die Schweißausrüstung, die die Energie von der Schweißquelle auf das Werkstück überträgt, und der Roboter, der das Werkzeug zum Setzen der Schweißnaht handhabt. Die Prozesssensoren des Roboters messen die Parameter des Schweißprozesses, während die geometrischen Sensoren die geometrischen Parameter des Schweißprozesses überwachen. Durch die Erfassung und Analyse der Eingangsdaten der Sensoren kann die Steuerung die Leistung des robotisierten Schweißprozesses auf der Grundlage der im Programm festgelegten Verfahrensspezifikationen anpassen. Je nach Verwendungszweck kann es sich um Roboterarme oder Portalroboter handeln. In der Regel werden sechsachsige Industrieroboter eingesetzt, die über ein dreiachsiges Armgelenk und ein dreiachsiges Handgelenk verfügen. Auf diese Weise kann der Schweißbrenner am Handgelenk befestigt und in alle Positionen für dreidimensionales Schweißen manövriert werden. Das Schweißsystem sollte in den Roboter integriert werden und mit diesem kompatibel oder vorzugsweise speziell für das Roboterschweißen konzipiert sein. Dann kann der Roboter alle Prozesse steuern.

Technologie hinter dem Roboterschweißen

Beim Roboterschweißen liegt der Schwerpunkt, wie bereits erwähnt, auf der Software und der korrekten Programmierung. Das bedeutet, dass Sie Ressourcen für die Ausrüstung, die Prüfung und die Schulung der Bediener bereitstellen müssen. Die Roboterisierung eines Schweißprozesses erfordert daher eine sorgfältige Planung. Die aktuelle Schweißproduktion mit all ihren Prozessen und Kosten muss analysiert werden. 

Achten Sie außerdem auf die Kompatibilität der vorhandenen Ausrüstung mit der Robotertechnik. Korrektes Schweißen erfordert korrekte Spezifikationen. Beim automatisierten Schweißen sind die Schweißnähte konsistent, damit sie so eng wie möglich gelegt werden können. Konsistente Teile ermöglichen es dem Roboter, die Schweißung an derselben Stelle mit sehr hoher Wiederholgenauigkeit auszuführen. Dank voreingestellter Programme können alle Prozesse, die den Roboter in Bewegung setzen, überwacht werden. 

Roboter benötigen den Input eines Bedieners, um eine Aufgabe erfolgreich abzuschließen. Diese Aufgabe muss sich jedoch nicht darauf beschränken, ein und dasselbe Teil bis zum Ende seiner Tage zu schweißen. Mit einem neuen Programm kann der Roboter im Handumdrehen mit der Arbeit an einem anderen Teil beginnen. Er kann rund um die Uhr dieselbe Tätigkeit ausführen, aber wenn sich die Aufgabe ändert, muss auch das Programm geändert werden.