In Halle B2, Stand 329 der Fachmesse AUTOMATICA (München, 16.-19.05.2006) präsentiert die Carl Cloos Schweißtechnik GmbH, D-Haiger, zahlreiche Produktinnovationen für die Roboterautomatisierung schweißtechnischer Fertigungsverfahren.
Neben Neuentwicklungen im Bereich der HighEnd-Stromquellen und Softwareprodukte stehen die Hochleistungsprozesse TANDEM und MSG-Laser-Hybrid im Mittelpunkt der Exponatenschau, integriert in komplette Roboterlösungen.
Am Beispiel der kostengünstigen, leicht transportablen Roboterschweißzelle Z6 wird der von Cloos neuentwickelte CP-Prozess (Cold Process) vorgestellt. Das neue HighEnd-Impulsschweißgerät GLC 353 QUINTO CP zeichnet sich dabei durch einen besonders geringen Energieeintrag in die Schweißnaht aus. Der CP-Prozess vermindert somit den Bauteilverzug und führt beim Bearbeiten beschichteter Bleche - wie den hier zu schweißenden Kleinteilen aus CrNi-Stahl - zu einem erheblich reduzierten Abbrand der Beschichtung. Weitere Vorteile sind eine optimierte Spaltüberbrückbarkeit sowie bedeutende Steigerung der Schweißgeschwindigkeit. In der Kompaktzelle sind auf einer Fläche von 4200 x 2200 mm (L x B) alle für den Schweißprozess erforderlichen Komponenten - wie Roboter, Robotersteuerung, Positionierer und Schweißtechnik - auf einer gemeinsamen Grundplatte montiert. Zwei 6-achsige Industrieroboter ROMAT® 320 der neuen, kompakten Roboterbaureihe von Cloos demonstrieren die rationelle Kombination von Schweiß- und Handlingsaufgaben: Während der eine Roboter schweißt, bestückt bzw. entlädt ein mit Greifersystem ausgestatteter ROMAT® - nach jeweils erfolgtem Stationenwechsel - die Positioniereinheit. Für eine optimale Werkstückzugänglichkeit sorgt der neue, modulare Dreh-/Kipp-Positionierer des Typs Orbit 5 DP, der sich durch geringen Platzbedarf und sehr hohe Positioniergeschwindigkeit auszeichnet. Die kurze Taktzeit für den Stationenwechsel gewährleistet höchste Produktivität. (Foto 1)
In einer weiteren Roboterstation werden die Hochleistungsprozesse TANDEM und MSG-Laser-Hybrid in Kombination vorgeführt. Speziell bei Schweißaufgaben mit besonders dickwandigem Stahl, wie sie zum Beispiel im Baumaschinen- und Schiffbausektor anzutreffen sind, werden mit der Kombination beider Verfahren hohe Vorteile erzielt. Mit Hilfe eines vollautomatischen Werkzeugwechselsystems, das den schnellen Wechsel zwischen Laser-Hybrid-Schweißkopf und TANDEM-Schweißbrenner gestattet, demonstriert ein Industrieroboter die Mehrlagenschweißung typischer Bauteile: So wird die Wurzellage der Schweißnaht im Laser-Hybrid-Prozess gefertigt, der einen wesentlich reduzierten Aufwand für die Fugenvorbereitung benötigt und durch einen tiefen Einbrand bei hoher Prozessgeschwindigkeit besticht. Die weiteren Füllagen werden im MAG-TANDEM-Prozess geschweißt, dessen hohe Abschmelzleistung beider Drahtelektroden bei gleichzeitig hoher Schweißgeschwindigkeit gerade auch bei dickem Material eine exzellente Nahtqualität und enorme Produktivitätssteigerung garantiert. (Foto 2)
Im Bereich der roboterspezifischen Anwendersoftware werden die Systeme RoboPlan NT, WDM (Weld Data Monitoring) und PDM (Process Data Monitoring) demonstriert.
Das Programmiersystem RoboPlan NT bietet hocheffiziente Möglichkeiten der Offline-Programmierung von ROMAT®-Industriebrobotern unter Windows am PC. Mit Hilfe eines Simulationsmoduls werden die offline erstellten Programme auf Ablauffähigkeit, Werkstückzugänglichkeit und Kollisionsfreiheit getestet und direkt an die ROTROL®-Robotersteuerung übertragen.
Die Anwendersoftware WDM dient zum Datenaustausch zwischen rechnergesteuerten Impulsstromquellen der Serien QUINTO und MC zentral von einem PC aus. Über entsprechende Schnittstellen werden die Schweißdaten übertragen und archiviert; unter Schweißstromquellen identischer Baureihe besteht die Möglichkeit, die Schweißparameter auszugleichen und Schweiß-eigenschaften zu verändern. An das PC-Netzwerk können bis zu 20 Schweißstromquellen angeschlossen werden.
Das Softwarepaket PDM ermöglicht es, alle verfügbaren Schweißparameter und Betriebsdaten einer Roboteranlage auf einem externen PC zu dokumentieren. In einzigartiger Weise sind dabei die Daten von Robotersteuerung und Stromquelle in einem Programm zusammengefasst. Durch regelmäßige Auswertung der Betriebsdaten wird die Effizienz der Anlage nachhaltig gesteigert.
Die Analyse der Schweißparameter ermöglicht eine Optimierung der Nahtqualität und gewährleistet das perfekte Zusammenspiel von Stromquelle, Industrieroboter und Robotersteuerung. Insgesamt können die Daten von bis zu 32 Roboteranlagen mit jeweils bis zu 2 Schweißstromquellen dokumentiert werden. (Foto 3)
Aus der Palette hochleistungsfähiger Sensoren von Cloos werden die neuen Lasersensorsysteme CSE (Cloos Seam Explorer) und CST (Cloos Seam Tracker) vorgestellt. Die Sensoren sind berührungslose, optische Messsysteme zur Nahtverfolgung und Bestimmung von Nahtposition/-geometrie beim Roboterschweißen. Sie arbeiten mit Hilfe eines Laserstrahls geringer Leistung
(bis max. 50 mW) auf Basis einer Abstandsmessung.
Beim CSE-Sensor erfolgt der Suchprozess offline, d.h. vor Schweißbeginn, wobei beim Überfahren des Werkstücks das Messsignal elektronisch ausgewertet und signifikante Stellen erkannt werden. Die Schweißparameter werden dann während des Schweißprozesses der zuvor ermittelten Nahtgeometrie linear angepasst.
Die Lasersensoren der Reihe CST ermitteln offline den Nahtanfang, nehmen aber die Vermessung der Nahtgeometrie online, d.h. zeitgleich mit dem Schweißprozess vor. Die stufenlose Anpassung aller Schweißparameter ermöglicht den präzisen Ausgleich von Bauteiltoleranzen und Wärmeverzug.
Die Versionen CST60 und CST90 verfügen über eine unterschiedliche Sichtbreite für den Nahtsuchprozess. In der Ausführung CST90 HD ist die Sichtbreite individuell auf die jeweilige Anwendung einstellbar. Dies bietet insbesondere auch Vorteile bei reflektierenden Oberflächen.
(Foto 4)
Neben Neuentwicklungen im Bereich der HighEnd-Stromquellen und Softwareprodukte stehen die Hochleistungsprozesse TANDEM und MSG-Laser-Hybrid im Mittelpunkt der Exponatenschau, integriert in komplette Roboterlösungen.
Am Beispiel der kostengünstigen, leicht transportablen Roboterschweißzelle Z6 wird der von Cloos neuentwickelte CP-Prozess (Cold Process) vorgestellt. Das neue HighEnd-Impulsschweißgerät GLC 353 QUINTO CP zeichnet sich dabei durch einen besonders geringen Energieeintrag in die Schweißnaht aus. Der CP-Prozess vermindert somit den Bauteilverzug und führt beim Bearbeiten beschichteter Bleche - wie den hier zu schweißenden Kleinteilen aus CrNi-Stahl - zu einem erheblich reduzierten Abbrand der Beschichtung. Weitere Vorteile sind eine optimierte Spaltüberbrückbarkeit sowie bedeutende Steigerung der Schweißgeschwindigkeit. In der Kompaktzelle sind auf einer Fläche von 4200 x 2200 mm (L x B) alle für den Schweißprozess erforderlichen Komponenten - wie Roboter, Robotersteuerung, Positionierer und Schweißtechnik - auf einer gemeinsamen Grundplatte montiert. Zwei 6-achsige Industrieroboter ROMAT® 320 der neuen, kompakten Roboterbaureihe von Cloos demonstrieren die rationelle Kombination von Schweiß- und Handlingsaufgaben: Während der eine Roboter schweißt, bestückt bzw. entlädt ein mit Greifersystem ausgestatteter ROMAT® - nach jeweils erfolgtem Stationenwechsel - die Positioniereinheit. Für eine optimale Werkstückzugänglichkeit sorgt der neue, modulare Dreh-/Kipp-Positionierer des Typs Orbit 5 DP, der sich durch geringen Platzbedarf und sehr hohe Positioniergeschwindigkeit auszeichnet. Die kurze Taktzeit für den Stationenwechsel gewährleistet höchste Produktivität. (Foto 1)
In einer weiteren Roboterstation werden die Hochleistungsprozesse TANDEM und MSG-Laser-Hybrid in Kombination vorgeführt. Speziell bei Schweißaufgaben mit besonders dickwandigem Stahl, wie sie zum Beispiel im Baumaschinen- und Schiffbausektor anzutreffen sind, werden mit der Kombination beider Verfahren hohe Vorteile erzielt. Mit Hilfe eines vollautomatischen Werkzeugwechselsystems, das den schnellen Wechsel zwischen Laser-Hybrid-Schweißkopf und TANDEM-Schweißbrenner gestattet, demonstriert ein Industrieroboter die Mehrlagenschweißung typischer Bauteile: So wird die Wurzellage der Schweißnaht im Laser-Hybrid-Prozess gefertigt, der einen wesentlich reduzierten Aufwand für die Fugenvorbereitung benötigt und durch einen tiefen Einbrand bei hoher Prozessgeschwindigkeit besticht. Die weiteren Füllagen werden im MAG-TANDEM-Prozess geschweißt, dessen hohe Abschmelzleistung beider Drahtelektroden bei gleichzeitig hoher Schweißgeschwindigkeit gerade auch bei dickem Material eine exzellente Nahtqualität und enorme Produktivitätssteigerung garantiert. (Foto 2)
Im Bereich der roboterspezifischen Anwendersoftware werden die Systeme RoboPlan NT, WDM (Weld Data Monitoring) und PDM (Process Data Monitoring) demonstriert.
Das Programmiersystem RoboPlan NT bietet hocheffiziente Möglichkeiten der Offline-Programmierung von ROMAT®-Industriebrobotern unter Windows am PC. Mit Hilfe eines Simulationsmoduls werden die offline erstellten Programme auf Ablauffähigkeit, Werkstückzugänglichkeit und Kollisionsfreiheit getestet und direkt an die ROTROL®-Robotersteuerung übertragen.
Die Anwendersoftware WDM dient zum Datenaustausch zwischen rechnergesteuerten Impulsstromquellen der Serien QUINTO und MC zentral von einem PC aus. Über entsprechende Schnittstellen werden die Schweißdaten übertragen und archiviert; unter Schweißstromquellen identischer Baureihe besteht die Möglichkeit, die Schweißparameter auszugleichen und Schweiß-eigenschaften zu verändern. An das PC-Netzwerk können bis zu 20 Schweißstromquellen angeschlossen werden.
Das Softwarepaket PDM ermöglicht es, alle verfügbaren Schweißparameter und Betriebsdaten einer Roboteranlage auf einem externen PC zu dokumentieren. In einzigartiger Weise sind dabei die Daten von Robotersteuerung und Stromquelle in einem Programm zusammengefasst. Durch regelmäßige Auswertung der Betriebsdaten wird die Effizienz der Anlage nachhaltig gesteigert.
Die Analyse der Schweißparameter ermöglicht eine Optimierung der Nahtqualität und gewährleistet das perfekte Zusammenspiel von Stromquelle, Industrieroboter und Robotersteuerung. Insgesamt können die Daten von bis zu 32 Roboteranlagen mit jeweils bis zu 2 Schweißstromquellen dokumentiert werden. (Foto 3)
Aus der Palette hochleistungsfähiger Sensoren von Cloos werden die neuen Lasersensorsysteme CSE (Cloos Seam Explorer) und CST (Cloos Seam Tracker) vorgestellt. Die Sensoren sind berührungslose, optische Messsysteme zur Nahtverfolgung und Bestimmung von Nahtposition/-geometrie beim Roboterschweißen. Sie arbeiten mit Hilfe eines Laserstrahls geringer Leistung
(bis max. 50 mW) auf Basis einer Abstandsmessung.
Beim CSE-Sensor erfolgt der Suchprozess offline, d.h. vor Schweißbeginn, wobei beim Überfahren des Werkstücks das Messsignal elektronisch ausgewertet und signifikante Stellen erkannt werden. Die Schweißparameter werden dann während des Schweißprozesses der zuvor ermittelten Nahtgeometrie linear angepasst.
Die Lasersensoren der Reihe CST ermitteln offline den Nahtanfang, nehmen aber die Vermessung der Nahtgeometrie online, d.h. zeitgleich mit dem Schweißprozess vor. Die stufenlose Anpassung aller Schweißparameter ermöglicht den präzisen Ausgleich von Bauteiltoleranzen und Wärmeverzug.
Die Versionen CST60 und CST90 verfügen über eine unterschiedliche Sichtbreite für den Nahtsuchprozess. In der Ausführung CST90 HD ist die Sichtbreite individuell auf die jeweilige Anwendung einstellbar. Dies bietet insbesondere auch Vorteile bei reflektierenden Oberflächen.
(Foto 4)
