IPL-Magazin 48 | Juli 2019 | Autor: Dr. Ulrich Prank, MERKLE Schweissanlagen-Technik GmbH

Cobots zur Integration von Handlingprozessen und Materialbearbeitung

 


Dr. Ulrich Prank

Wichtige Bestandteile von Industrie sind neben der Vernetzung vor allem Sensoren und Roboter. Roboter können schon heute bessere Ergebnisse in Präzision und Wiederholgenauigkeit gegenüber Menschen erreichen – unter bestimmten Bedingungen, für definierte Anforderungen.

Auf Kongressen wie in der Literatur wird vor allem ihre Integration in cyberphysische Systeme beschworen auf der Basis immer besserer Sensoren, Greifer, Kinematiken und Antriebe.

Erst mit dem Aufkommen von Cobots – collaborative robots – ist ein limitationaler Faktor stärker publik geworden: die Notwendigkeit der Trennung zwischen Mensch und Roboter während der Arbeit.



Nun werden auch hier Zukunftsvisionen formuliert wie:

  • Ein Cobot kann von seinen menschlichen Kollegen lernen.

  • Er kann die Ergebnisse seiner Arbeit selbständig überprüfen, optimieren und dokumentieren.

  • Ein intelligenter Cobot kann selbständig Montagen durchführen. Dabei erkennt er zum Beispiel Toleranzen in der Werkstückpositionierung oder die Art eines Bauteils.

  • Ein mobiler Cobot reagiert intelligent auf sein Umfeld und ist gleichzeitig in der Lage, sich eigenständig zu bewegen. Er übernimmt Logistikaufgaben selbständig und arbeitet direkt mit Menschen zusammen.

Dabei ist bekannt, dass man die Zukunft nicht vorhersagen kann, sondern dass man die Zukunft (selbst) erfinden muss. Ein Schritt in diese Richtung ist die Integration von Schweißgeräten mit Cobots in Schweißroboter-Komplettsysteme. Schweißen ist nach wie vor eine der dominierenden Fügetechniken im Automobilbau und im Maschinen- und Anlagenbau, Kompetenzfelder der deutschen Industrie.

Hier kann die Integration von originären Schweißgeräten mit Cobots nicht nur die Prozessbeherrschung sicherstellen, sondern sie kann auch ganz wesentlich helfen, dem Fachkräftemangel in der Schweißtechnik gegenzusteuern! Der Fachkräftemangel in den deutschen Technologiebranchen ist unübersehbar. Gleichzeitig steigen die Lohnkosten für qualifizierte Kräfte durch die enorme Nachfrage am Markt. Weniger qualifizierte Mitarbeiter einzustellen ist selten eine gute Lösung, denn der Anspruch an höchste Qualität ist in der Schweißtechnik Voraussetzung für langfristigen Erfolg am Markt. Gerade in Zeiten von Personalmangel ist es für jeden Unternehmer wichtig, seine erfahrenen Fachkräfte zu entlasten, ihnen zukunftsweisende Lösungen anzubieten und so langfristig an den Betrieb zu binden.

Genau eine solche Lösung bieten Schweißroboter-Komplettsysteme auf Cobot-Basis mit einfacher Bedienung. Hier findet sich modernste Roboter-Technologie in einem kompakten Komplettpaket für hocheffizientes, automatisiertes Schweißen wieder. Wichtig sind die hochwertigen Komponenten, die für Präzision, Qualität und Wiederholgenauigkeit der Schweißnähte sorgen.

 

Abb. 1: Schweißen von komplexen Konturen
Abb. 1: Schweißen von komplexen Konturen

 


Der Einsatz dieser Cobot-Kompettlösungen beschränkt sich nicht nur auf kurze Längsnähte. Einfache Schweißvorgänge wie Rund- und Längsnahtschweißungen, aber auch komplexe Konturen und Segmente lassen sich mit der neuen Technik in wenigen Minuten programmieren und automatisiert schweißen.

Die Systeme können nach Bedarf mit weiteren Komponenten ergänzt werden. So lassen sich z.B. Drehtische oder Längsschlitten mit dem Robotersystem kombinieren und ermöglichen somit die Ausführung von noch komplexeren Schweißaufgaben. 

 

IDEAL FÜR KLEINE UND MITTLERE SERIEN

Gerade für mittelständische Betriebe mit kleinen und mittleren Serien sind die Komplettsysteme die ideale Investition. Wiederholteile werden lediglich 1-malig programmiert – den Rest übernimmt der Cobot und entlastet wirkungsvoll die Fachkräfte, die sich in der Zwischenzeit anderen spezialisierten Aufgaben widmen können.

Die leichte und platzsparende Bauweise ermöglicht es, den Cobot für unterschiedlichste Anwendungen einzusetzen, ohne das Produktionslayout ändern zu müssen. Auch für wechselnde Arbeitsprozesse ist ein Umrüsten und Umprogrammieren schnell und einfach möglich. Auf aufwendige Schutzeinrichtungen kann verzichtet werden, da der Cobot bei Berührung sofort stoppt.

 

Abb.2: WeldROB – Komplettsystem zum Roboter- Schweißen von Merkle
Abb.2: WeldROB – Komplettsystem zum Roboter- Schweißen von Merkle

 

TOP-TECHNIK LEICHT GEMACHT

Statt komplexer aufwendiger konventioneller Roboter-Technologie mit hohem Bedarf an Schulungen und Einarbeitungen geht das Schweißen mit den Cobot verblüffend einfach. Die simple Programmierung zeichnet das System gegenüber Standard-Robotern aus. Der Roboterarm wird mit Hand in die gewünschte Position geführt und lernt so ganz einfach den Verfahrweg.

 

Derartige Komplett-Systeme bestehen z.B. aus den folgenden Komponenten:

  • MIG/MAG PulseARC Schweißstromquelle mit integrierter Wasserkühlung

  • Drahtvorschubgetriebe mit Drahtaufnahme

  • Robotersteuerung mit Touch Bedienfeld

  • Kollaborierender Leichtbauroboter

  • Roboter-Schweißbrenner mit Brennerhalter

  • Komplette Peripherieelemente (Adapterplatte, Seilzugbalancer, etc.)

 

Die Cobots lassen sich innerhalb von wenigen Stunden aufstellen und in den Arbeitsprozess integrieren, eine spezielle Elektroinstallation ist nicht notwendig.

Durch das Plug & Play Zubehör ist auch die Montage und Installation besonders einfach.

Einer der bekannten und bewährten Cobot-Hersteller ist Universal Robots. Der Arbeitsradius beispielsweise des UR10 Roboters beträgt 1300 mm, die maximale Traglast wird mit 10 kg angegeben. Die Wiederholgenauigkeit liegt bei +/- 0,1 mm. 6 Achsen und eine Gelenkrotation von +/- 360° sind weitere technische Merkmale des UR10.

Eine Neugründung auf dem Gebiet der Cobots – pikanterweise vom früheren Mitgründer von Universal Robots – lässt weitere Innovationen insbesondere für Cobot-Anwendungen in mittelständischen Unternehmen erwarten.



Informationen über den Autor und zu Roboter-Komplettsystemen:

Merkle Schweißanlagen-Technik GmbH

Industriestr. 3 89359 Kötz
Tel.: + 49 8221 915-0

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https://www.merkle.de/de/produkte/weldrob.html