Fraunhofer-Institut für 
Kollaborative Robotik für flexibles Schweißen
Fertigungsautomatisierung bei Losgröße 1
Eine Vollautomatisierung von Schweißprozessen ist nicht immer wirtschaftlich. Insbesondere im Maschinenbau geht es oft um individuelle Kundenwünsche und Kleinserien. Eine vollständige Automatisierung hat hier keine Chance, da der jeweilige Anpassungsund Einrichtaufwand für die Maschinen zu groß ist. Mit Hilfe des vom Fraunhofer IEM entwickelten kollaborativen, sensorgeführten Schweißroboters lassen sich bisher rein manuelle Schweißprozesse teilautomatisieren.
Aufbau
Über eine zentrale einheitliche Benutzerschnittstelle wählt der Anwender an einem Bedienpanel zwischen unterschiedlichen Schweißprozessen und konfiguriert den Schweißvorgang. Der sonst für jedes Werkstück nötige individuelle Programmieraufwand und das dafür erforderliche Wissen über die Eigenschaften der unterschiedlichen Systemkomponenten wie Schweißgerät, Roboter oder Zusatzachsen entfallen. Der Anwender stellt nur Prozessparameter wie die Schweißgeschwindigkeit ein und entscheidet, ob die im Werkzeugkopf verbauten Sensoren die Konturen des Werkstücks erfassen. Das System erkennt prozess- oder materialbedingte Abweichungen der Werkstücke und gleicht diese selbständig
Nutzen
Die Flexibilität des Systems, die einfache Adaption auf unterschiedliche Werkstücke und die Nutzung von Sensoren und intelligenten Regelungen ermöglichen auch bei einer hohen Variantenvielfalt und gleichzeitig kleinen Stückzahlen eine wirtschaftliche Produktion. Die einfache Handhabung des Systems erhöht die Produktivität der Fertigung und verbessert die Produktqualität. Auch auf komplexe Bewegungsabläufe kann der Roboterarm vom Bediener schnell und effizient eingestellt werden, wobei keine Programmierkenntnisse benötigt werden.
Anwendungen
Anwendungsgebiet für das kollaborative, sensorgeführte Schweißsystem ist z.B. der Sondermaschinenbau, der durch eine Produktion mit geringen Stückzahlen bei hoher Variantenvielfalt geprägt ist. Die Lösung lässt sich auch auf andere Branchen übertragen in denen ein Automatisierungsbedarf besteht und eine manuelle Bearbeitung von Produkten oder Werkstücken nicht wirtschaftlich ist bzw. die körperlichen Arbeitsbelastungen für das Personal verringert werden sollen.
Kollaborative Robotik ohne Program-mieraufwand einsetzen.
Sensoren im Schweißkopf ermöglichen flexible und präzise Schweißvorgänge.
Mitarbeitende unterstützen und Gesundheitsrisiken beim Schweißen verringern.
Fertigungsautomatisierung bei Losgröße 1
Bei einer hohen Variantenvielfalt und gleichzeitig kleinen Produktionsmengen wirtschaftlich zu produzieren, stellt viele Unternehmen vor Herausforderungen. Anhand eines kollaborativen Industrieroboters zeigen wir Ihnen wie eine Automatisierung von Fertigungsprozessen z.B. im Sondermaschinenbau auch bei Losgröße 1 gelingt. Über ein Bedienpanel wählt der Anwender am 3D-Modell eines Werkstücks die zu bearbeitenden Kanten aus und konfiguriert den Schweißvorgang. Die Generierung der individuellen Schweißbahn und die Ausführung erfolgen dabei automatisiert. Die einfache Handhabung des Systems erhöht die Produktivität der Fertigung und verbessert die Produktqualität. Der sonst für jedes Werkstück nötige individuelle Programmieraufwand entfällt.