Roboterschweißzelle
Konzept einer Roboterschweißzelle mit zwei Stationen für das MIG/MAG-Schweißen von Fahrwerkskomponenten bei einem Automobilzulieferer. Während der Bediener an einer Station Teile einlegt, schweißt der Roboter an der anderen; für jede Variante der Teilefamilie arbeitet die Zelle rezepturbasiert.
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Problemstellung
Mit zunehmender Variantenzahl hing die Reproduzierbarkeit der Nahtqualität beim manuellen Schweißen stark von der Erfahrung des Bedieners ab. Das Umrüsten der Vorrichtungen dauerte bei jedem Variantenwechsel lange, und Schweißrauch sowie Lichtbogenstrahlung führten zu ergonomischen und sicherheitstechnischen Problemen am Arbeitsplatz.
Zudem musste die Zelle auf begrenzter Fläche Platz finden, ohne das bestehende Linienlayout zu stören oder die Staplerzufahrt zu blockieren.
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Engineering-Ansatz
Ausgangspunkt war nicht die Auswahl der Ausrüstung, sondern der Nahtplan der Teilefamilie. Für jede Variante wurden Nahtpositionen, Brennerwinkel und Zugänglichkeit erfasst; Erreichbarkeit und Kollisionsrisiken des Roboters wurden in der Simulation verifiziert.
Um den Takt auszugleichen, fiel die Wahl auf ein Layout mit zwei Stationen: Einlegen und Schweißen laufen parallel. Die Vorrichtungen sitzen auf Schnellwechselplatten mit Referenzstiften; die Variante wird am HMI als Rezeptur ausgewählt.
Projektbilder
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Umgesetztes System
Mechanik, Elektrik und Automatisierung der Anlage wurden von einem einzigen Team ausgelegt. Hauptkomponenten:
Systemkomponenten
- Sechsachsiger Lichtbogenschweißroboter mit synchronisierter Schweißstromquelle
- Vorrichtungstisch mit zwei Stationen, pneumatischen Spannern und Sensoren zur Teileanwesenheit
- Station für Brennerreinigung, Drahtabschneiden und Trennmittelsprühung
- Schutzzaun, Lichtvorhang und verriegelte Wartungstür
- SPS-basierte Zellensteuerung und Bedienpanel (HMI) mit Rezepturauswahl
- Anschluss an die Schweißrauchabsaugung und Lichtbogen-Schutzvorhänge
