Tonnage erklärt: Wie Sie die richtige Kraft für Ihre Abkantpresse bestimmen
Die Bestimmung der richtigen Tonnage für Ihre Abkantpresse kann eine komplexe Aufgabe sein, ist jedoch entscheidend für präzise und effiziente…
Die richtige Einrichtung kann Ausfallzeiten und zusätzliche Kosten verhindern
Die Schweißpistole ist ein zentrales Element in einem robotergestützten Schweißsystem. Sie dient als Leitung für Schweißdraht, Gas und Strom. Dennoch wird sie bei der Implementierung automatisierter Schweißlösungen von Unternehmen häufig vernachlässigt. Diese Nachlässigkeit kann zahlreiche Probleme und Frustrationen verursachen, insbesondere bei Erstanwendern, die in diese Technologie investieren.
Doch auch erfahrene Anwender von Robotersystemen können durch die falsche Wahl der Schweißpistole Schwierigkeiten bekommen. Es kommt nicht selten vor, dass Unternehmen für einen neuen Roboter und dessen Vorrichtungen das gleiche Modell wie zuvor kaufen – obwohl es womöglich nicht die beste Option ist.
Die gravierendste Folge einer ungeeigneten Roboterschweißpistole ist, dass sie nicht richtig in den Arbeitsbereich – also den Raum, in dem sich die Pistole bewegen muss – passt. Dadurch kann das Unternehmen die Bauteile nicht wie gewünscht schweißen. Die Pistole könnte mit Vorrichtungen kollidieren oder die Schweißnähte nicht richtig erreichen. Eventuell hält die Pistole auch den Anforderungen bei der Bearbeitung des Teils nicht stand. All das führt zu Ausfallzeiten und vermeidbaren Kosten, die durch sorgfältige Planung hätten verhindert werden können.
Heutzutage sind die meisten Roboterschweißsysteme sogenannte Durcharm-Modelle, bei denen das Stromkabel durch das Gehäuse des Roboterarms geführt wird. Der erste Schritt bei der Konfiguration einer Roboterschweißpistole für solche Systeme ist das genaue Wissen über Fabrikat und Modell des Roboters, der Stromquelle und des Drahtvorschubs. Jeder Hersteller hat eine andere Schnittstelle, die vorgibt, wie die einzelnen Komponenten miteinander verbunden werden.
Unternehmen müssen zudem den erforderlichen Schweißstrom sowie die Einschaltzeit für ihre Anwendung bestimmen. So wird sichergestellt, dass eine Roboterschweißpistole mit dem richtigen Einschaltdauerwert angeschafft wird – also wie lange mit einer bestimmten Leistung ohne Schäden an der Pistole geschweißt werden kann. Roboterschweißpistolen gibt es in verschiedenen Ausführungen, darunter luftgekühlte Modelle, die bei 350 oder 385 A mit 100% Einschaltdauer betrieben werden können.
Für höhere Ströme sind wassergekühlte Varianten erhältlich, die typischerweise ab 400 A aufwärts arbeiten. Einige davon sind mit 100% Einschaltdauer spezifiziert, andere nur mit 60%. Lassen Sie sich nicht von hohen Amperewerten täuschen, wenn diese nicht bei 100% Einschaltdauer gelten.
Für Unternehmen, die die einfachere Bauweise einer luftgekühlten Pistole mit der zusätzlichen Kühlleistung einer wassergekühlten kombinieren möchten, gibt es Hybridlösungen. Diese Pistolen verfügen über externe Wasserleitungen, die Wasser um die Düse zirkulieren lassen, um die Verschleißteile vorne kühler zu halten.
Damit eine Roboterschweißpistole die Schweißnähte erreichen kann, ist ein ausreichender Arbeitsbereich entscheidend. Unternehmen sollten nicht nur die Größe der Pistole, sondern auch den verfügbaren Platz unter Berücksichtigung aller Vorrichtungen, Werkzeuge und Bauteile beachten. Auch das Fügen der Bauteile und die Schweißreihenfolge spielen eine Rolle. Es ist wichtig, dass ausreichend Platz und Zeit vorhanden sind, um die Nähte in einer Reihenfolge zu schweißen, die eine übermäßige Hitzeeinbringung vermeidet. Teile sollten nicht überhitzt werden, um Verformungen zu verhindern.
Ein Systemintegrator kann mithilfe von CAD-Modellen des Roboterschweißpistolenherstellers eine 3D-Simulation durchführen, um sicherzustellen, dass Pistole und Hals den nötigen Zugang und die erforderliche Reichweite haben. Mit dem CAD-Modell lässt sich außerdem prüfen, ob die gewählte Pistole den korrekten Werkzeugmittelpunkt (TCP) hat und die Düse Reinigungsstationen oder ein Servicefenster für Verschleißteilwechsel erreichen kann. Ein solches Servicefenster erhöht die Sicherheit, da so kein Mitarbeiter die Zelle betreten muss.
Einige Hersteller von Roboterschweißpistolen bieten Online-Konfiguratoren an, mit denen Unternehmen die Ausrüstung für ihre exakte Anwendung anpassen können. Diese Werkzeuge führen den Anwender schrittweise durch den Auswahlprozess und bieten Optionen für jede Komponente an. Mit oder ohne Konfigurator sollten Unternehmen ihre Anforderungen vorab genau definieren.
Montage der Pistole – Es gibt zwei Möglichkeiten, eine Roboterschweißpistole zu befestigen, um sie bei einer Kollision zu schützen: eine feste Armhalterung oder eine Kupplung. Die Wahl hängt von den betrieblichen Abläufen ab. Falls das Sicherheitskonzept eine externe Kollisionsüberwachung vorsieht, kann eine Kupplung integriert werden. Diese erkennt mechanisch und elektrisch eine Kollision und sendet ein Signal an den Robotercontroller, um das System zu stoppen. Wenn ausschließlich die Kollisionsüberwachung des Roboters genutzt wird, genügt eine feste Befestigung.
Hals – Länge und Winkel des Halses müssen den optimalen Anfahrwinkel zum Schweißen ermöglichen und für einen reibungslosen Drahtvorschub sorgen. Standardwinkel sind 22, 45 und 180 Grad. Durcharmroboter nutzen in der Regel einen 45-Grad-Hals, dies sollte jedoch vorab mit dem CAD-Modell oder der Simulation geprüft werden. Auch der verwendete Schweißdraht spielt eine Rolle – etwa benötigt Aluminiumdraht wegen seiner Weichheit einen möglichst geraden Hals für einen störungsfreien Vorschub.
Schweißkabel – Bei Durcharmrobotern bestimmen Fabrikat und Modell die Kabellänge. Bei herkömmlichen Robotern, bei denen das Kabel außen am Arm verläuft, hängt die Länge zusätzlich vom Standort des Drahtvorschubs ab, ob dieser am Roboter oder extern angebracht ist. Hier gibt es mehr Flexibilität, jedoch sollte das Kabel nicht zu lang sein, da dies zu Drahtvorschubproblemen führen kann. Ein zu kurzes Kabel hingegen kann sich schnell dehnen und verschleißen.
Schweißzubehör – Bei der Wahl der Kontaktdüse ist das Schweißverfahren entscheidend. Beispielsweise beansprucht das Puls-Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW-P) durch seine hochfrequenten Wellenformen die Düse stark. Hier ist eine härtere Kontaktdüse oder eine speziell für das Impulsschweißen entwickelte Düse erforderlich. Die gewählte Gasdüse muss einen guten Zugang zur Schweißnaht bieten. Eine konische Düse eignet sich gut bei kleinen Drahtdurchmessern und entsprechenden Kontaktdüsen. Hochwertiges Zubehör lohnt sich, da es länger hält und Stillstandszeiten sowie den Wechselaufwand reduziert.
Auch Innenführungen sollten beachtet werden, wobei die Art des Schweißdrahts den Ausschlag gibt. Fülldraht und metallgefüllte Drähte sind oft steifer und schwerer zu fördern als Massivdrähte. Hier empfiehlt sich eine besonders robuste Innenführung für einen gleichmäßigen Vorschub. Ein spiralförmig gewickelter, verzinkter Draht hat sich bewährt. Auch für Massivdraht ist diese Führung gut geeignet.
Unternehmen investieren in Roboterschweißsysteme, um Qualität, Produktivität und Kosteneinsparungen durch schnelle und wiederholbare Prozesse zu steigern. Um diese Vorteile zu erreichen, muss jedes Systemteil optimal funktionieren. Eine fachgerechte Konfiguration der Roboterschweißpistole vor Inbetriebnahme verhindert Ausfallzeiten und unnötige Kosten. Arbeiten Sie stets mit einem Systemintegrator zusammen, um per 3D-Simulation zu überprüfen, ob die Pistole innerhalb des vorgesehenen Raumes korrekt arbeiten kann. Beim Online-Konfigurieren der Pistole sollten Sie eine Ersatzteilliste bereithalten, um Reparaturen zu beschleunigen. Roboterschweißpistolen sind modular aufgebaut, sodass einzelne Komponenten bei Bedarf einfach ausgetauscht werden können.
