Intelligente Assistenzsysteme beim Schweissen:
Fehlerfreie Ergebnisse ohne Ausschuss

Intelligentes Assistenzsystem TouchSense - Kehlnähte in Perfektion

Zu diesen Hightech-Lösungen gehört TouchSense. Das speziell für Kehlnähte entwickelte Assistenzsystem TouchSense macht perfekte Seriennähte trotz Bauteil- und Spannvorrichtungstoleranzen möglich. Der Roboter tastet vor jeder Schweissung automatisch die Fügebleche am Anfang und Ende der Naht ab – und das unabhängig davon, ob der Kontakt durch die Drahtelektrode oder die Gasdüse erfolgt.

Die Berührung erzeugt dank niedriger Sensorspannung einen Kurzschluss, der die genaue Nahtposition bestimmt und die Schweißparameter dynamisch anpasst. Ein zusätzlicher Vorteil: Eine sofortige Warnung bei Spritzerbrücken zwischen Kontaktrohr und Gasdüse ermöglicht rechtzeitige Reinigung, wodurch Präzision und Qualität in der Fertigung nachhaltig verbessert werden.

Intelligentes Assistenzsystem WireSense – einzigartige Präzision dank CMT-Technologie

Die Genialität des intelligenten Assistenzsystems WireSense liegt in seiner bemerkenswerten Einfachheit. «Wir haben unseren hochsensiblen und dynamischen CMT-Antrieb um eine spezielle Reglersoftware erweitert. So wird der Schweissdraht zum Sensor und kann direkt am Bauteil Konturen oder Spaltabweichungen ertasten», berichtet Philipp Schlor, Strategic Product Manager, Industrial Welding Solutions bei Fronius International.

Um die präzise Kontrolle des Schweissdrahtes zu gewährleisten, muss das Fronius-Schweisssystem lediglich mit einem CMT Ready-System ausgestattet sein. Das WeldingPackage, also der Schweissprozess CMT (Cold Metal Transfer) selbst, ist dazu nicht nötig.

Die CMT Ready-Systeme bestehen aus einem Drahtvorschub am Drahtfass oder an der Drahtspule, einem Drahtpuffer und der CMT Robacta Drive-Antriebseinheit, die als zweiter Drahtvorschub direkt am Brenner angebracht ist. Durch die reversierende Drahtbewegung, die bei etwa 100 Hertz stattfindet, tastet der in der Antriebseinheit befindliche Elektromotor die Metalloberfläche mit dem Draht ab. Dieses hochfrequente Abtasten ermöglicht die erforderliche Genauigkeit. Auch wenn die abzutastende Fläche Unebenheiten aufweist, beispielsweise in Form von schräg liegenden Blechen, kann die Kante problemlos detektiert und vermessen werden.

Mit WireSense wird so ein intelligentes Assistenzsystem bereitgestellt, das durch die Kombination von CMT-Technologie und spezieller Software Massstäbe in der Schweisstechnik setzt und höchste Präzision bei der Detektion und Messung ermöglicht.

Spalte zuverlässig überbrücken

Die Drahtelektrode wird bei WireSense auch zum Höhensensor. So können beispielsweise bei Überlappnähten anhand der exakt vermessenen Blechkantenhöhe Spalte festgestellt werden. Für ein perfektes Ergebnis ist es dadurch möglich, im Vorfeld genau zu definieren, auf welche im Fronius Schweisssystem hinterlegten Jobs bei unterschiedlichen Spaltmassen zurückgegriffen werden soll. Infolgedessen kann der Roboter immer adäquat reagieren und die Schweissung mit jenen Parametern ausführen, die an das jeweilige Spaltmass ideal angepasst sind. Das verhindert Schweissfehler und zeitintensive Nacharbeit.

Intelligentes Assistenzsystem SeamTracking – Nahtverfolgung während des Schweissens

Dieses digitale, intelligente Assistenzsystem spielt seine Vorzüge insbesondere bei der Fertigung von Schienen- oder Baufahrzeugen aus. Werden dicke Bleche oder lange Nähte geschweisst, kann der Wärmeeintrag zu Bauteilverzug führen. Damit der Roboter trotzdem an der richtigen Stelle schweisst, bedarf es eines Systems, das während des Schweissvorgangs, etwa bei einer Kehlnaht oder angearbeiteten Stumpfnaht, die Schweissposition zuverlässig erkennt.

Dafür pendelt der Roboter während des Schweissens zwischen den beiden Blechen hin und her. Die dabei festgestellten Ist-Werte wandelt der Schweissregler in Signale für die Robotersteuerung um. Anhand dieser Signale erkennt der Roboter die vorgesehene Schweissposition beziehungsweise mögliche Abweichungen und korrigiert die Bahn automatisch. Die Schweissung findet zuverlässig an der korrekten Position statt.

Roboter bis zu 30 Prozent schneller programmieren

Das A und O für hohe Qualität liegt jedoch bereits im Teachen der korrekten Schweissbahn. Der bewährte TeachMode unterstützt beim Festlegen der Schweissnahtpositionen am Roboter und macht den Programmiervorgang sehr effizient. Hier verhindert die reversierende Drahtbewegung das Verbiegen des Drahtes bei einer Berührung mit dem Bauteil und erspart den Anwendern das Abtrennen des deformierten Drahtes sowie das neuerliche Abmessen des Stickouts.

Drahtbasierte Assistenzsysteme sparen Kosten, Zeit und Ressourcen

Wird die ohnehin vorhandene Drahtelektrode als Sensor genutzt, spart das nicht nur Kosten und Wartungsaufwand für zusätzliche Sensor-Hardware, sondern schafft auch Freiraum, da die Bauteilzugänglichkeit in keiner Weise eingeschränkt wird. Gleichzeitig reduzieren die Fronius Assistenzsysteme Ausschuss und aufwendige Nacharbeit, weil zuverlässig an der korrekten Position geschweisst wird. Auch das nachträgliche Umprogrammieren der Roboterbahnen wird minimiert, da der Roboter selbstständig den Schweissnahtverlauf korrigieren kann. Insgesamt steigert dies die Effizienz der Produktion und senkt gleichzeitig sowohl den Zeit- als auch den Materialaufwand.