Punktschweißroboter stehen in den hoch automatisierten Produktionsanlagen der Automobilindustrie und ihrer Zulieferer mitunter zu hunderten in einer Montagehalle. Für reibungslose Schweißprozesse spielt die optimale Kühlung der Schweißkappen eine entscheidende Rolle. Bürkert (vgl. Firmenkasten) hat hierfür eine kompakte, anschlussfertige Systemlösung entwickelt, die eine flexible, bedarfsgerechte Regelung der Kühlwassermenge garantiert und dadurch die Betriebskosten senkt.
Das kompakte System für Schweißkappenkühlung von Bürkert (Bild 1) besteht aus Pneumatik- und Kühlmitteleinheit sowie einem Prozessregler. Durch die direkte Anbindung des sensiblen Durchflusssensors und des Prozessreglers an die übergeordnete Robotersteuerung oder SPS lässt sich der Kühlwasserdurchfluss regeln und an den tatsächlichen Bedarf anpassen. Dadurch werden Schweißkappen von Anfang an ausreichend gekühlt und ein Kappenkleben zuverlässig verhindert. Außerdem gleicht das System die Wasserwiderstände unterschiedlicher Kühlungsleitungen durch die Regelung aus. Die Kühlmittelmenge ist reproduzierbar, Fehler werden schnell erkannt. Da alle Komponenten des Systems in einem Funktionsblock integriert sind, ist keine aufwändige Verrohrung notwendig. Es lässt sich dadurch prozessnah anbringen, z.B. direkt am Roboterfuß neben der Versorgungseinheit (Bild 2), ohne den Arbeitsbereich des Roboters einzuschränken.
Schweißqualität und Prozesszuverlässigkeit
Der verwendete Durchflusssensor arbeitet mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,4 % des Messwerts (unter Referenzbedingungen) bei einer Fließgeschwindigkeit zwischen 0,3 m/s und 10 m/s. Der Controller, über den das System auch konfiguriert wird, lässt sich an einer beliebigen, gut sichtbaren Position (außen am Schutzgitter) montieren. Werksseitig ist das System auf die gängigen Zweikreiszangen für 16-mm-Kappen mit Durchflussnennwert von 8,5 l/min voreingestellt. Maximalbegrenzung und Sollwert sind damit bereits im Controller hinterlegt. Nur in Sonderfällen werden andere Werte am Controller menügeführt manuell angepasst. Die werksseitigen Voreinstellungen sorgen zudem für eine Vereinheitlichung der Kühlwasserkreise, was den Service deutlich erleichtert. Der geregelte Kühlwasserdurchfluss macht darüber hinaus eine nachträgliche manuelle Kalibrierung nach Veränderungen oder Erweiterungen überflüssig. Letztendlich verbessert sich dadurch die Schweißqualität und Prozesszuverlässigkeit. Außerdem ergeben sich Einsparungen bei den Betriebskosten, denn die bedarfsgerechte Regelung senkt den Energieverbrauch und Pumpen müssen nicht mehr überdimensioniert werden, um genug Reserven zu haben. Die Kühlmittelkreisläufe in Schweißapplikationen zu regeln rechnet sich dadurch innerhalb kurzer Zeit.
Weitere Informationen zum Thema finden Sie unter:
https://www.buerkert.de/de/Produkte-Applikationen/Individuelle-Loesungen/Anwendungsbeispiele/Kuehlmittelkreislaeufe-in-Schweissapplikationen-automatisch-ueberwachen
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Das kompakte System für Schweißkappenkühlung von Bürkert (Bild 1) besteht aus Pneumatik- und Kühlmitteleinheit sowie einem Prozessregler. Durch die direkte Anbindung des sensiblen Durchflusssensors und des Prozessreglers an die übergeordnete Robotersteuerung oder SPS lässt sich der Kühlwasserdurchfluss regeln und an den tatsächlichen Bedarf anpassen. Dadurch werden Schweißkappen von Anfang an ausreichend gekühlt und ein Kappenkleben zuverlässig verhindert. Außerdem gleicht das System die Wasserwiderstände unterschiedlicher Kühlungsleitungen durch die Regelung aus. Die Kühlmittelmenge ist reproduzierbar, Fehler werden schnell erkannt. Da alle Komponenten des Systems in einem Funktionsblock integriert sind, ist keine aufwändige Verrohrung notwendig. Es lässt sich dadurch prozessnah anbringen, z.B. direkt am Roboterfuß neben der Versorgungseinheit (Bild 2), ohne den Arbeitsbereich des Roboters einzuschränken.
Schweißqualität und Prozesszuverlässigkeit
Der verwendete Durchflusssensor arbeitet mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,4 % des Messwerts (unter Referenzbedingungen) bei einer Fließgeschwindigkeit zwischen 0,3 m/s und 10 m/s. Der Controller, über den das System auch konfiguriert wird, lässt sich an einer beliebigen, gut sichtbaren Position (außen am Schutzgitter) montieren. Werksseitig ist das System auf die gängigen Zweikreiszangen für 16-mm-Kappen mit Durchflussnennwert von 8,5 l/min voreingestellt. Maximalbegrenzung und Sollwert sind damit bereits im Controller hinterlegt. Nur in Sonderfällen werden andere Werte am Controller menügeführt manuell angepasst. Die werksseitigen Voreinstellungen sorgen zudem für eine Vereinheitlichung der Kühlwasserkreise, was den Service deutlich erleichtert. Der geregelte Kühlwasserdurchfluss macht darüber hinaus eine nachträgliche manuelle Kalibrierung nach Veränderungen oder Erweiterungen überflüssig. Letztendlich verbessert sich dadurch die Schweißqualität und Prozesszuverlässigkeit. Außerdem ergeben sich Einsparungen bei den Betriebskosten, denn die bedarfsgerechte Regelung senkt den Energieverbrauch und Pumpen müssen nicht mehr überdimensioniert werden, um genug Reserven zu haben. Die Kühlmittelkreisläufe in Schweißapplikationen zu regeln rechnet sich dadurch innerhalb kurzer Zeit.
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