In Halle B2 / Stand 329 der Fachmesse AUTOMATICA (München, 10. - 13.06.2008) präsentiert die Carl Cloos Schweißtechnik GmbH, D-Haiger, ein innovatives Produktspektrum für den roboterbasierten Schweißprozess. Neben Neuheiten in der Anwendersoftware stehen insbesondere die neuentwickelten, synergiegesteuerten Impulsstromquellen der Serie QINEO® PULSE mit vielfältigen Vorteilen zum automatisierten Schweißen im Mittelpunkt der Exponate.
In einer Roboterstation der besonderen Art sind zwei Roboterlösungen eindrucksvoll miteinander kombiniert:
Am Beispiel einer schlüsselfertigen, leicht transportablen Roboterschweißzelle des Typs Z6 wird rationelles Schweißen im universellen Einsatz vorgeführt. In der Kompaktzelle sind auf einer Fläche von 4200 x 2200 mm (L x B) alle für den Schweißprozess erforderlichen Komponenten - wie Roboter, Robotersteuerung, Positionierer und Schweißtechnik - auf einem Grundrahmen montiert. Der 6-achsige Industrieroboter der ROMAT®-Reihe gewährleistet durch seine digitale Antriebstechnik eine vorteilhaft höhere Beschleunigung, Verfahrgeschwindigkeit und Bahngenauigkeit. Um die hohe Tragkapazität (bis 7,5 t) des freiprogrammierbaren WPEK-Winkelpositionerers zu demonstrieren, ist anstelle eines großvolumigen Bauteils die gesamte Roboterschweißzelle quasi als gelungener "Eyecatcher" für das Messepublikum auf der Dreh-/Kipp-Planscheibe des Positionierers platziert.
Das andere, komplexe Roboterschweißsystem ist speziell konzipiert zur Bearbeitung großdimensionierter Bauteile. Der Industrieroboter ROMAT® 350 der neuen, kompakten Roboterbaureihe von Cloos ist dabei vorteilhaft in Überkopfposition an einem C-Ständer montiert. Ein Quer- und Vertikalhub sowie eine 6 m- Bodenverfahreinheit gewährleisten hohe Flexibilität und somit optimale Werkstückzugänglichkeit. Mittels eines vollautomatischen Brennerwechselsystems kann je nach Bauteilanforderung im MAG-Eindrahtverfahren oder im TANDEM-Hochleistungsprozess geschweißt werden, dessen hohe Abschmelzleistung beider Drahtelektroden bei gleichzeitig hoher Schweißgeschwindigkeit eine enorme Produktivitätssteigerung garantiert. Die leistungsstarke Schweißtechnik liefern die 600 A-HighEnd-Stromquelle QUINTO sowie ein synergiegesteuertes 450 A-Impulsschweißgerät der neuentwickelten Serie QINEO® PULSE. (Foto 1)
In einer weiteren Roboterstation werden innovative Lasertechnologien von Cloos vorgestellt. Im Mittelpunkt steht der MSG-Laser-Hybrid-Hochleistungsprozess, eine rationelle Verbindung aus Laserstrahl- und Lichtbogenschweißen. Der neuentwickelte Laser-Hybrid-Schweißkopf mit integrierter 7. Roboterachse sorgt dabei für eine optimale Brennerorientierung, die ein problemloses Verfolgen der Schweißnaht auch mit Richtungsänderungen sowie eine gute Einkopplung des Laserstrahls bei der geforderten MSG-Brennerstellung ermöglicht. Somit entfallen unliebsame Schweißunterbrechungen an Konturen, und es sind kürzere Taktzeiten im Roboterschweißprozess gegeben. Die integrierte Prozess-Überwachungssensorik bietet exzellente Möglichkeiten zur Realisierung verschiedenster Nahtformen im universellen Einsatz. Die hohe Laserleistung von bis zu 20 kW ist vorteilhaft, insbesondere auch zum Schweißen dickwandiger Werkstoffe. (Foto 2)
Erstmals auf dieser Messe präsentieren sich die neuen, stufenlos regelbaren Impulsstromquellen der Serie QINEO® PULSE von 350 - 600 A, die insbesondere auch für den automatisierten Schweißbetrieb geeignet sind. Die Geräte sind sowohl als Kompaktanlagen als auch mit getrenntem Drahtantrieb erhältlich.
Hinsichtlich Kühlungsart, Bedienungsvariante und Ausstattungsumfang sind alle Geräte frei konfigurierbar. Durch den Einsatz modernster Transistoren verfügen die Pulsstromquellen über ein sehr schnell schaltendes Leistungsteil. Die digitale Schweißstromregelung gewährleistet eine hohe Reproduzierbarkeit der Schweißergebnisse. Für alle üblichen Gas-Werkstoff-Kombinationen und Drahtdurchmesser sind die Parameter als Synergiekennlinien in der Datenbank der Stromquelle gespeichert. Eine Optimierung dieser Einstellungen ist bei der QINEO® PULSE durch zwei Feinabgleiche möglich, was ein einmaliges Novum im Markt der Pulsgeräte darstellt: So kann mit der Funktion "Arc Length" ein Feinabgleich der Lichtbogenlänge und mit der Funktion "Arc Dynamic" ein Feinabgleich der Lichtbogendynamik realisiert werden.
Für anwenderspezifische Arbeitsprogramme steht ein Jobspeicher mit 999 Plätzen zur Verfügung. Die Geräte verfügen über die Betriebsarten 2-Takt, 4-Takt, Super-4-Takt, Punkten/Intervall sowie Extern für den Automatisierungs- (SPS) oder Roboterbetrieb. Die Kommunikation zwischen Stromquelle und Robotersteuerung kann mit einem "Open Machine Interface" oder über ein standardisiertes Bus-System, wie Profi Bus DP, Profi Net oder Interbus S erfolgen. Mit einer Vielzahl von Prozessfunktionen überzeugen die Schweißgeräte QINEO® PULSE durch ein hervorragendes Zündverhalten, einen gleichmäßigen, stabilen Lichtbogen und exzellente Nahtqualität. (Foto 3 und 3a)
Die bewährte Robotersteuerung ROTROL® II präsentiert sich mit optimierten Möglichkeiten. Durch die neue Bedienoberfläche des Programmierhandgerätes (PHG) stehen dem Anwender noch komfortablere Darstellungs- und Einflussmöglichkeiten zur Verfügung, um Roboterprogramme in ihrem Ablauf testen und optimieren zu können. In dem großen, berührungssensitiven Display werden alle für den Lichtbogenprozess notwendigen Informationen bereitgestellt: Vom übersichtlichen Programmtext mit parallelen Statusanzeigen der Ein- und Ausgänge bis hin zu erweiterten Möglichkeiten, Schweißparameter anzuzeigen und diese während der Bahnbewegung des Roboters optimieren zu können.
Im Bereich der roboterspezifischen Anwendersoftware werden die Systeme RoboPlan NT und PDM (Process Data Monitoring) sowie das neue Ferndiagnosesystem RSM demonstriert:
Das Programmiersystem RoboPlan NT bietet hocheffiziente Möglichkeiten der Offline-Programmierung von ROMAT®-Industriebrobotern unter Windows am PC. Mit Hilfe eines Simulationsmoduls werden die offline erstellten Programme auf Ablauffähigkeit, Werkstückzugänglichkeit und Kollisionsfreiheit getestet und direkt an die ROTROL®-Robotersteuerung übertragen.
Das Softwarepaket PDM ermöglicht es, alle verfügbaren Schweißparameter und Betriebsdaten einer Roboteranlage auf einem externen PC zu dokumentieren. In einzigartiger Weise sind dabei die Daten von Robotersteuerung und Stromquelle in einem Programm zusammengefasst.
Durch regelmäßige Auswertung der Betriebsdaten wird die Effizienz der Anlage nachhaltig gesteigert. Die Analyse der Schweißparameter ermöglicht eine Optimierung der Nahtqualität und gewährleistet das perfekte Zusammenspiel von Stromquelle, Industrieroboter und Robotersteuerung. Insgesamt können die Daten von bis zu 32 Roboteranlagen mit jeweils bis zu 2 Schweißstromquellen dokumentiert werden.
Die neue Roboter-Ferndiagnose-Software RSM (Remote Service Manager) erlaubt es, über einen internetfähigen PC bis zu 32 Cloos-ROTROL®-Steuerungen fernzuwarten. Hierzu sind die ROMAT®-Industrieroboter über ein Netzwerk mit dem PC verbunden. Auf diesem Weg können komplette Schweißprogramme vom und zum Roboter übertragen werden und eine Vielzahl allgemeiner Informationen zu Anlagenkonfiguration und -status sowie Fehlerspeicher ausgelesen werden. Ein-/Ausgänge können überwacht und alle Parameter der digitalen Antriebsregler überprüft werden. Über geschützte Mechanismen lassen sich auch Daten zwecks Optimierung im Antriebsregler ändern. Ebenfalls ist es möglich, ein komplettes Update der Systemsoftware aus der Ferne durchzuführen.
Aus der Palette hochleistungsfähiger Sensoren von Cloos werden die neuen Lasersensorsysteme CSE (Cloos Seam Explorer) und CST (Cloos Seam Tracker) vorgeführt. Die Sensoren sind berührungslose, optische Messsysteme zur Nahtverfolgung und Bestimmung von Nahtposition/-geometrie beim Roboterschweißen.
Sie arbeiten mit Hilfe eines Laserstrahls geringer Leistung (bis max. 50 mW) auf Basis einer Abstandsmessung.
Beim CSE-Sensor erfolgt der Suchprozess offline, d.h. vor Schweißbeginn, wobei beim Überfahren des Werkstücks das Messsignal elektronisch ausgewertet und signifikante Stellen erkannt werden. Die Schweißparameter werden dann während des Schweißprozesses der zuvor ermittelten Nahtgeometrie linear angepasst.
Die Lasersensoren der Reihe CST 60/90 ermitteln offline den Nahtanfang, nehmen aber die Vermessung der Nahtgeometrie online, d.h. zeitgleich mit dem Schweißprozess vor. Die stufenlose Anpassung aller Schweißparameter ermöglicht den präzisen Ausgleich von Bauteiltoleranzen und Wärmeverzug. (Foto 4)
In einer Roboterstation der besonderen Art sind zwei Roboterlösungen eindrucksvoll miteinander kombiniert:
Am Beispiel einer schlüsselfertigen, leicht transportablen Roboterschweißzelle des Typs Z6 wird rationelles Schweißen im universellen Einsatz vorgeführt. In der Kompaktzelle sind auf einer Fläche von 4200 x 2200 mm (L x B) alle für den Schweißprozess erforderlichen Komponenten - wie Roboter, Robotersteuerung, Positionierer und Schweißtechnik - auf einem Grundrahmen montiert. Der 6-achsige Industrieroboter der ROMAT®-Reihe gewährleistet durch seine digitale Antriebstechnik eine vorteilhaft höhere Beschleunigung, Verfahrgeschwindigkeit und Bahngenauigkeit. Um die hohe Tragkapazität (bis 7,5 t) des freiprogrammierbaren WPEK-Winkelpositionerers zu demonstrieren, ist anstelle eines großvolumigen Bauteils die gesamte Roboterschweißzelle quasi als gelungener "Eyecatcher" für das Messepublikum auf der Dreh-/Kipp-Planscheibe des Positionierers platziert.
Das andere, komplexe Roboterschweißsystem ist speziell konzipiert zur Bearbeitung großdimensionierter Bauteile. Der Industrieroboter ROMAT® 350 der neuen, kompakten Roboterbaureihe von Cloos ist dabei vorteilhaft in Überkopfposition an einem C-Ständer montiert. Ein Quer- und Vertikalhub sowie eine 6 m- Bodenverfahreinheit gewährleisten hohe Flexibilität und somit optimale Werkstückzugänglichkeit. Mittels eines vollautomatischen Brennerwechselsystems kann je nach Bauteilanforderung im MAG-Eindrahtverfahren oder im TANDEM-Hochleistungsprozess geschweißt werden, dessen hohe Abschmelzleistung beider Drahtelektroden bei gleichzeitig hoher Schweißgeschwindigkeit eine enorme Produktivitätssteigerung garantiert. Die leistungsstarke Schweißtechnik liefern die 600 A-HighEnd-Stromquelle QUINTO sowie ein synergiegesteuertes 450 A-Impulsschweißgerät der neuentwickelten Serie QINEO® PULSE. (Foto 1)
In einer weiteren Roboterstation werden innovative Lasertechnologien von Cloos vorgestellt. Im Mittelpunkt steht der MSG-Laser-Hybrid-Hochleistungsprozess, eine rationelle Verbindung aus Laserstrahl- und Lichtbogenschweißen. Der neuentwickelte Laser-Hybrid-Schweißkopf mit integrierter 7. Roboterachse sorgt dabei für eine optimale Brennerorientierung, die ein problemloses Verfolgen der Schweißnaht auch mit Richtungsänderungen sowie eine gute Einkopplung des Laserstrahls bei der geforderten MSG-Brennerstellung ermöglicht. Somit entfallen unliebsame Schweißunterbrechungen an Konturen, und es sind kürzere Taktzeiten im Roboterschweißprozess gegeben. Die integrierte Prozess-Überwachungssensorik bietet exzellente Möglichkeiten zur Realisierung verschiedenster Nahtformen im universellen Einsatz. Die hohe Laserleistung von bis zu 20 kW ist vorteilhaft, insbesondere auch zum Schweißen dickwandiger Werkstoffe. (Foto 2)
Erstmals auf dieser Messe präsentieren sich die neuen, stufenlos regelbaren Impulsstromquellen der Serie QINEO® PULSE von 350 - 600 A, die insbesondere auch für den automatisierten Schweißbetrieb geeignet sind. Die Geräte sind sowohl als Kompaktanlagen als auch mit getrenntem Drahtantrieb erhältlich.
Hinsichtlich Kühlungsart, Bedienungsvariante und Ausstattungsumfang sind alle Geräte frei konfigurierbar. Durch den Einsatz modernster Transistoren verfügen die Pulsstromquellen über ein sehr schnell schaltendes Leistungsteil. Die digitale Schweißstromregelung gewährleistet eine hohe Reproduzierbarkeit der Schweißergebnisse. Für alle üblichen Gas-Werkstoff-Kombinationen und Drahtdurchmesser sind die Parameter als Synergiekennlinien in der Datenbank der Stromquelle gespeichert. Eine Optimierung dieser Einstellungen ist bei der QINEO® PULSE durch zwei Feinabgleiche möglich, was ein einmaliges Novum im Markt der Pulsgeräte darstellt: So kann mit der Funktion "Arc Length" ein Feinabgleich der Lichtbogenlänge und mit der Funktion "Arc Dynamic" ein Feinabgleich der Lichtbogendynamik realisiert werden.
Für anwenderspezifische Arbeitsprogramme steht ein Jobspeicher mit 999 Plätzen zur Verfügung. Die Geräte verfügen über die Betriebsarten 2-Takt, 4-Takt, Super-4-Takt, Punkten/Intervall sowie Extern für den Automatisierungs- (SPS) oder Roboterbetrieb. Die Kommunikation zwischen Stromquelle und Robotersteuerung kann mit einem "Open Machine Interface" oder über ein standardisiertes Bus-System, wie Profi Bus DP, Profi Net oder Interbus S erfolgen. Mit einer Vielzahl von Prozessfunktionen überzeugen die Schweißgeräte QINEO® PULSE durch ein hervorragendes Zündverhalten, einen gleichmäßigen, stabilen Lichtbogen und exzellente Nahtqualität. (Foto 3 und 3a)
Die bewährte Robotersteuerung ROTROL® II präsentiert sich mit optimierten Möglichkeiten. Durch die neue Bedienoberfläche des Programmierhandgerätes (PHG) stehen dem Anwender noch komfortablere Darstellungs- und Einflussmöglichkeiten zur Verfügung, um Roboterprogramme in ihrem Ablauf testen und optimieren zu können. In dem großen, berührungssensitiven Display werden alle für den Lichtbogenprozess notwendigen Informationen bereitgestellt: Vom übersichtlichen Programmtext mit parallelen Statusanzeigen der Ein- und Ausgänge bis hin zu erweiterten Möglichkeiten, Schweißparameter anzuzeigen und diese während der Bahnbewegung des Roboters optimieren zu können.
Im Bereich der roboterspezifischen Anwendersoftware werden die Systeme RoboPlan NT und PDM (Process Data Monitoring) sowie das neue Ferndiagnosesystem RSM demonstriert:
Das Programmiersystem RoboPlan NT bietet hocheffiziente Möglichkeiten der Offline-Programmierung von ROMAT®-Industriebrobotern unter Windows am PC. Mit Hilfe eines Simulationsmoduls werden die offline erstellten Programme auf Ablauffähigkeit, Werkstückzugänglichkeit und Kollisionsfreiheit getestet und direkt an die ROTROL®-Robotersteuerung übertragen.
Das Softwarepaket PDM ermöglicht es, alle verfügbaren Schweißparameter und Betriebsdaten einer Roboteranlage auf einem externen PC zu dokumentieren. In einzigartiger Weise sind dabei die Daten von Robotersteuerung und Stromquelle in einem Programm zusammengefasst.
Durch regelmäßige Auswertung der Betriebsdaten wird die Effizienz der Anlage nachhaltig gesteigert. Die Analyse der Schweißparameter ermöglicht eine Optimierung der Nahtqualität und gewährleistet das perfekte Zusammenspiel von Stromquelle, Industrieroboter und Robotersteuerung. Insgesamt können die Daten von bis zu 32 Roboteranlagen mit jeweils bis zu 2 Schweißstromquellen dokumentiert werden.
Die neue Roboter-Ferndiagnose-Software RSM (Remote Service Manager) erlaubt es, über einen internetfähigen PC bis zu 32 Cloos-ROTROL®-Steuerungen fernzuwarten. Hierzu sind die ROMAT®-Industrieroboter über ein Netzwerk mit dem PC verbunden. Auf diesem Weg können komplette Schweißprogramme vom und zum Roboter übertragen werden und eine Vielzahl allgemeiner Informationen zu Anlagenkonfiguration und -status sowie Fehlerspeicher ausgelesen werden. Ein-/Ausgänge können überwacht und alle Parameter der digitalen Antriebsregler überprüft werden. Über geschützte Mechanismen lassen sich auch Daten zwecks Optimierung im Antriebsregler ändern. Ebenfalls ist es möglich, ein komplettes Update der Systemsoftware aus der Ferne durchzuführen.
Aus der Palette hochleistungsfähiger Sensoren von Cloos werden die neuen Lasersensorsysteme CSE (Cloos Seam Explorer) und CST (Cloos Seam Tracker) vorgeführt. Die Sensoren sind berührungslose, optische Messsysteme zur Nahtverfolgung und Bestimmung von Nahtposition/-geometrie beim Roboterschweißen.
Sie arbeiten mit Hilfe eines Laserstrahls geringer Leistung (bis max. 50 mW) auf Basis einer Abstandsmessung.
Beim CSE-Sensor erfolgt der Suchprozess offline, d.h. vor Schweißbeginn, wobei beim Überfahren des Werkstücks das Messsignal elektronisch ausgewertet und signifikante Stellen erkannt werden. Die Schweißparameter werden dann während des Schweißprozesses der zuvor ermittelten Nahtgeometrie linear angepasst.
Die Lasersensoren der Reihe CST 60/90 ermitteln offline den Nahtanfang, nehmen aber die Vermessung der Nahtgeometrie online, d.h. zeitgleich mit dem Schweißprozess vor. Die stufenlose Anpassung aller Schweißparameter ermöglicht den präzisen Ausgleich von Bauteiltoleranzen und Wärmeverzug. (Foto 4)
