KUKA Roboter unterstützen Fronius bei der Weiterentwicklung von Schweißprozessen

Fronius investiert für die eigene Forschung und Entwicklung in neue Roboter von KUKA.

Fronius nimmt seit Jahrzehnten maßgeblichen Einfluss auf die Fortschritte in der Schweißtechnik und gilt als globaler Technologieführer. Auch beim Roboterschweißen stammen weltweit rund 30 Prozent der eingesetzten Stromquellen von Fronius. Um weiterhin diese dominierende Rolle am Weltmarkt zu spielen, eröffnete man Ende 2011 das neue Forschungs- und Entwicklungszentrum in Thalheim (OÖ), wofür unter anderem — insbesondere für die Weiterentwicklung der Schweißprozesse CMT, CMT Twin und WIG Plasma — in KUKA Roboter der neuesten Generation investiert wurde.

Aufgrund seiner Vielseitigkeit und Flexibilität kann der KUKA KR 16-2 auch bei CMT Twin seine Stärken ausspielen.

Neue Roboterlösungen für die Schweißtechnologien der Zukunft

Für die Entwicklung der Schweißtechnologie von übermorgen wurden die neuen Räumlichkeiten in Thalheim mit modernster, zukunftsweisender Technik ausgestattet. So suchte man unter anderem für das automatisierte Schweißen mit den Prozessen CMT, CMT Twin und WIG Plasma nach neuen, geeigneten Roboterlösungen.

Einfache Bedienbarkeit erlaubt schnellen Wechsel von Schweißverfahren

Konkret hat man sich bei der Weiterentwicklung des CMT Twin-Prozesses für den Robotertyp KR 16-2 entschieden. Mit CMT Twin kombiniert Fronius zwei unabhängig arbeitende Lichtbogenschweißverfahren in einem Prozess. Die neue Zweidrahtlösung erlaubt es Anwendern, zwei Cold-Metal-Transfer-Prozesse (CMT) oder eine Kombination aus einem CMT-Prozess und einem MSG-Pulsschweißprozess in einem System zu nutzen, basierend auf dem Aufbau: zwei Stromquellen, ein Brenner und zwei voneinander isolierte Kontaktrohre.

Die neue Prozesstechnologie sorgt für einen extrem stabilen Lichtbogen vom Schweißstart bis zum Füllen des Endkraters. Dadurch wird es möglich, dünne Bleche mit hoher Geschwindigkeit und wenig Spritzer sowie tiefem Einbrand und optimiertem Nahtausfließen zu verschweißen. Für die Entwicklungsarbeit des WIG Plasma – Prozesses von Fronius kommt der kleinere Sechsachser KR 5 arc HW zum Zug.

Das WIG-Verfahren ist trotz der langsameren Schweißgeschwindigkeit und geringeren Abschmelzleistung (Anm.: im Vergleich zu MIG/MAG) für viele Anwendungen mit höchsten Qualitätsanforderungen, wie beispielsweise im Rohrleitungs- oder Druckbehälterbau, zweifellos Garant für größtmögliche Qualität und daher nach wie vor erste Wahl. Der konzentrierte, stabile Lichtbogen sorgt für eine ebene Naht, ohne Spritzer oder Schlacke. Das Plasmaschweißen hat wiederum entscheidende Vorteile insbesondere bei Blechen und anderen Bauteilen dickerer Wandstärken.

Da das Plasmaschweißen grundsätzlich dem WIG-Prozess ähnlich ist, kann dieses Verfahrens mit einem modularen Aufsatz zur digitalen Gasregelung und Steuerung des Lichtbogens mit jeder digitalen Fronius-WIG-Stromquelle genutzt werden. Mit dieser neuen, sehr kompakten Roboterlösung, ebenfalls in Hohlwellenkonstruktion, von Fronius und KUKA hat man nun den einmaligen Luxus, in einem System beide Verfahren nutzen zu können. Bei Anwendungen, wo mit WIG nicht mehr einlagig durchgeschweißt werden kann, kommt Plasma zum Einsatz.

Der Wechsel zwischen beiden Verfahren funktioniert in der Praxis überaus einfach. Es ist kein zeitaufwendiger Tausch von Schlauchpaketen sondern lediglich der des Brennerkopfes notwendig. Die offene Architektur der KUKA Steuerung KR C4 spielte bei der Umsetzung dieser Lösung eine ganz wesentliche Rolle. Ziel in der Schweißrobotik ist es, dem Kunden ein geschlossenes System anzubieten, bei dem sowohl Roboter als auch Schweißsystem einfach zu bedienen sind und die Inbetriebnahme schnell funktioniert.

KUKA Schweißroboter und Steuerung KR C4 (links hinten)

Flexibler Roboter und erweiterbare Steuerungssoftware

Der Einsatz des KR 16-2, bei der Weiterentwicklung des CMT Twin-Prozesses, bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Aufgrund seiner Vielseitigkeit und Flexibilität kann dieser Roboter auch beim Schweißen seine Vorzüge ausspielen. Eine weitere Stärke ist sein geringes Eigengewicht, das ihn sehr dynamisch macht und wodurch hohe Taktzeiten realisiert werden können.

Programmieren, Konfigurieren, Laden, Testen, Diagnostizieren, Ändern, Archivieren. Das neue Planungstool KUKA.WorkVisual fasst alle Schritte eines Projekts in einer Software-Umgebung, mit einheitlicher Oberfläche und Menüführung, zusammen und ist darüber hinaus als universelle Programmierumgebung einsetzbar. So passt jeder Schritt von der Planung bis zur Realisierung nahtlos zum anderen. Außerdem kann der Funktionsumfang des Roboters durch zusätzliche, applikationsspezifische Softwarepakete erweitert werden.

Mit der bei Fronius eingesetzten Schweißsoftware KUKA.ArcTech ist das System in nur wenigen Schritten programmierbar und kann rasch in Betrieb genommen werden. Für Versuchsreihen mit dem klassischen CMT Prozess wählte Fronius den den KUKA KR 16 arc HW, einen Schweißspezialisten in Hohlwellenkonstruktion. Seine 58 mm große Durchlassöffnung im Arm und in der Hand ermöglicht die geschützte Verlegung aller gängigen Hohlwellen-Schlauchpakete.

KUKA Lösung hilft, Geld, Zeit und Energie zu sparen

In Partnerschaft mit Fronius bietet KUKA optimal aufeinander abgestimmte und vorkonfigurierte Systeme. KUKA Roboter und Fronius-Schweißsystem verschmelzen zu einer perfekten Einheit und garantieren schnelle Einsatzbereitschaft und einfache Bedienung.

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