Blechtechnik

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schweißen • schneiden • umformen
Das Fachmagazin für die metallverarbeitende Industrie
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Plug &
März
12010
Fügetechnik
Trenntechnik
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siehe Inhalt
Er schweißt zusammen,
was zusammen gehört.
Play
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Roboter von ABB verstehen ihr Handwerk.
Power and productivity
for a better world ™

Fügetechnik | coverstory
Mobile Schweißroboterzelle von ABB
in kürzester Zeit betriebsbereit:
Plug & Play
Um die Anforderungen an die Schweißung von Rohrkomponenten und
–baugruppen aus Aluminium und Edelstahl gänzlich zu erfüllen, wurde bei
der ELB-Form GmbH in Vandans in den letzten zwölf Jahren kontinuierlich
auf mittlerweile zwölf Roboter, davon eine FlexArc-Schweißroboterzelle von
ABB aufgestockt. Ein wesentlicher Vorteil dieser mobilen, standardisierten
Roboterschweißzelle ist, dass sie bereits vorinstalliert und vorkonfiguriert geliefert
wird und somit die Inbetriebnahmezeiten vor Ort enorm verkürzt.
Autor: Ing. Norbert Novotny / x-technik
12 BLechtechnik 1/März 2010

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Nach
dem der
Mitarbeiter
eine Station
bestückt hat,
dreht der
Positioniertisch
das zu
schweißende
Werkstück in
die Roboterstation.
Während
der Roboter
schweißt,
kann der
Mitarbeiter
die zweite
Station
schon wieder
beschicken.
Die Kernkompetenz der 1997 in Vandans
gegründeten ELB-Form GmbH
liegt in der Umformung und Schweißung
von Rohrkomponenten und –baugruppen.
Vorwiegend für die Automobilindustrie
(Anm. der Red.: ca. 95 Prozent) verarbeiten
die Vorarlberger Aluminium und Edelstahl
– in einem Verhältnis von 60:40. „In unserer
Entwicklungsabteilung erarbeiten wir
in enger Kooperation mit unseren Kunden
marktgerechte Bauteile wie beispielsweise
Kühlwasserrohre, Luftführungsrohre, Abgaskomponenten,
Turbolader-Ansaugrohre
und -Druckrohre, Karosserieversteifungsrohre,
Stützstreben aber auch Designteile
in Class-A Qualität“, beschreibt Markus
Reiner, Betriebsleiter bei ELB-Form. Das
zur internationalen ERNE-Gruppe gehörende
Unternehmen verfügt über 150 Mitarbeiter
und beliefert neben dem gesamten
deutschen Automobilherstellermarkt wie
VW, Audi, Mercedes-Benz, BMW, Porsche,
MAN etc. auch Bentley, Bugatti oder
Lamborghini. „Eine besondere Kompetenz
Fügetechnik | coverstory
liegt bei uns in der Herstellung von Leichtbauteilen
aus Aluminium. Die komplette
Prozesskette bis zum fertig verschweißten
Teil inklusive Beizpassivierung wird in Serie
beherrscht“, fährt der Betriebsleiter fort.
Um den sehr hohen Anforderungen dieser
namhaften Hersteller gerecht zu werden, wurde
seit Firmengründung bei ELB-Form kontinuierlich
in modernste Fertigungsverfahren
investiert. „1998 wurde mit zwei gebrauchten
Schweißroboteranlagen von ABB begonnen.
Die ersten neuen Anlagen mit ABB-Robotern
wurden dann im Jahr 2000 realisiert, 2004
folgten drei weitere. Zu guter Letzt wurde 2006
die FlexArc-Zelle geliefert“, erinnert sich Markus
Reiner.
Unterschiedliche Realisierung
der Anlagen
Aufgrund der Verschiedenartigkeit der Produktlayouts
wurden die Schweißroboteranlagen
sehr unterschiedlich realisiert. Bei einer Anlage
ist beispielsweise die Montage angekop- Ú
13

Fügetechnik | coverstory
1 2
pelt, bei einer anderen ist die Montage direkt
integriert. Reine Schweißroboteranlagen sind
selbstverständlich auch im Einsatz. „Wir fertigen
aktuell ca. 100 verschiedene Rohrprodukte
im Durchmesserbereich von 6 bis 150 mm
und einer Wandstärke von 0,8 bis 4 mm. Pro
Jahr kommen durchschnittlich 20 bis 25 neue
dazu. Je nach Komplexität und Material wird
das Produkt einer geeigneten Roboteranlage
zugeordnet“, erklärt Reiner.
Um schweißtechnologisch immer „up to date“
zu sein, arbeitet man bei ELB-Form in diesem
Bereich sehr eng mit Fronius zusammen.
Sämtliche Anlagen werden sukzessive aufgerüstet,
bei den Schweißrobotern ist es bereits
die dritte Schweißstromquellengeneration.
Beispielsweise wurde bereits bei drei Schweißrobotern
die CMT-Technologie von Fronius erfolgreich
installiert.
„Im Bereich der Schweißautomatisierung ist
sicherlich die FlexArc-Zelle von ABB der Stand
der Technik“, schaltet sich DI (FH) Thomas
Hopfner, Gebietsrepräsentant bei ABB, ein.
Standardisierung des
automatisierten Schweißens
Mit dem FlexArc-Zellenprogramm, das es seit
2006 bei ABB gibt, besteht die Möglichkeit,
das Roboterschweißen zu standardisieren.
„Früher wurde aus Roboter, Schweißausrüstung,
Positioniertisch und Sicherheitstechnik
ein System zusammengestoppelt. Mit FlexArc
kann man fast wie im Katalog nun aus Standardkomponenten
auswählen und damit eine
Schweißzelle nach Kundenanforderung verwirklichen,
ohne aufwändiges Engineering
reinzupacken“, unterstreicht Hopfner damit die
obige Aussage.
Die FlexArc-Zelle umschließt alle Komponenten,
die für roboterunterstütztes Schweißen
notwendig sind: Roboter, Robotersteuerung,
Positioniertisch, Brennerreinigungs- und ver-
>> Ein großer Vorteil ist, dass eine FlexArc-
Zelle sehr schnell in Betrieb genommen
werden kann und der interne Aufwand
enorm reduziert wird.

4
schnellen Produktionsänderungen gerecht zu
werden“, möchte er als weiteren Vorteil nicht
unerwähnt lassen.
Virtuelle Kopie und vereinfachtes
Störungsmanagement
Als optimale Komponenten für die FlexArc-
Schweißroboterzelle von ELB-Form stellten
sich der ABB-Roboter IRB 1600 (stehend
am Sockel montiert) und die neue Robotersteuerung
IRC 5 heraus. Um zwischen zwei
Arbeitsbereichen wechseln zu können, wählte
man als Positioniertisch den IRBP 250 R
mit Drehachse und Wendestation mit einer
Belastungsmöglichkeit von 250 kg pro Seite.
Sicherheitstechnisch ist die Zelle mit Lichtschranken
ausgeführt. Als nächstes ist für diese
Zelle, in der nur Aluminium geschweißt wird,
ein Wechsel auf die CMT-Schweißtechnologie
vorgesehen.
Für die Bedienung der Schweißzelle ist ein
Mitarbeiter notwendig. Nach dem dieser eine
Station bestückt hat, dreht der Positioniertisch
das zu schweißende Werkstück in die Roboterstation.
Während der Roboter schweißt,
kann der Mitarbeiter die zweite Station schon
wieder beschicken. Die fertiggeschweißten Teile
werden anschließend vom selben Mitarbeiter
geprüft und verpackt. „Nach der Zelle liegt also
ein fertiger Teil im Liefergebinde“, beschreibt
der Betriebsleiter das Ziel der Zusammenarbeit
von Roboter und Mensch. Der Bediener der
Roboterzelle kann die Roboterzelle selbst programmieren.
Entweder online über das Pro-
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1 – 3 Nach
der Zelle
liegt ein fertiges
Teil im
Liefergebinde.
4 Die
Montage der
FlexArc-
Schweißroboterzelle
dauerte nur
einen Tag.
grammierhandgerät oder indirekt über Robot
Studio. Da jedes FlexArc Paket in einem virtuellen
Format als identische Kopie der realen
Zelle vorhanden ist, können Programme leicht
indirekt erzeugt werden und mit minimalen Justierungen
heruntergeladen werden. „Mechanische
Probleme oder Softwareprobleme, wovor
Neueinsteiger in die Robotertechnik oft Angst
haben, sind bei unseren Roboterzellen praktisch
nicht mehr vorhanden“, ist Thomas Hopfner
auf die Qualität der ABB-Produkte stolz.
Sehr unkompliziert verlief laut Reiner auch der
Umstieg auf die neue Steuerungsgeneration,
für die ein Tag Schulung ausreichend war. „Die
Handhabung der IRC5 ist äußerst einfach und
intuitiv. Dem Anlagenbediener wird durch die
ausgezeichnete Visualisierung sehr unkompliziert
vermittelt, wo ein Problem der Anlage liegt
und wie es zu beheben ist“, betont Hopfner.
Normalerweise kommt es bei einem Schweißfehler
zum Anhalten der Produktion. Der Restart
der Anlage kann viel kostbare Zeit in Anspruch
nehmen. Wenn bei einer FlexArc Zelle
eine Schweißstörung auftritt, fährt der Roboter
automatisch zu einem „Servicefenster“, wo
der Roboterbediener außerhalb der Zelle Zugang
zum Schweißbrenner hat, um z. B. die
Schweißdüse zu tauschen, den Gasfluss zu
prüfen etc. Danach ist vom Roboterbediener
nur ein einziger Knopf zu drücken, und der Roboter
geht an den Platz zurück, wo er zuvor
stoppte und fährt mit dem Schweißvorgang
fort. Während der ganzen Operation kann der
Roboter im automatischen Modus bleiben; das
spart wertvolle Produktionszeit.
>> Mit FlexArc kann man fast wie im Katalog
aus Standardkomponenten auswählen
und damit eine Schweißzelle nach
Kundenanforderung verwirklichen.