Industrieanzeiger 01-02.2021

In der Laserschweißzelle CT-Conni ist auch Kuka drin
Laserschweißen wie
mit dem Roboter
Leichtbau | Für komplexe Leichtbauteile bietet die
Laserschweißzelle CT-Conni von Conntronic ein großes
Plus: Die Bahnen lassen sich so einfach wie bei
einem Roboter programmieren dank kombinierter
Linear achsen- und Robotersteuerung.
Konventionell werden Strukturbauteile gegossen.
Deutlich Gewicht sparen lässt sich,
wenn man sie stattdessen aus gestanzten
Blechteilen zusammensetzt. Bis zu 20 % des
Bauteilgewichts lassen sich so einsparen.
Lasertechnologie ermöglicht dafür schlanke
Schweißnähte. Sie stellt aber auch hohe
Anforderungen: Komplexe 3D-Nähte
machen eine hochwertige und präzise Steuerung
erforderlich. Und das Laserschweißen
muss auf verzinkte Bleche abgestimmt sein,
die aus Korrosionsschutzgründen im Fahrzeugbau
die Regel sind.
Für solche Anwendungen hat Conntronic
den Schweißprozess mit dem Laserhersteller
Laserline optimiert. Wegen der niedrigen
Die Laserzelle CT-Conni
ermöglicht es, flexibel
kleine Bauteile mit
komplizierten Schweißnahtverläufen
zu
fertigen – und lässt
sich modular ausbauen.
Bilder: Conntronic
Verdampfungstemperatur von Zink bei
906 °C setzt die Schweißwärme einen vehementen
Verdampfungsprozess in Gang, der
die Nahtqualität durch extreme Schweißspritzer
und Porenbildung sehr in Mit -
leidenschaft zieht. Dazu entstehen giftige
Zinkoxiddämpfe. „Für die Zinkdämpfe
verwenden wir eine Absauganlage mit Precoatiereinheit“,
berichtet Siegfried Wonka,
Vertriebsleiter bei Conntronic.
Der Laserschweißprozess erfordert eine
hohe Bahngenauigkeit, andererseits verlangen
Unternehmen trotz komplexer Schweißbahnen
eine einfache Programmierung.
„Laserschweißanlagen, die auf Linear -
achsen basieren, haben eine hochpräzise
NC-Steuerung und benötigen speziell geschultes
Personal“, erklärt Siegfried Wonka.
„Eine Robotersteuerung mit einem konventionellen
Roboterbediengerät ist günstiger
und bedienerfreundlich. Wir haben es
geschafft, beides zu kombinieren.“
Um die komplexen Schweißbahnen abfahren
zu können, verfügt die neue Schweißzelle
über bis zu fünf Prozessachsen und zwei
optionale Achsen für die Laserschutzhaube.
Dabei bauen die Grundachsen nicht auf -
einander auf wie bei einem Roboter, sondern
die y- ist von der x-Achse getrennt. Steuerungstechnisch
musste dafür eine Fremdkinematik
mit fünf Achsen durch ein mathematisches
Modell neu beschrieben werden. Viele
Robotersteuerungen erlauben es nicht, das
mathematische Modell zu ändern, und stoßen
bei mehr als vier Achsen an Grenzen.
Dem Lösungsansatz bei der CT-Conni
liegt ein Entwicklungsprojekt mit Kuka zugrunde,
bei dem ein komplett neues Modell
in die Robotersteuerung KRC4-ck implementiert
wurde. Hierauf wurden Maschinendaten
erstellt und die Antriebsdaten ausgearbeitet.
Die Achsen verfügen über eine
maximale Beschleunigung von 10 m/s 2 und
einer maximalen Geschwindigkeit von bis
zu 30 m/min. Das ermöglicht kurze Takt -
zeiten und hohe Flexibilität in der Prozessgestaltung.
Die Ernst Klimmer GmbH
beispielsweise, Spezialist für Stanz- und Umformtechnik,
hat sich für die neuentwickelte
Laserschweißzelle CT-Conni entschieden,
um hohe Anforderungen im Automobilbau
effizient zu bedienen.
Die Laserzelle ist flexibel: Bauteile
können manuell oder automatisiert ein -
gelegt werden. Durch Verkettungen lassen
sich weitere Prozesse kombinieren. Handlingsroboter
und die CT-Conni sprechen die
gleiche Sprache. Muss die Laserzelle produktionsbedingt
verlagert werden, reicht es,
sie einfach zu versetzen. Weiter bietet der
modulare Aufbau dem Nutzer einen großen
Gestaltungsspielraum. Zum Beispiel kann er
frei unter marktgängigen Lasern und
Schweißoptiken wählen. Dank ihres Modulbaukastens
lässt sich die Laserzelle ohne
großen Aufwand an neue Produktions -
bedingungen anpassen. •
Dr. Barbara Stumpp
Fachjournalistin in Freiburg
Industrieanzeiger 01/02.21 57