31.08.2020
Anwenderbericht
Schweissroboter im anspruchsvollen Dauereinsatz
Die Kleinstadt Blankenburg im Harz ist als Erholungsort bekannt. Dass hier auch anspruchsvollste Schweißkonstruktionen für Kunden in aller Welt entstehen, wissen nur Brancheninsider. Der Blick hinter die Kulissen der Metallbau & Schweißtechnologie Zentrum GmbH Blankenburg offenbart, wie gebündelte Kompetenz und ein Hightech-Maschinenpark dem Unternehmen zu Renommee in aller Welt verhalfen.
Mit seinen knapp 50 Mitarbeitern zählt das Unternehmen nicht zu den größten, dafür wird hier das Wort Schweißtechnikkompetenz ganz großgeschrieben. Sowohl der Firmengründer Dipl.-Ing. Wilhelm Krüger sen. als auch seine Söhne Dipl.-Ing. Wilhelm Krüger jun. und Masch.-Ing. Martin Krüger sowie die komplette Mannschaft verfügen über Fügetechnologie-Know-how, das rund um den Globus gefragt ist.
Im Bereich der Schweißtechnik beherrschen die Schweißingenieure viele hochtechnologischen Fügeverfahren: „Wir fokussieren weniger auf Standardaufgaben, sondern vielmehr auf die Herstellung hochwertiger, serienreifer Baugruppen sowie Sonderkonstruktionen in vielen Werkstoffkombinationen. Dort, wo es metallurgisch kribbelig wird, sehen wir die Herausforderung und stellen uns dieser spannenden Aufgabe“, so Wilhelm Krüger sen.
Weitere Besonderheiten des Unternehmens sind dessen hohe Fertigungstiefe und ein Hightech-Maschinenpark, der mehr Maschinen als Angestellte umfasst. Neben einem Yaskawa Schweißroboter finden sich hier Laser-, Plasma- und Brennschneidanlagen sowie diverse Ausführungen an Biegemaschinen, Abkantpressen, Sägeautomaten und alles, was man sonst noch braucht, um als metallverarbeitendes Unternehmen eigenständig Schweißkonstruktionen herstellen zu können.
„Dank dieser Ausstattung sind wir heute in der Lage, unseren Kunden aus dem Maschinen-, Anlagen- und Schienenfahrzeugbau komplexe Schweißbaugruppen und Systemkomponenten aus einer Hand anzubieten. Unser umfassender Maschinenpark hat dabei den Vorteil, dass wir für jede Aufgabenstellung die effektivste Technologie einsetzen können und dabei ohne langwierige Umrüstungen auskommen. Die sofortige Verfügbarkeit der Technik, die enorm hohe Fertigungstiefe und unser eigener Vorrichtungsbau schaffen maximale Flexibilität. So können wir schnell, zuverlässig und in bester Fertigungsqualität liefern und genau das schätzen unsere Kunden in aller Welt“, betont Wilhelm Krüger sen.
Keine Alternative zu automatisiertem Schweißen
Geht es um anspruchsvolle Schweißaufgaben, sieht man bei der Metallbau & Schweißtechnologie Zentrum GmbH Blankenburg keine Alternative zur Mechanisierung der Schweißmaschine oder zum Roboter. Die menschliche Anatomie sei für das Herstellen hochanspruchsvoller Schweißnähte in höchster Präzision nicht ausreichend. Aus diesem Grund hat sich das Unternehmen bereits vor über zehn Jahren zur Investition in eine leistungsfähige Roboterschweißzelle von Yaskawa entschieden.
Die Entscheidung hat man sich damals nicht leicht gemacht, die Performance aller Roboter verglichen und dann einen MOTOMAN HP20 samt Zwei-Achsen-Positionierer angeschafft. Eine gute Wahl, denn dieser Sechsachser gilt auch heute noch als einer der besten Schweißroboter im Markt. Der HP20 ist bei einer vorbildlichen Reichweite von 1.717 Millimetern unglaublich kompakt. Und in Sachen Dynamik und einer Wiederholgenauigkeit von beeindruckenden 0,06 Millimetern nimmt er es heute noch mit jedem Konkurrenten auf.
„Der HP20 ist ein Tausendsassa und überzeugt bei allen Aufgabenstellungen mit höchster Performance. Wir verwenden ihn für alle möglichen Experimente, metallurgische Forschungsaufgaben, Schweißaufgaben an Gussteilen, Schweißen von Einzelteilen, aber auch mittelgroßen Serien. Das Alles meistert die Anlage seit über zehn Jahren störungsfrei. Dabei hat sie sich auch schon zehnmal bezahlt gemacht“, verrät Krüger schmunzelnd.
Als Positionierer dient ein Standard-Dreh-Kipptisch DK-1500 von Yaskawa. Während die Drehachse endlos drehend ausgeführt ist, liegt die Bewegungsfreiheit der Kippachse bei +/- 90 Grad. Der DK-1500 ist beidseitig gelagert und verfügt über eine maximale Traglast von 1.500 kg, so dass es hier keine Einschränkungen für schwere Werkstücke gibt. Die Steuerung der acht Achsen – sechs vom Roboter und zwei vom Positionierer – übernimmt der bewährte Yaskawa Controller DX100.
Mittlerweile sind auf der Anlage Hunderte von Programmen hinterlegt und für wiederkehrende Aufträge hat MSZ zumeist die betreffenden Vorrichtungen noch im Lager, die dann sofort verfügbar sind. So mancher Kunde ist positiv überrascht, wenn er komplexe Teile, die er vor zehn Jahren fertigen ließ und jetzt erneut bestellt, innerhalb weniger Tage geliefert bekommt.
Flexibilität ohne Grenzen
Noch immer ist Wilhelm Krüger von der Flexibilität der Anlage begeistert. „Um bei unserem breiten Aufgabenspektrum möglichst wenig Einschränkungen hinnehmen zu müssen, setzen wir auf eine intelligente Impulsschweißstromquelle TPS/i 5000 von Fronius, die über einen Hochleistungsprozessor sowie einen High-Speed-Bus verfügt. Damit können wir hohe Datenmengen in kurzer Zeit übertragen und schnelle Regelkreise realisieren. In Verbindung mit unserem Push-Pull-Roboterschweißbrenner erreichen wir einen sehr stabilen Lichtbogen und sind in der Lage Zusatzwerkstoffe als 0,8 mm Durchmesser zu verschweißen.“
Über die Fronius Remote Control Unit RCU 5000i mit Volltext-Display kann der Werker den Schweißprozess während des Betriebs von außerhalb der Zelle bequem und sicher steuern. Er kann somit jederzeit aktiv in den Prozess eingreifen und Parameter anpassen. Das Resultat sind eine erhöhte Schweißgeschwindigkeit, Prozesssicherheit und hervorragende Schweißergebnisse auch unter anspruchsvollsten Bedingungen.
Schweißnahtqualität von entscheidender Bedeutung
So unterschiedlich das Spektrum an Schweißaufgaben bei der Metallbau & Schweißtechnologie Zentrum GmbH Blankenburg auch sein mag, eines ist allen Aufträgen gemeinsam: die hohen Anforderungen an die Schweißnahtqualität. Eigentlich wenig verwunderlich, hat sich das Unternehmen bewusst den anspruchsvollsten Fügeoperationen verschrieben und natürlich spielt gerade dort die Qualität eine Schlüsselrolle.
Für die Schweißnahtqualität sind mehrere Parameter verantwortlich, wie Wilhelm Krüger sen. betont: „Die Performance des Roboters, die Qualität des Schweißequipments sowie die schweißtechnischen Fachkenntnisse des Programmierers sind gleichermaßen wichtig für das Schweißergebnis. Wir führen bei vielen Teilen unterschiedliche Schweißnahtanalysen von visuell bis zerstörend durch, um die geforderte Qualität der Schweißnähte garantieren zu können.“ Selbstverständlich verfügt das Unternehmen auch über die branchenspezifischen Qualifizierungen und Zertifizierungen in diesem Bereich.
Demnächst steht man bei der Metallbau & Schweißtechnologie Zentrum GmbH Blankenburg vor der Investition in eine weitere Roboterschweißzelle. Um die Flexibilität auf die Spitze zu treiben, will man künftig verstärkt auf die Möglichkeiten der Offline-Programmierung sowie auf einen Mehrachs-Positionierer setzen. Welcher Roboter dabei zum Einsatz kommen wird, steht noch nicht genau fest. Nur eines ist sicher, wie Wilhelm Krüger sen. verrät: „Es wird auf jeden Fall wieder ein MOTOMAN Sechsachser aus dem Hause Yaskawa werden.“
(Quelle: Yaskawa Europe GmbH, Ralf Högel)
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