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Dienstag, Oktober 17, 2017
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ABB10312Fachartikel

Hannover Messe Halle 11, Stand A35

Konstante Streckenenergie bildet die Basis für höchste Schweißqualität. Besonders bei komplexen Nahtgeometrien und hohen Schweißgeschwindigkeiten stellt das die Programme der Roboter- und Schweißsteuerung vor äußerst anspruchsvolle Aufgaben. ABB Automation und SKS Welding Systems haben ein Daten-Kommunikationsprotokoll namens "Speed Weld Pac" entwickelt, das die Signale zwischen Rechner und Stromquelle in Echtzeit übersetzt und somit die Systeme kommunikationstechnisch verbindet.



Unterschiedlich geformte Bahnen ergeben unterschiedliche Tool Center Point(TCP)-Geschwindigkeiten – besonders in Kurven und in Wendepunkten wegen der Roboterumorientierungen. In der praxis gestaltet es sich sehr aufwendig, rechnerisch für jeden Bahnpunkt die für eine konstante Schweißenergie erforderlichen Parameter zu ermitteln.

Signale in Echtzeit übersetzt

Das Daten-Kommunikationsprotokoll Speed Weld Pac übersetzt die Signale zwischen Rechner und Stromquelle in Echtzeit. So stellt es eine kommunikationstechnische innige Verbindung zwischen beiden Systemen her. In dem „verheirateten“ Gesamtsystem erfährt die Steuerung der Stromquelle beispielsweise die Ist-Geschwindigkeit des TCP vom Roboter und regelt mit dieser Information ihre Parameter. Trotz unterschiedlicher Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Verzögerungen, ergibt diese Partnerschaft eine konstante Streckenenergie. Erste positive Erfahrungen sammeln aktuell führende Unternehmen der Automobilindustrie und ihre Systempartner.

Dünnwandige Bleche aus hochfesten Stählen

Die beiden Unternehmen bieten dem Anwender mit dem Zusammenführen der zwei Komponenten Roboter und Stromquelle eine Komplettlösung für das anspruchsvolle automatisierte Schweißen. Das gilt speziell für dünnwandige Bleche aus hochfesten Feinkorn- oder Duplexstählen. Lichtbogenschweißverfahren mit reduziertem Wärmeeintrag und konstanter Streckenenergie erzielen hier qualitativ und wirtschaftlich optimale Ergebnisse. Das setzt die zur Schweißaufgabe passend definierten Parameter Strom, Spannung, Schweiß- und Drahtvorschubgeschwindigkeit voraus. Verlaufen die Fügekonturen in geometrischen Bahnen, die ihre Richtung ändern und stark von der Geraden abweichen, variiert die Geschwindigkeit des Brenner-TCP am Roboterarm und damit die Schweißgeschwindigkeit. Zum Gewährleisten einer konstanten Streckenenergie passt die Steuerung der Stromquelle jetzt die anderen Parameter an. Und dies für jeden Bahnpunkt.

Parameter geschwindigkeitsabhängig regeln

Die Steuerung des Roboters ermittelt über seine Achsbewegungen die Ist-Geschwindigkeit des TCP direkt. Über Speed Weld Pac kommunizieren die Steuerungen des Roboters und der Stromquelle. Deshalb kann die Steuerung des Schweißsystems die Parameter geschwindigkeitsabhängig so regeln, dass die Streckenenergie konstant bleibt. Das ergibt einen konstanten Einbrand, gleichmäßige Nahtgeometrie und -optik.

Weil das System auch vorhandene Schweißprogramme nutzt, entfällt zusätzlicher Programmieraufwand. Alle aktuellen Werte kann der Anwender auf dem Monitor der SKS-Schweißsteuerung ablesen, darüber hinaus werden sie standardmäßig dokumentiert. Speed Weld Pac verfügt über eine bedienerfreundliche Oberfläche, die auf umständliches Herantasten verzichtet. Zudem wird der Anwender bei der Analyse der Schweißergebnisse visuell unterstützt.ABB203122


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