Für Integratoren von Schweißroboter ist Smart Industry eine Herausforderung. Valk Welding übernahm eine Vorreiterrolle ein und ermöglichte es einer Reihe von Herstellern, kundenspezifische Produkte in Serie zu produzieren.

Das Familienunternehmen Valk Welding liefert Automatisierungslösungen für die Schweißproduktion, in der Schweißroboter, Spezialautomaten und Schweißzusätze die wichtigsten Komponenten sind.
Der rote Faden im Innovationsprozess war die Verkürzung der Übersetzung von Daten in Roboterprogramme. Mit neuen Software-Tools und VR-Technologie will Valk Welding nun auch KMU in die neuen Entwicklungen einbeziehen.

Massenproduktion mit Seriengröße

Sowohl der Bettenhersteller Auping, der Treppenlifthersteller Thyssen Krupp Encasa, der Anhängerhersteller System Trailers, als auch Stork Marel, der Hersteller von Hühnerschlachtmaschinen, Centrum Paele, der Hersteller von Gründungspfählen und Profielnorm, der Hersteller von Zwischenetagen, stellen ihre eigenen Produkte mit einer Vielzahl von Varianten her. Jedes Produkt hat unterschiedliche Maße, wobei die Programme bisher für jedes Stück manuell angepasst werden mussten.

Anhand eines parametrischen Modells konnte dieser Prozess verkürzt werden, da der Bediener nur Typ, Größe und Anzahl eingeben musste und die Software das Programm für den Schweißroboter generierte.

„Die Verknüpfung von Daten bietet Möglichkeiten, den Programmierungsprozess zu automatisieren“, erklärt Adriaan Broere, Direktor von Valk Welding. „Durch die direkte Verknüpfung der Daten aus 3D-CAD mit unserer Konstruktions- und Programmiersoftware DTPS muss ein Bediener die Daten nicht mehr manuell eingeben. Bei den genannten Firmen werden die Programme für den Schweißroboter jetzt vollautomatisch generiert, was eine Massenproduktion mit Seriengröße eins auf dem Schweißroboter ermöglicht hat.“

Einfachere Programmierung

Während die Automatisierung die Anzahl der Arbeitsplätze verringert, nimmt der Druck auf die Arbeitsvorbereitung zu. Die meisten Schweißroboter werden auch während der Arbeitsvorbereitung programmiert, wobei Panasonic DTPS eines der am weitesten verbreiteten Software-Tools ist.

Broere: „Offline-Programmierung ist das ultimative Werkzeug, insbesondere für komplexe Produkte, da Schweißroboter außerhalb der Produktion programmiert werden können. Entsprechend des Wunsches, die Effizienz weiter zu steigern, fordern KMU, dass der Prozess der Offline-Programmierung verkürzt werden kann. Deshalb haben wir die Quick Programming Tools (QPT) entwickelt, mit denen wir die Programmierung mit Hilfe von Makros erleichtert haben. Die Software sollte keine Black Box sein, sondern für jeden zugänglich und mit intelligenten Makros ohne die Hilfe unserer Softwarespezialisten beschleunigt werden können.“

Einsatz von VR-Technologie

Der Einsatz von Virtual Reality (VR)-Technologie bietet die Möglichkeit, die Programmierung eines Schweißroboters in einer virtuellen Umgebung in 3D nachzuahmen. Schweißer mit wenig Programmiererfahrung können leicht angeben, von welcher Position und in welchem Stand der Roboter ein Werkstück schweißen soll. „Fachleute mit viel Schweißwissen und Erfahrung haben manchmal Schwierigkeiten, hinter dem Bildschirm in dreidimensional zu denken und ziehen es trotzdem vor, einen Schweißbrenner in der Hand zu halten. Mit der VR-Brille bewegt sich der Schweißer nun in einer virtuellen Umgebung und klickt mit einem Handheld in Form eines Schweißbrenners auf die Schweißpunkte eines physischen Werkstücks“, erklärt Broere.

Mit Hilfe von Kameras werden sowohl die Schweißpositionen als auch die Position des Brenners aufgezeichnet und in ein Programm für den Schweißroboter umgewandelt. „Das funktioniert schneller als online mit einem Programmierhandgerät und offline hinter Ihrem Bildschirm. Und es ist einfacher für einen Bediener mit begrenzten Programmierkenntnissen. Auf der Messe „Schweissen und Schneiden“ werden wir dies den Besuchern vorstellen

Fieldlabs

Auch durch aktive Teilnahme an Fieldlabs stellt Valk Welding sein Wissen auf dem Gebiet der Schweißrobotisierung zur Verfügung, um neue Technologien für KMU zugänglich zu machen. Die Fieldlabs sollen die treibende Kraft hinter Smart Industry sein. Mit dem Fieldlab Additive Manufacturing, das im RAMLAB (Rotterdam Additive Manufacturing Laboratory) eingerichtet wurde, werden Schweißroboter von Valk Welding zur Weiterentwicklung des 3D-Metalldrucks (Wire Arc Additive Manufacturing) von größeren Teilen mit Hilfe von Schweißrobotern eingesetzt.

Schweißroboter können ein bis mehrere Kilogramm Material pro Stunde verschweißen, sodass voluminöse Teile kostengünstiger und in kürzerer Zeit als mit bestehenden Techniken hergestellt werden können. Der weltweit erste zertifizierte und 3D-gedruckte Propeller für einen Schlepper von Damen Shipyards wird demnächst in der Praxis getestet. Ein solches Teil würde normalerweise aus einem Gussteil zerspant und fertig bearbeitet werden. Allein die Lieferung des Gussteils würde Wochen bis mehrere Monate dauern. Der Schweiß- und Fräsprozess ist um ein Vielfaches kürzer. Seit Beginn des Fieldlab haben sich mehrere KMU mit Teststücken bei RAMLAB gemeldet.

An diesem Beitrag haben mitgewirkt:

• Produktion: Emma van Harten und Leandra Marzluff
• Partnerships: Derk Marseille
• Redaktion: Bertus Bouwman und Peter Oehmen (sprachliche Adaption)

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