Roboter schweißt Stahlstürze in kleinen Stückzahlen mit großer Variation.
Valk Welding hat dem belgischen Fertigungsunternehmen ETS (European Techno Steel) eine Schweißroboteranlage geliefert, an der Stahlstürze geschweißt werden, die das Mauerwerk stützen. Die kleinen Stückzahlen und die große Variation stellten die Software-Ingenieure von Valk Welding vor die immense Herausforderung, diese in ein einfach zu bedienendes System umzusetzen. Mit der neuen Schweißroboteranlage hat ETS neben den Vorteilen der Automatisierung auch für einen drückenden Mangel an Fachschweißern eine Lösung gefunden und ETS erfüllt die höchsten Anforderungen an die Schweißqualität.
ETS ist auf die Lieferung von Stahlbauteilen für den Wohnungs- und Nutzbau sowie den Tiefbau spezialisiert. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Präzisionsprodukten. Mit der Fertigung von Stürzen zum Tragen des Mauerwerks werden 30 % des Umsatzes erzielt. Die Stürze werden unter dem Markennamen Scaldex von der gleichnamigen Vertriebsgesellschaft auf dem belgischen und niederländischen Markt abgesetzt. Dabei handelt es sich stets um Maßarbeit und kleine Stückzahlen.
Um den Vorsprung gegenüber den Mitbewerbern an diesem Markt zu behaupten, muss der Preis niedrig und die Lieferzeit möglichst kurz sein. Darin sieht ETS seine Aufgabe. Geschäftsführer Geert Pas: „Aus diesem Grund war Automatisierung ein naheliegender Gedanke, aber die große Variation in der Position der Stützen und der Länge, Dicke und Form der Träger stellt einen Schweißroboterintegrator vor eine komplexe Aufgabe. Valk Welding hatte uns schon früher Schweißroboter geliefert und scheute vor der Herausforderung nicht zurück. Wir kennen Valk Welding schon seit 20 Jahren. Wenn sie erklären, sich der Aufgabe gewachsen zu fühlen, haben wir das vollste Vertrauen in sie.“
Neben dem Verlangen, die manuelle Schweißproduktion mit einem Schweißroboter zu automatisieren, war Unkompliziertheit in der Bedienung eine zweite, schwerwiegende Anforderung von ETS. Geert Pas: „Jede Serie kennzeichnet sich durch unterschiedliche Abstände und Positionen der Stützen aus. Einem Anlagenbediener darf bei der Positionierung der Stützen kein Fehler unterlaufen. Deswegen haben wir Valk Welding aufgefordert, eine Schweißschablone zu entwickeln, in der die Position der Stützen pro Serie exakt vorgegeben wird. Dann kann der Bediener genau sehen, wo der Schweißroboter eine Stütze an den Träger schweißen muss.“
Das von Valk Welding gelieferte Konzept besticht durch seine Einfachheit. Die Schweißroboteranlage besteht aus zwei identischen Aufspannstationen, die nebeneinander auf einem E-Rahmen platziert sind. Beide Aufspannstationen sind mit einer innovativen Schweißschablone ausgerüstet, in der die Träger mit 3 Servomotoren festgeklemmt werden. Die Position, an der die Stützen angebracht werden müssen, wird auf dem Balken mit LEDs angezeigt. Diese Position liegt bei jeder Serie an einem anderen Punkt. Ein Panasonic TL-1800 WG Schweißroboter schweißt die Stützen anschließend auf den Träger, ohne dass dabei eine Vorfixierung erforderlich ist.
Hinter der einfachen Gestaltung des Systems verbirgt sich eine komplexe Datenverarbeitung, die von der Auftragseingabe durch Scaldex bis zur automatischen Einstellung der Schablone und Programmierung des Schweißroboters reicht. Scaldex reicht Bestellungen in Form einer Excel-Datei ein. Mit „Profilemaker“, einer von Dritten entwickelten Maßsoftware, werden diese Daten mit dem ERP-System von ETS gekoppelt. Dabei werden folglich Stückzahl und Ausführung voll und ganz von Scaldex festgelegt.
Im ERP-System werden zuerst die CAM-Daten für die Laserschneidmaschine und die Biegemaschine der Träger generiert. Der Laser graviert einen QR-Code auf den Träger, der vom Bediener am Schweißroboter gelesen wird. Anhand dieses Codes erkennt die Steuerung der Schweißzelle, um welchen Auftrag es sich handelt, woraufhin sowohl die Schablone als auch der Schweißroboter automatisch eingestellt werden. Zu diesem Zweck haben die Software-Ingenieure von Valk Welding eine eigens zugeschnittene Software entwickelt, die auf Basis der Parameter dynamisch auf die Eingabe reagiert. Bei jedem Auftrag generiert die Robotersteuerung ein Programm für den Schweißroboter und die Position der Stützen wird zur Schablone übertragen. Daraufhin leuchten von den 68 Positionen, die es insgesamt gibt, die Positions-LEDs des betreffenden Typs auf. Der Bediener muss die Stützen nur noch an den Punkten, an denen eine LED aufleuchtet, positionieren, und angeben, auf welcher der beiden Stationen der Schweißroboter schweißen soll.
80 % aller Stürze laufen jetzt über die neue Schweißroboteranlage. Der erste Vorteil dieser Investition liegt für ETS, im Vergleich zum manuellen Schweißen, im viel höheren Output. „Und“, betont Geert Pas, „die Fertigung ist jetzt komplett kontrollierbar – bei einer stets konstanten Schweißqualität. Die Steuerung zeichnet die Qualität und Zusammensetzung der Schweißung in einem Protokoll auf, sodass wir stets nachweisen können, nach EN 1090 gearbeitet zu haben. Daneben führen wir zwischenzeitlich visuelle Schweißinspektionen durch. Mit der Schweißroboteranlage können wir jetzt viel schneller als zuvor auf die Nachfrage am Markt reagieren.“
www.pas-ets.be
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