Automatisiertes Schweißen | Modulare Schweißausrüstung senkt nicht nur die Investitionskosten. Sie steigert auch die Produktivität, weil die Anlage bei neuen Aufgaben schneller einsatzfähig ist. Augenfällig deutlich am Beispiel der modular konzipierten Systeme von SKS Welding.
Gerd Trommer Fachjournalist in Gernsheim
„Wir entwickeln Schweißausstattung und sinnvolle Peripherie nach dem Bedarf unserer Kunden und nicht nach Markttrends oder vordergründigen eigenen Interessen“, fasst Thomas Klein die Unternehmensstrategie von SKS zusammen – er ist der für die Technik verantwortliche Geschäftsführer. Die Umsetzung dieser Strategie führe ganz logisch zu einem modularen Aufbau der Hard- und Software. Dies biete dem Anwender große Flexibilität hinsichtlich des aktuellen Bedarfs, bei Funktionserweiterungen, bei Nachrüstung sowie technologischer Erweiterung.
Das erste Modul zum automatisierten Lichtbogenschweißen präsentierten der Unternehmensgründer Dieter Klein und sein Technologiepartner Volker Leipold 1989. Die erste digitale Schweißprozesssteuerung „Q8“: Statt Handschweißlösungen für das Roboterschweißen zu adaptieren, entwickelten sie Modul für Modul bedarfsgerechte Hard- und Software. „Konzentration auf das automatisierte Schweißen – innovativ aber einfach“, beschreibt Geschäftsführer Dieter Klein den Entwicklungs- und Produktweg während der 25 Jahre Unternehmensgeschichte SKS. Und weil sich der Bedarf der Kunden verändert, entwickeln die inzwischen in Kaiserslautern ansässigen Schweißfachleute kontinuierlich neue Lösungen und Lösungsvarianten.
Das Zentrum bilden die Stromquelle und die Prozesssteuerung, ergänzt von Drahtvorschub, Brenner und Interface zum Roboter (Bilder). Zum Gesamtsystem eines „Weld Package“ zählen noch Kabel, Leitungen, Montagesätze für die Befestigung am Roboter und die Software. Die unterschiedlichen Ausführungen einzelner Module sind miteinander kompatibel und lassen sich je nach Schweißaufgabe kombinieren. So bleibt bei Neu- oder Weiterentwicklungen das System erhalten, ausgetauscht wird nur das neue Modul.
Besonders beim Wechseln von einem Prozess zu einem anderen, zum Beispiel vom üblichen Lichtbogenprozess zum Schweißen mit vor- und rückwärtsbewegter Drahtelektrode, kommt dem Anwender die modulare Kompatibilität zugute: Statt in ein anderes System investieren zu müssen, tauscht er lediglich den Brenner aus. Ähnliches gilt beim Übergang von luft- auf wassergekühlte Systeme oder beim Wechsel vom Schweißen mit einem Draht auf zwei Drähte. Leistungs- oder Funktionsänderungen deckt bei Bedarf ein (kostenfreies) Software-Upgrade ab.
Die Anwendung bestimmt das Brennersystem
Geeignet sind die Brennersysteme für MSG(Metallschutzgas-Prozesse wie MIG und MAG)-, Puls- und Lötprozesse und für die üblichen Massivdrahtelektroden. Sie sind mit den Robotern der führenden Hersteller kompatibel. Kennzeichnend für die hohe Präzision und Funktionalität des jeweiligen Brennersystems inklusive seiner Ersatzteile wie Düsenstock, Kontaktspitze und Gasdüse ist die Genauigkeit, mit der sie den TCP(Tool Center Point) einhalten: ±0,2 mm bei allen Eindrahtprozessen. Diese Genauigkeit gilt sowohl beim Wechsel eines Brennerhalses als auch beim Austausch der modular konzipierten Verschleißteile.
Der endlos (auch über 360° hinaus) drehbare Brenner Power Joint nutzt die Potenziale der im hohlen Roboterarm geführten Brennerkabel. Er erreicht jede Position der programmierten Bahn auf dem kürzesten Weg und macht zeitraubende Umorientierungen überflüssig. Kompatibel stehen Versionen ohne Abschaltdose (Power Joint lite), wassergekühlte (Water Joint) oder mit integriertem Drahtvorschub (Frontpull 8i) zur Verfügung.
Roboter mit außen am Arm geführten Brennerkabeln nutzen den Power Clutch oder den Frontpull 7 mit integrierter Drahtvorschubmechanik. Ebenfalls wählbar sind die Brennersysteme Wire Select zum automatisierten Wechseln zwischen zwei Drähten sowie der Dual Wire 2.0 zum Erzielen höherer Abschmelzleistungen mit zwei schweißenden Drähten.
Die beiden Grundversionen LSQ3 und LSQ5 unterscheiden sich hinsichtlich der Stromstärke von 340 beziehungsweise 420 A bei 60 % ED und 40 °C. Ihr geringes Gewicht erlaubt auch eine platzsparende Wandmontage in Roboterzellen. Beim Doppeldrahtschweißen übernehmen zwei LSQ5 die Energieversorgung.
Austauschbare Steuerungen
Vier alternative Schweißprozesssteuerungen stehen als Gehirn des Schweißsystems zur Verfügung. Sie berechnen für jeden Schweißprozess die optimalen Parameter. Die kostenoptimierte Q4 mit 186 Programmplätzen ist in die Stromquelle integrierbar. Ein separates Gehäuse kennzeichnet im Vergleich dazu die Q6pw. Einen Touchscreen, Angebote zum Vernetzen via Ethernet, SPW-Bus, zahlreiche Berechnungs-, Überwachungs- und Fernwartungsfunktionen sowie 992 Programmspeicher bietet die Q80. Und die Aufgaben von vier dieser Steuerungen führt eine Q84r/s aus.
Die Kommunikation mit dem Roboter von unterschiedlichen Herstellern übernimmt ein konfiguriertes Interface UNI5. Dies kann beim Wechsel auf Roboter eines anderen Herstellers neu konfiguriert beibehalten werden. Alternativ ist die Integration mit einem FB5-Modul in eine Feldbusumgebung realisierbar.
Der 4-Rollen-Antrieb gilt für alle Ausführungen: integriert im Brenner oder als separate Einheit. •
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