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geöffnet oder geschlossen werden. Im Zusammenspiel mit der Mitteltrennung wird daraus ein 2-Stationen-Betrieb, der das Be- und Entladen ermöglicht, während auf der zweiten Seite geschweißt wird. Für den Seitentausch fährt der Roboter auf einer Linearachse. Sofern die Losgröße eines Auftrages das nicht erfordert oder das zu schweißende Bauteil entsprechend groß ist, kann die Maschine mit geöffneter Mitteltrennung auch im 1-Stationen-Betrieb genutzt werden. Um große und schwere Bauteile oder Vorrichtungen mit einem Kran auf dem Schweißtisch abstellen zu können, ermöglicht die Option „Kranbeladung“, dass die Kabinendecke nach hinten fährt. Genau wie bei den Hubtüren ist das für beide Arbeitsstationen getrennt voneinander möglich. Laserschweißen kleiner Losgrößen Das Maschinenkonzept der TruArc Weld 1000 wird mit der TruLaser Weld 1000 auch für das Laserschweißen angeboten (Bild 5). Das Lichtbogenschweißequipment wird in diesem Fall durch eine im industriellen Umfeld tausendfach bewährte und an die Anwendung angepasste Laserschweißoptik aus der BEO-Optikfamilie von TRUMPF ersetzt. Als Laserstrahlquelle steht ein Festkörperlaser mit 3000 W Laserleistung zur Verfügung. Darüber hinaus wird der Einsatz eines KUKA Roboters aus technologischen Gründen notwendig. Die KUKA Steuerung verfügt über einen sicheren Arbeitsbereich, in dem die Orientierung der Schweißoptik bekannt ist und eine Stillstandsüberwachung. Damit kann gewährleistet werden, dass der Laserstrahl das Blech der Kabine nicht durchdringen kann. Zudem profitiert der Laserprozess von der höheren Dynamik und Geschwindigkeit des Robots, sowie der höheren Positionsund Wiederholgenauigkeit. Bild 5. TruLaser Weld 1000. Schweißoptik BEO D35 mit 6D-Maus und Teachmodul: Gelber Button (oben): Laser Start/Stopp, Weißer Knopf (unten): Weg-Punkte der Roboterbahn Mithilfe einer an der Schweißoptik angebrachten 6D-Maus kann der Roboter vergleichbar zu den Cobots direkt bewegt werden. Auch hier ist keine Eingabe am Roboter-Steuergerät notwendig. Ebenso kann der Anwender per Knopfdruck an der 6D-Maus die Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsart des Roboters verändern. Um einen flüssigen Workflow des Programmierens zu ermöglichen, können die Roboterpositionen und Laser Start- und Stoppbefehle direkt an der Schweißoptik am Teachmodul abgesetzt werden. Das Roboterprogramm wird automatisch in der TRUMPF HMI erstellt und dabei vereinfacht dargestellt. Darüberhinausgehende Informationen und Details eines vollständigen Robotercodes, welche nicht für das eigentliche Schweißprogramm notwendig sind, werden nicht dargestellt. Das erleichtert den Umgang mit dem Roboter erheblich, da kein Code-Expertenwissen für die Programmierung von Schweißaufgaben notwendig ist. Das Maschinenkonzept im Bereich der Arbeitsräume, der Mitteltrennung, der integrierten Absaugung und der LED-Beleuchtung ist vergleichbar zur TruArc Weld 1000. Bei beiden Maschinen stellt TRUMPF E-Learnings für die Maschinenbedienung zur Verfügung. Eine Schweißfachkraft kann damit die Bedienung und Programmierung ohne zeitraubende externe Schulungen und Weiterbildungen erlernen. DVS 376 5
6 Zusammenfassung Unternehmen stehen im Bereich des Schweißens unter großem Kosten- und Qualitätsdruck. Gleichzeitig geht die Verfügbarkeit von fähigen Handschweißern zurück. Dieser Entwicklung wird mit zunehmender Prozessautomatisierung begegnet. Der wirtschaftlich sinnvolle Einsatz von Industrierobotern in flexiblen Fertigungen und geringen Stückzahlen ist im hohen Maße abhängig von der Art und Dauer der Programmerstellung und dem benötigten Fachpersonal. Cobots und kollaborativ arbeitende Roboter bieten aufgrund der einfachen Programmierung und Bedienung auch kleinen und mittelständischen Unternehmen mit flexibler Fertigung die Gelegenheit das Roboterschweißen einzusetzen. Mithilfe der Analyse von sechs Blechbauteilen wurde gezeigt, dass 70 % der Fertigungskosten beim manuellen Schweißen anfallen. Durch die Automatisierung können aufgrund einer höheren Produktivität der Maschinen, gestiegener Transparenz pro Arbeitsschritt und weniger Nacharbeit die Bauteilkosten deutlich gesenkt werden. Kommt als Alternative das Laserschweißen an Blechbauteilen zum Einsatz, kann durch die deutlich geringere thermische Belastung die Nacharbeit nochmals signifikant gesenkt werden. Werkzeugmaschinen wie die TruArc Weld 1000 oder die TruLaser Weld 1000 können nach dem Erstellen des Programmes auch ohne teure Fachkraft in der Produktion betrieben werden. Im Produktionsbetrieb wird die Maschine mit nur vier Knöpfen bedient. Damit können die Fertigungskosten und die Abhängigkeit von Fachpersonal weiter reduziert werden. Schrifttum [1] Buchfink G., Leibinger-Kammüller N.: Faszination Blech. Ein Material mit grenzenlosen Möglichkeiten. Vogel Verlag, Würzburg, 2011. [2] TUMPF Medien Pool & Frei Lacke, https://service.freilacke.de/de, 2021 [3] Bender B. Gericke K. et a., Konstruktionslehre: Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung, Kapitel 16.6 Blechgerecht, 9th ed. Berlin; Springer Berlin; Springer Vieweg ISBN: 978-3-662-57302-0, 2021. [4] Reisgen U. Middeldorf K., Sharma R., et.al: Vernetzte, digitalisierte, schweißtechnische Fertigung - Industrie 4.0 beim Metallschutzgasschweißen. DVS-Berichte Band 344, DVS Congress 2018, S181-193, DVS Media GmbH, 2018. [5] Klocke F.; Fertigungsverfahren 4: Umformen, 6th ed. Berlin; Springer Vieweg ISBN: 978-3-662-54713-7, 2017. [6] Weyh C., Dissertation, Die Bedeutung körperlicher Leistungsfähigkeit und Arbeitsergonomie in der Prävention und Gesundheitsförderung bei Schweißern, Universität Gießen 2018. [7] Bertelsmann Stiftung, Studie: Fachkräftemangel bleibt ein Problem. Handelsblatt.com, Onlinezugriff am 25.11.2021, URL: https://www.handelsblatt.com/politik/deutschland/bertelsmann-stiftung-studie-fachkraeftemangel-bleibt-ein-problem/26829916.html?ticket=ST-1164991-oZeXG7X9di5LFcstSelm-cas01.example.org [8] DVS Verband, Newsletter, Onlinezugriff am 25.11.2021, Fachkräftemangel in der Fügetechnik - Bestandsaufnahme, Analyse, Maßnahmen und Ausblick, URL: https://www.die-verbindungs-spezialisten.de/fileadmin/user_upload/Newsletter/Fachkr_ftemangel.pdf [9] Kopp T., Schäfer A., Kindel S., Kollaborierende oder kollaborationsfähige Roboter? - Welche Rolle spielt die Mensch-Roboter-Kollaboration in der Praxis? Onlinezugriff am 25.11.2021 URL: https://www.industrie-management.de/node/368 [10] Ciupek M., Wachstumsmarkt Cobots: Industrienationen investieren in Roboterforschung, VDI Nachrichten, Onlinezugriff am 25.11.2021 URL: https://www.vdi-nachrichten.com/technik/automation/wachstumsmarkt-cobotsindustrienationen-investieren-in-roboterforschung/ 6 DVS
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