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Schweißen Cobot-Schweißen ohne Robotikexpertise

Quelle: Fraunhofer IPA 2 min Lesedauer

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Das Fraunhofer IPA hat gemeinsam mit Trumpf und Lorch eine Technologie entwickelt, die kollaborative Schweißroboter revolutioniert: Ein intelligentes Sensor-Add-on ermöglicht erstmals die vollautomatische initiale Planung der Roboterbahn ganz ohne vorherige Programmierung. Für diese Lösung hat das Team nun den euRobotics Technololgy Transfer Award gewonnen.

Dank der No-Code-Lösung brauchen Schweißfachkräfte kein spezifisches Roboterwissen und das Schweißen mit Cobot lohnt sich somit auch bei kleinen Stückzahlen und hoher Bauteilvarianz.(Bild: Fraunhofer IPA)
Dank der No-Code-Lösung brauchen Schweißfachkräfte kein spezifisches Roboterwissen und das Schweißen mit Cobot lohnt sich somit auch bei kleinen Stückzahlen und hoher Bauteilvarianz.
(Bild: Fraunhofer IPA)

Der demografische Wandel und Fachkräfteengpässe verschärfen den Mangel an qualifiziertem Schweißpersonal dramatisch. Automatisierung wird daher auch für kleinere Stückzahlen unverzichtbar, war aber bisher kaum wirtschaftlich umsetzbar – insbesondere in KMU. Mit ihrer Lösung hat das Team des Fraunhofer IPA, Trumpf und Lorch einen entscheidenden Marktbedarf getroffen. Mit dieser Lösung bewarb sich das Entwicklungsteam unter dem Projektnamen „TR4CE-Weld – Tracing in Realtime 4 Cobot-Enhanced Welding“ für den diesjährigen „euRobotics Technology Transfer Award“. Gestiftet vom europäischen Roboterverband „euRobotics“ und jährlich verliehen auf dem „European Robotics Forum“, setzte sich die Bewerbung mit einem schriftlichen Teil und einem Vortrag direkt auf dem ERF, dieses Jahr im norwegischen Stavanger, durch.

Vertreter des Gewinnerteams vom Fraunhofer IPA sowie von Trumpf und Lorch.(Bild: Fraunhofer IPA)
Vertreter des Gewinnerteams vom Fraunhofer IPA sowie von Trumpf und Lorch.
(Bild: Fraunhofer IPA)

Bei der Lösung TR4CE-Weld positioniert die Fachkraft den Roboter lediglich am Startpunkt der Naht. Ein vorgeschalteter Lasertriangulationssensor erfasst dann die Fügezone selbstständig. Die Software berechnet in Echtzeit Schweißbahn und Brennerausrichtung, sodass der Einsatz innerhalb weniger Sekunden beginnen kann. Der entscheidende Durchbruch: Während bisherige Sensorik-Systeme lediglich vorprogrammierte Bahnen aufgrund von Toleranzen korrigieren, übernimmt die neue Entwicklung die komplette Erstprogrammierung. Abweichungen bei Folgebauteilen werden automatisch kompensiert. Diese Innovation erschließt die effiziente Produktion kleiner Losgrößen mit Cobots auf einem völlig neuen Niveau.
Beide Industriepartner haben Lizenzen erworben und bringen die Technologie bereits seit wenigen Jahren auf den Markt: Trumpf integrierte das System unter dem Namen „Smart Seam Tracking“ in die prämierte Lichtbogen-Schweißzelle „TruArc Weld 1000“. Lorch bietet die Erweiterung als „Seam Pilot" für seinen kollaborativen Schweißroboter an.

Weiterentwicklung der Technologie

Der Award beweist, dass selbst in eine der ältesten Robotikdisziplinen wie dem Schweißen noch Innovationspotenzial steckt. Das Team am Fraunhofer IPA arbeitet bereits an einem Transfer auf andere adaptive Roboterprozesse, am Mehrlagenschweißen und auch an der Integration von optischer Qualitätsprüfung in den Cobot.

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