Engineering

Runde Schweißnaht setzen – dank mobilem Schweißroboter

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Verrenkungen für Energiekette kein Problem

Beim Bau des Schweißroboters sahen sich Bart Lourdaux und sein Kollege, Projektmanager Kevin Wijns, insbesondere mit dem Problem der Leitungsführung konfrontiert. Das Team musste einen Weg finden, die Leitungen und Schläuche für Strom und Schweißdraht sicher zu führen. Und zwar derart, dass sie Drehungen von mindestens 360° überstehen, ohne dabei aneinander zu reiben und zu verschleißen oder sich zu verhaken und dadurch die Schweißqualität zu verschlechtern.

Da der Geschäftsführer seit 2004 mit Igus zusammenarbeitet, konnte schnell eine Lösung gefunden werden: Nur ein Telefonanruf war nötig und Wim Laporte, Verkaufsgebietsleiter Gleitlager Igus Belgien, machte sich auf den Weg zu DIN Tools. Gemeinsam mit Lourdaux hat er für den Schweißroboter die ideale Leitungsführung gefunden: Zum Einsatz kommt eine Triflex R, also eine dreidimensionale Energiekette aus Hochleistungskunststoff. Die Energieleitung für den Schweißkopf und der Schlauch für die Zuführung des Schweißdrahtes lassen sich mit wenigen Handgriffen im Inneren der Kette fixieren. Jedes Kettenglied lässt eine Torsion von 10° zu, sodass auch komplexe Bewegungen um sechs Achsen möglich sind.

Um bei diesen akrobatischen Verrenkungen Schlaufenbildungen zu vermeiden, lässt sich die Energiekette mit einem Federstab versteifen. „Wenn sich der Roboter nun während des Schweißens um 360° dreht, sind die Leitungen im Inneren der Kette vor Verschleiß geschützt. Zudem ist es unmöglich, dass die Leitungen die Arbeit des Roboters behindern“, sagt Laporte. Ein weiterer Vorteil: Der Energiekette kann Funkenflug nichts anhaben, weil sie aus dem Hochleistungskunststoff Igumid NB besteht, der hohen Brandschutzanforderungen gerecht wird, Temperaturen von -40 bis 80 °C standhält, hohe Abriebfestigkeit aufweist und robust ist. „Anwender können den Roboter also auch im Freien bedienen – selbst unter rauen Umweltbedingungen“, so Lourdaux.

Hochleistungskunststoff macht Roboter wartungsarm

DIN Tools und Igus haben eine zweite Herausforderung gemeistert: die Aufhängung des Schweißkopfes. Die Anforderung des Kunden bestand darin, den Kopf über zwei Achsen millimetergenau justieren zu können. Hier kommen kompakte SLW-Linearmodule mit verwindungssteifen Aluminium-Doppelwellenprofilen der Serie Drylin sowie das flache Rundtischlager PRT-04 zum Einsatz. Die Positionierung des Schweißkopfes erfolgt über eine Trapezgewindespindel mit manuellem Antrieb. Das Herz der Bewegung, die Lager der Linearschlitten sowie die Lagersegmente im Rundtischlager, besteht nicht aus Metall, sondern aus Hochleistungskunststoff und ermöglicht einen wartungsarmen Trockenlauf. „In dem Kunststoff ist ein Festschmierstoff integriert. Im Betrieb sorgt der Mikroabrieb dafür, dass sich Teilchen des Schmierstoffs freisetzen und auf der Wellenoberfläche einen Selbstschmiereffekt erzeugen“, erklärt Michael Hornung, internationaler Produktmanager für Drylin Linear- und Antriebstechnik bei Igus. „Für den Schweißroboter bedeutet dieser Trockenlauf im Vergleich zu klassischen Metalllagern vor allem ganz praktische Vorteile im Alltag. Metallische Lager benötigen für den Betrieb Schmiermittel; unsere können darauf verzichten, denn sie sind wartungsfrei. Niemand muss nachschmieren, kein Schmiermittel muss zur Verfügung gestellt werden, keine Anleitung ist notwendig. Trockenlauf bedeutet zudem auch Ausfallsicherheit, denn in der rauen Schweißumgebung verbinden sich Staub- und Schmutzpartikel mit Schmiermitteln und das metallische Lager fällt aus und lässt sich nicht mehr bewegen.

Nicht zuletzt punkten die Linearmodule und Rundtischlager aus Aluminium mit geringem Gewicht. „Wir haben uns bemüht, den Schweißroboter so weit wie möglich in Leichtbauweise zu fertigen. Er wiegt rund 18 kg und ist somit leicht genug, dass ihn ein Mitarbeiter mit seinen Händen anheben kann“, so Lourdaux abschließend. „Ich schätze die Zusammenarbeit mit Igus deshalb, weil das Unternehmen mehr ist als ein Lieferant. Unsere Unternehmen arbeiten an der gleichen Vision: elegante und wirtschaftliche Lösungen für die Arbeitswelt von morgen zu entwickeln.“

* Michael Hornung ist Produktmanager International Drylin Linear- und Antriebstechnik bei der Igus GmbH in 51147 Köln, Tel. (02 20 3) 96 49-0, info@igus.de

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