ABB-Roboter sorgt für präzises Laserschweißen bei der Produktion von Chemiebehältern

Ein großes Chemieunternehmen benötigte ein hochpräzises Schweißsystem zur Herstellung von Behältern für die Chlorproduktion.

Ein hochflexibler ABB-Roboter hilft einem großen britischen Chemieunternehmen bei der Herstellung präziser Laserschweißnähte an chemischen Produktionsanlagen. Die von Cyan Tec Systems entwickelte Lösung basiert auf einem Industrieroboter vom Typ ABB IRB 6700, der mit einem Laserschweißgerät ausgestattet ist, um hochpräzise Schweißnähte an Produktionsbehältern für die Herstellung von Chlor herzustellen des Produkts im eigenen Haus von einem europäischen Subunternehmer. Die Verlagerung der Produktion würde nicht nur eine bessere Kontrolle über den Prozess ermöglichen, sondern auch die Notwendigkeit, Rohstoffe an den Subunternehmer zu liefern und das fertige Produkt zurückzusenden, vermeiden. Das Laserschweißen bietet die hohe Genauigkeit, die für die Herstellung dieser Art von Prozessbehältern erforderlich ist. Es sorgt für eine bessere Schweißqualität, stellt sicher, dass die Schweißnaht eine hohe Integrität behält und verhindert Verformungen, die durch die höhere Wärmeverteilung anderer Methoden entstehen können. Außerdem bietet es einen schnelleren Durchsatz. Da beim Laserschweißen die Gefahr von Augenverletzungen für menschliche Arbeiter besteht, war eine vollständig geschlossene automatisierte Lösung erforderlich. Cyan Tec Systems wurde mit der Entwicklung der Lösung beauftragt. Das Unternehmen, ein ABB Value Provider, verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung und dem Bau von Roboterautomatisierungslösungen für Unternehmen in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil und Nuklearindustrie. Das System erforderte eine Maschine, die die unmittelbar erforderliche Aufgabe ausführen konnte, aber auch flexibel genug war, um verschiedene Aufgaben zu bewältigen Schweißaufgaben in der Zukunft. Aus diesem Grund entschied sich Cyan Tec für eine Roboterlösung anstelle einer Portalbauweise. Obwohl ein Portal den unmittelbaren Anforderungen der Aufgaben entsprochen hätte, würde es nicht die längerfristige Zukunftssicherheit bieten, die der Kunde spezifiziert hatte. Da der Kunde bereits einen ABB-Roboter in seiner Werkstatt hatte, schaute sich Cyan Tec nach ABB-Robotern um, die diese Anforderungen erfüllen konnten knapp. Dies würde sicherstellen, dass die Ingenieure des Kunden grundlegende Programmieraufgaben durchführen können, ohne eine neue Sprache erlernen zu müssen. ABB könnte einen vielseitigen sechsachsigen Roboter liefern, aber auch eine Schiene bereitstellen, auf der der Roboter laufen könnte. Durch die Anbindung des Roboters an ein ABB IRBT-Bewegungssystem erhielt er effektiv eine siebte Achse, die es ihm ermöglichte, über die gesamte Länge des Bauteils zu fahren, um eine präzise Schweißnaht zu erzeugen. Die für den IRB 6700 geeignete Version ermöglicht eine Verfahrlänge von bis zu 19,7 Metern in Ein-Meter-Schritten. Mit einem einfachen, robusten und kompakten Design bietet die Schienenlösung die beste Bahngenauigkeit ihrer Klasse und eine Position-zu-Position-Zeit von weniger als 3,4 Sekunden auf einer Länge von vier Metern Der ABB IRB 6700-Roboter kann entlang der zwei Meter langen Strecke des Bauteils präzise schweißen. Der Roboter verfügt über eine höhere Nutzlast als für die Anwendung erforderlich, bietet aber auch die Flexibilität, einen schwereren Schweißkopf oder andere Effektoren zu transportieren, falls sich die Anforderungen in Zukunft ändern sollten. Die Lösung umfasste auch ein Vision-System am Laserkopf, was dies ermöglichte um im Falle einer Fehlausrichtung von Komponentenelementen einen Ausgleich zu schaffen. Cyan Tec nutzte die Simulationssoftware RobotStudio von ABB, um das Layout und den Betrieb der Lösung zu testen. Die Simulation der Anwendung, komplett mit einer grafischen Animation des Roboterbetriebs und seiner Interaktion mit den anderen Lösungselementen, gab dem Kunden die Gewissheit, dass Cyan Tec den richtigen Roboter mit der richtigen Reichweite ausgewählt hatte. Außerdem konnte bewiesen werden, dass es nicht mit anderen Objekten in Berührung kommt oder mit Hilfsmaschinen kollidiert. RobotStudio eliminiert außerdem einen Großteil des Risikos, das mit der Entwicklung der Anwendung verbunden ist, da es die Notwendigkeit einer Neukonstruktion des Projekts vermeidet, wenn während der Inbetriebnahmephase Probleme entdeckt werden. Da ein Laser der Klasse 1 verwendet wurde, der potenziell zu Sehschäden führen könnte, wenn Benutzer keinen geeigneten Augenschutz tragen, musste der Roboter in einem lasergeschützten Gehäuse untergebracht werden. Cyan Tec hat ein System entwickelt, das es dem Kunden ermöglicht, eine Komponente zum Schweißen zu laden und gleichzeitig eine fertige Komponente zu entladen, wodurch die Produktionsrate beschleunigt wird. Das Gehäuse enthält zwei Sätze von Schweißvorrichtungen, eine zum Zusammenschweißen zweier flacher Bleche zu einem. Anschließend wird es entladen, zur Formung in Komponenten zu einem Pressbereich geschickt und anschließend wieder in das Gehäuse des anderen Vorrichtungssatzes geladen, wo es schließlich zum vollständigen Produkt verschweißt wird. Diese letzte Schweißphase dauert für ein fertiges Produkt etwa zwei Minuten. Neben dem Roboter, der Schiene und dem Gehäuse integrierte Cyan Tec auch die Laserquelle und Zusatzkomponenten wie Werkzeuge, Laserkühler, Rauchabsaugsystem und Hilfsgassteuerung. Richard Copson von Cyan Tec sagte: „In den letzten sechs bis sieben Jahren haben wir viele Laseranwendungen zum Schweißen und Schneiden durchgeführt. Viele von ihnen haben ABB-Roboter verwendet, und wir haben eine Menge Erfahrung und Fachwissen aufgebaut, sodass die Vertrautheit mit der Lösung einen großen Einfluss auf die Auswahl eines Roboters für den Kunden hatte. „Die Erfahrung, die wir mit ABB-Robotern haben, bedeutet, dass wir dies nicht tun.“ Wir brauchen immer ihre Hilfe beim Entwerfen und Entwickeln einer Lösung, aber sie sind immer zur Stelle, wenn wir andere Funktionen verwenden oder Dinge tun müssen, die wir vorher noch nicht getan haben. Als ABB Value Provider ist es gut zu wissen, dass der Support immer verfügbar ist, wenn wir ihn brauchen.“

ABB ist ein Technologieführer in der Elektrifizierung und Automatisierung und ermöglicht eine nachhaltigere und ressourceneffizientere Zukunft. Die Lösungen des Unternehmens verbinden technisches Know-how und Software, um die Art und Weise zu optimieren, wie Dinge hergestellt, bewegt, angetrieben und betrieben werden. Aufbauend auf mehr als 130 Jahren herausragender Leistung engagieren sich die rund 105.000 Mitarbeiter von ABB dafür, Innovationen voranzutreiben, die den industriellen Wandel beschleunigen.

ABB Robotics & Discrete Automation ist einer der weltweit führenden Anbieter von Robotik und Maschinenautomatisierung und das einzige Unternehmen mit einem umfassenden und integrierten Portfolio, das Roboter, autonome mobile Roboter und Maschinenautomatisierungslösungen umfasst, die von unserer wertschöpfenden Software entwickelt und orchestriert werden. Wir helfen Unternehmen aller Größen und Branchen – von der Automobilbranche über Elektronik bis hin zur Logistik – widerstandsfähiger, flexibler und effizienter zu werden. ABB Robotics & Discrete Automation unterstützt Kunden beim Übergang zur vernetzten und kollaborativen Fabrik der Zukunft. Der Geschäftsbereich beschäftigt rund 11.000 Mitarbeiter an über 100 Standorten in rund 53 Ländern.

Schauen Sie sich unsere kostenlosen E-Newsletter an, um weitere tolle Artikel zu lesen.