Einsatz von Robotern beim Punktschweißen – Punktschweißen

Punktschweißen, genauer Punktschweißen, ist aus der Automobilindustrie kaum noch wegzudenken. Punktschweißen ist eine der Techniken zum Verbinden von Blechen, insbesondere von Stahl. Diese Technik wird auch Widerstandsschweißen genannt. Das Schweißgerät besteht aus zwei Elektroden, die eine Schweißzange bilden, eine Elektrode ist fest, während die andere beweglich ist, meistens handelt es sich um einen Servomotor und es gibt pneumatische Pistolen, eine von einem Pneumatikzylinder “gesteuerte” Elektrode sowie hydraulisch wo wir große Druckkräfte brauchen.

Um zwei Bleche durch Punktschweißen verschweißen zu können, ist es notwendig, die Bleche nebeneinander zu legen und sie dann mit einer Pistole, dh zum Zeitpunkt des Fügens, festzuziehen. Das Schweißen dauert etwas weniger als eine Sekunde und hängt von der Dicke der Bleche, der Kraft und dem Durchmesser der Elektroden ab. Die Spannkraft ist abhängig von der Dicke der zu verbindenden Bleche und reicht von 1kN bis 6kN.

Durch die Elektroden und durch die Bleche wird ein hoher Strom von bis zu 15 kA geleitet. Da der elektrische Widerstand an der Verbindungsstelle der beiden Bleche am größten ist, wird am Stromflusspunkt die größte Wärme entwickelt. Diese Hitze reicht aus, um das Metall an der Fügestelle zu schmelzen und so eine starke Verbindung herzustellen. Bleche werden in der Regel durch eine lange Reihe von Punktschweißungen verbunden.

Eine der bekanntesten Anwendungen des Punktschweißens ist die Automobilindustrie. Die unter der Presse geformten Blechteile der Karosserie werden durch Punktschweißen miteinander verbunden, wir können frei sagen, dass fast die gesamte Karosserie mit den Teilen verbunden ist, die durch Punktschweißen verbunden sind. Die Hauptanwendung von Industrierobotern in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts in der Automobilindustrie war der Einsatz in Schweißanwendungen. Und heute ist das Punktschweißen eine der wichtigsten Anwendungen von Industrierobotern, wo es in mehr als 30 % aller Roboteranwendungen in der Automobilindustrie eingesetzt wird.

Beim Punktschweißen unterscheiden wir zwei grundlegende Teile des Werkzeugs, deren Eigenschaften den gesamten Prozess wesentlich beeinflussen: die Zange (Pistole) und ihre Art sowie die Größe und Form der Elektrode. In einer solchen Anwendung, bei der die Gans aufgrund der großen Anpresskräfte möglichst stark sein soll, zB beim Schweißen dicker Materialien, ist die Pistole Typ C weit verbreitet. Neben der hohen resultierenden Steifigkeit führt dieser Parameter zu einer hohen Werkzeugflexibilität, da die Bewegung der Elektroden kollinear ist. Im Gegensatz zum C-Typ bietet der sogenannte X-Typ (Schere) eine geringere Steifigkeit, obwohl der zur Verfügung stehende Arbeitsraum viel größer ist als beim C-Typ, so dass dieser Typ dort sehr verbreitet ist, wo dünne und flache Materialien verarbeitet werden ( zB Boden- oder Dachpaneele). Es bietet jedoch weniger Flexibilität hinsichtlich der Werkzeuge, da die Bahnen der beweglichen Elektroden nicht kollinear sind, sodass die kuppelförmige Spitze der Elektrode verwendet werden sollte.

Die beim Punktschweißen verwendeten Elektroden können je nach Anwendung stark variieren. Jeder Werkzeugtyp hat einen anderen Zweck. Radiuselektroden werden für Anwendungen mit hoher Hitze verwendet, Hochdruckelektroden mit verkürzter Spitze, exzentrische Winkel zum Winkelschweißen, versetzte exzentrische Spitzen zum Erreichen von Ecken und kleinen Räumen und schließlich verschobene verkürzte zum Eingreifen in das Werkstück selbst.

Die bekannteste Schweißsteuerung für das Punktschweißen ist sicherlich die Firma Bosch Rexroth, während wir für die Hersteller von Gans mehrere Firmen haben und einige der bekanntesten sind Comau, Aro, CenterLine, Heron, Nimak.

Das Funktionsprinzip der Reinigungsstation und des Elektrodenwechsels

Reinigungsstation, dh. Das Spitzenkleid ist ein wesentlicher Bestandteil der Punktschweißanwendung. Nach einer bestimmten Anzahl von Schweißpunkten geht der Roboter zur Reinigungsstation, danach schließt der Roboter die Elektroden und misst die Dicke der Elektrode und weiß somit um welche Dicke es sich handelt. Nach der extremen Grenze des Elektrodenverschleißes geht der Roboter in die Serviceposition, wo die Kappen gewechselt werden, d.h. Elektroden. Der Elektrodenwechsel kann manuell erfolgen, was das häufigste Beispiel ist, und es gibt auch automatische Stationen, die verwendet werden, um den Betrieb der Linie nicht zu unterbrechen, aber der Roboter führt den Elektrodenwechsel selbst durch. Dies ist eine teure Lösung, aber Sie erhalten den kontinuierlichen Betrieb der Linie, was zur Produktion einer größeren Anzahl von Teilen führt.

Erhalt der Qualität von Schweißpunkten und Prüfung

Wie bereits erwähnt, haben wir eine feststehende und eine bewegliche Elektrode. Das Aufschlussprinzip ist wie folgt: Die feststehende Elektrode wird senkrecht zum Teil auf das Teil selbst gebracht. Wenn nicht, bekommen wir beim Schweißen unregelmäßig Kalk, Risse und Spritzer (Spritze), was zu schlechten Testergebnissen führen kann. Es ist zu erwähnen, dass die Kühlung der Elektroden mit durchströmendem Wasser erfolgt, Schweißen ohne Wasser kann dazu führen, dass sich die Elektroden verziehen und an einem festen Teil des Gana kleben, das dann komplett entfernt werden muss, was zusätzliche Kosten verursacht und Ausfallzeit. Das Erhalten von Qualität wird hauptsächlich durch Verschieben der Position der Elektrode erreicht, d.h. kleine Drehungen. Die Prüfung von Teilen erfolgt nach der Methode des Reißens, die Regel ist klar, das Teil, Material, Blech kann bersten oder die Spitze darf nicht nachgeben, es wird auch die Qualität mit Ultraschall überprüft. Ein Beispiel sehen Sie in den Bildern unten.

Und zum Schluss noch ein paar nützliche Informationen, wenn Sie einen Gebrauchtwagen kaufen und vermuten, dass es nicht angeschlagen und zuvor beschädigt wurde, schauen Sie sich die Türen, Kotflügel, unter der Motorhaube, auf die Schweller, Säulen, bei Punktschweißungen an fehlt, vergewissern Sie sich, dass das Auto angefahren wurde.


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