Schnell, flexibel und wirtschaftlich
schweißen die beiden Roboter

Das 1850 gegründete Unternehmen Meiller mit Hauptsitz in München blickt auf eine lange Tradition zurück. Mit der Fertigung und dem Vertrieb von Kippaufbauten und Kippanhängern sowie hochwertigen Aufzugtüren hat sich das Familienunternehmen weltweit einen Namen gemacht. Durch die enge Zusammenarbeit mit Lkw-Herstellern werden Fahrgestelle und Aufbauten optimal aufeinander abgestimmt.

Leichtbau steht im Fokus

Bei der Fertigung der Nutzfahrzeuge gewinnt der Leichtbau an Bedeutung. In der Vergangenheit spielte diese Konstruktionsweise besonders im Pkw-Sektor eine wichtige Rolle, nun sind gewichtsreduzierende Maßnahmen auch in der Nutzfahrzeugindustrie verstärkt gefragt.

Nutzlastoptimierte Lkw können mehr Fracht transportieren, sparen Kraftstoff und entlasten das Verkehrsnetz – damit führt der Leichtbau ebenfalls zu enormen Effizienzsteigerungen. „Bei Meiller nutzen wir verstärkt Leichtbauteile," erklärt Andrej Stary, Programmierer und Konstrukteur bei Meiller in Slaný. "Die Seitenwände für die Lkw-Kippaufbauten bestehen aus 2,5-Millimeter-Feinkornstahl. Früher bestand das Bauteil aus drei einzelnen Elementen, heute werden die Seitenwände aus einem Teil gebogen, so dass auf jeder Seite nur noch eine Naht geschweißt werden muss.“

Durch die reduzierte Zahl von Schweißnähten ist das Bauteil wesentlich leichter als vorher, „was enorme Vorteile für unsere Kipper-Lkw mit sich bringt“, betont Stary, „die neue Roboteranlage erfüllt die hohen Anforderungen der anspruchsvollen Bauteile."

Roboter erleichtert Zugänglichkeit

Herzstück der Anlage sind zwei 7-achsige Schweißroboter Qirox QRC-350-E. Die hohe Reichweite der Roboter vereinfacht und beschleunigt das Schweißen der komplexen Werkstücke.

Der Werkstückpositionierer mit verschiebbarem Gegenlager verfügt über zwei vertikal angeordnete Planscheiben. Zwischen die beiden Planscheiben wird das Werkzeug zur Aufnahme des Werkstücks montiert. Die großen Seitenwände können so optimal positioniert und geschweißt werden. Eine Besonderheit ist, dass die Teile gebogen eingelegt werden, um den Bauteilverzug von Anfang an zu vermeiden. Das Gegenlager kann flexibel auf dem Grundrahmen bewegt werden. So lässt sich der Abstand zwischen den beiden Planscheiben auf die unterschiedlichen Größen der Seitenwände einstellen. „Wir fertigen nicht in hohen Serien, da wir unseren Kunden eine große Produktvielfalt bieten“, erklärt Stary, „deshalb muss die Anlage verschiedene Bauteile mit unterschiedlichen Abmessungen schweißen.“

Automatisches Brennerwechselsystem

Jeder Roboter ist mit zwei Schweißbrennern ausgestattet: Während sich der gebogene Eindrahtbrenner zum Schweißen von kurzen, gegliederten und schwierig zugänglichen Schweißnähten eignet, kann der gerade Tandembrenner lange gerade Schweißnähte mit hoher Geschwindigkeit ausführen. Der Brennerwechsel erfolgt automatisch durch einen Befehl des jeweiligen Programms, so dass die Anlage flexibel für unterschiedliche Bauteilvarianten eingesetzt werden kann.

Bei Tandem Weld von Cloos brennen zwei elektrisch unabhängige Lichtbögen in einem gemeinsamen Schmelzbad. Es handelt sich um zwei elektrisch getrennte, doch aufeinander abgestimmte Prozesse. Der vordere Draht gewährleistet einen sicheren Einbrand. Der hintere Draht macht es möglich, dass auch große Fugen schnell mit Zusatzwerkstoff aufgefüllt werden. Da sich die Parameter für die beiden Prozesse unterschiedlich einstellen lassen, eröffnen sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten für die speziellen Nahtanforderungen.

Die hohe Abschmelzleistung von Tandem Weld ermöglicht maximale Schweißgeschwindigkeiten. So erreicht der Tandembrenner beim Schweißen der Seitenwände eine Geschwindigkeit bis zu 4,6 Metern pro Minute. Zudem zeichnet sich der Prozess durch eine geringe Streckenenergie und eine gute Spaltüberbrückung aus. Dies verringert den Bauteilverzug, kompensiert Materialtoleranzen und reduziert aufwendige Nacharbeiten. Damit eignet sich der Tandembrenner gut für die vergleichsweise empfindlichen Feinkornstahl-Bauteile.

Sensorik für Schweißnahtqualität

Darüber hinaus sind die Roboter mit je zwei Cloos-Sensoren ausgestattet, um Toleranzen auszugleichen. Während des Schweißens misst der Lichtbogensensor, ob die Brennerposition tatsächlich mit der programmierten Bahn übereinstimmt. Bei Abweichungen zum Beispiel durch Wärmeverzug erkennt der Roboter die tatsächliche Kontur. Der Online-Lasersensor vermisst die Bearbeitungsstrecke während des Schweißens. Die Position des Schweißbrenners sowie verschiedene Prozessparameter werden kontinuierlich auf ein optimales Schweißergebnis hin angepasst.

Die Offline-Programmierung der Roboteranlage erfolgt mit der Roboplan-Software von Cloos. Während in der Anlage die Produktion läuft, kann gleichzeitig ein neues Programm erstellt werden. Dort werden an 3D-Modellen Schweiß-, Such-, Verfahrwege und Werkzeuge festgelegt, zu denen dann die Schweißparameter und weitere für den Ablauf des Programms erforderliche Funktionen definiert werden. Das so entwickelte Programm wird in die Steuerung des Roboters übertragen und am Arbeitsplatz selbst lediglich optimiert.

Auch in Zukunft wird Meiller in innovative Lösungen für die Automatisierung investieren, um die Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu sichern. Bei der Schweißtechnik vertraut Meiller auf die Schweißspezialisten aus Haiger.