Industrieroboter bringen zahlreiche Vorteile mit sich

Industrieroboter sind heute in zahlreichen Branchen und Unternehmen rund um den Globus im Einsatz. Dabei gibt es auch nach vielen Jahrzehnten mit Industrierobotern noch immer kritische Stimmen, die negative Auswirkungen der mechanischen Helfer auf Mensch und Umwelt sehen. Mit diesem Artikel möchten wir zeigen, dass der Einsatz von Robotern in der Industrie zahlreiche Vorteile mit sich bringt. Diese sind nicht immer und schon gar nicht ausschließlich wirtschaftliche Vorteile für den Unternehmer, sondern häufig für die Mitarbeiter, Kunden und die Umwelt.

Industrieroboter nehmen Arbeitsplätze weg

Bereits mit zunehmender Industrialisierung und der Einführung von Fließbändern in der Produktion wurden erste Stimmen laut, die vor dem Wegfall von Arbeitsplätzen durch diese Maßnahmen warnten. In der Realität sieht es jedoch anders aus, die Zahl der Arbeitsplätze ist gestiegen. Wer heute einen Blick in die Stellenanzeigen der Tageszeitungen oder Onlinejobbörsen wirft, findet eine Vielzahl offener Stellen in der Industrie. Auch und gerade bei Unternehmen, die Industrieroboter in ihrer Produktion einsetzen.

Der Einsatz von Industrierobotern erfüllt dabei, unabhängig von der Branche und vom Robotertyp mehrere Anforderungen. Industrieroboter erhöhen die Produktivität in der Fertigung. Diese ist notwendig, um wirtschaftlich überhaupt konkurrenzfähig zu bleiben. Wer zum vermeintlichen Erhalt der Arbeitsplätze weiterhin auf manuelle Tätigkeiten setzt, riskiert damit schlichtweg die Zukunft des Unternehmens. Die durch die Industrieroboter freiwerdenden Kapazitäten führen jedoch nicht zwangsläufig zum Stellenabbau. Unternehmern ist sehr wohl bewusst, wie wertvoll loyale und erfahrene Mitarbeiter sind. Deren Jobs verändern sich, sie werden anspruchsvoller, mit mehr Verantwortung und zahlreichen Möglichkeiten in der beruflichen Entwicklung. Anstatt selbst permanent Löcher zu bohren oder Metalle zu schweißen kann der Industrieroboter diese monotone Arbeit übernehmen und dem Mitarbeiter anspruchsvollere Aufgaben in der Qualitätssicherung, Arbeitsplanung und dem Kundendienst ermöglichen. Diese Bereiche, in denen Mensch zu Mensch Interaktionen erforderlich sind, können von Robotern nicht ersetzt werden und erfordern Expertise und Kompetenz. Zugleich erhöht sich die Kundenzufriedenheit durch die kürzeren Lieferfristen, günstige Preise und einheitliche Qualität der vom Industrieroboter gefertigten Werkstücke.

Verbesserte Gesundheit durch Industrieroboter

Die Arbeit in Handwerk und Industrie belastet den menschlichen Körper. Dabei haben auch Tätigkeiten, die auf den ersten Blick nicht besonders belastend sind, langfristige Auswirkungen. Erkrankungen des Knochenapparats, der Muskulatur, der Augen und Ohren sind nicht selten in der Industrie. Hier kann der Einsatz von Industrierobotern helfen, den menschlichen Arbeiter zu schonen und die gesundheitliche Belastung zu reduzieren. Ein gutes Beispiel hierfür sind Schweißroboter. Beim Roboterschweißen sinkt die Belastung durch Lärm, Schweißstaub und unnatürliche Körperhaltungen deutlich. Das Roboterschweißen ist nicht für jede Aufgabe nutzbar und sinnvoll, reduziert jedoch die gesundheitliche Belastung der Schweißer erheblich und ermöglicht ihnen verantwortungsvolle und interessante Aufgaben in der Planung und Kontrolle. Schweißroboter können in ihrer Tätigkeit durch andere Industrieroboter unterstützt werden, zum Beispiel bei der Zufuhr und Entnahme der Materialien. Diese schweren Metallteile brauchen nicht länger von Arbeitern getragen und während des Schweißens gehalten zu werden, zum Vorteil für deren Gesundheit.

Industrieroboter tragen zum Umweltschutz bei

Reduzierte Emissionen, erhöhte Energieeffizienz und verminderte Ausschüsse und Abfälle sind weitere Vorteile beim Einsatz von Industrierobotern. Diese tragen somit zum Umweltschutz bei. Zwar ist die Herstellung der Industrieroboter selbst mit Energieaufwand verbunden, jedoch amortisiert sich dieser schnell über die hohe Fertigungsrate sowie die lange Laufzeit im industriellen Einsatz.

Roboterschweißen ist auf dem Vormarsch

Roboterschweißen bezeichnet die Nutzung von programmierbaren und mechanischen Werkzeugen. Ziel dieser Erfindung ist es, das Schweißen weitestgehend zu automatisieren. Dabei zieht ein Schweißroboter die Schweißnaht und handhabt das Werkstück.

Die ersten Schweißroboter erschienen in den 1960er Jahren in den USA. Damals gab es noch wenige Abnehmer dieser Erfindung. Erst in den 1980er Jahren begann mit der Automobilindustrie der Siegeszug der Industrieroboter. Die Schweißroboter wurden im großen Umfang eingesetzt, um Punktschweißungen an den Fahrzeugkarosserien vorzunehmen. Seit dieser Zeit stieg die Stückzahl der Schweißroboter enorm an. Im Jahr 2015 gab es allein in den USA 120.000 Industrieroboter. Die Hälfte davon waren Schweißroboter. Das einzige was das Wachstum der Branche begrenzt, sind die hohen Anschaffungskosten eines Roboters. In den letzten Jahren erlebt der Markt jedoch eine Wende. Aufgrund der zunehmenden Zahl an Produzenten und dem technologischen Fortschritt wurden die ersten Schweißroboter auch für kleinere Firmen erschwinglich. Besonders gefragt sind Roboter die Lichtbogenschweißen beherrschen. Rund 20% aller Schweißroboter können dieses Schweißverfahren mittlerweile ausführen.

Schweißroboter können Handschweißen nicht ersetzen

Für die Steuerung von Schweißrobotern stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. So kann er vorprogrammierte Positionen nutzen. Es können optische Sensoren zum Einsatz kommen oder es ist eine Kombination aus beidem.

Die meisten Schweißroboter werden in der Automobilindustrie eingesetzt. Dort werden in Rekordtempo die Metallkonstruktionen der Fahrzeuge mit hoher Präzision zusammengeschweißt.

Bei dem Bau von Gebäuden werden Schweißroboter maximal in der Werkstatt eingesetzt. Auf der Baustelle selber sind sie bisher nicht anzutreffen. Gründe dafür gibt es mehrere.

Schweißroboter können nur in Innenräumen eingesetzt werde. Zudem arbeiten sie in einem gesicherten Arbeitsbereich, damit sie keine Menschen verletzen. Die Roboter haben keinen Tastsinn und können daher nicht erkennen, ob sie gegen eine Wand oder einen Menschen stoßen. Ein Zusammenstoß von Roboter und Mensch kann gefährliche Verletzungen zur Folge haben. Das ist ein weiterer Grund, weshalb sie nicht auf Baustellen eingesetzt werden können. Ein anderer ist, dass das Roboterschweißen noch sehr unflexibel ist. Während ein Handschweißer von einer Aufgabe zur nächsten gehen kann, müsste ein Roboter jedes Mal neu programmiert werden.

Fazit

Das Roboterschweißen ist zwar auf dem Vormarsch. Trotzdem kann es den Menschen noch nicht ersetzen. Kovinc setzt Roboterschweißen dort ein, wo es Sinn macht. Doch die Handschweißer sind nach wie vor ein unverzichtbarer Bestandteil des Teams.

Fehlerquellen bei Schweißarbeiten

Schweißen will gelernt sein. Es kann lange dauern, bis ein Lehrling eine perfekte Schweißnaht zieht. Die allerersten guten Schweißnähte sind meist nur Zufall. Nur stetiges Üben hilft weiter. Denn auch hier gilt die alte Binsenweisheit: Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen.

Hier sind die häufigsten Fehlerquellen. Diese gelten in erster Linie für das Handschweißen, wobei einige auch auf das Roboterschweißen angewendet werden können.

Falsches Schweißgerät ausgewählt

Es gibt verschiedene Handschweißverfahren: WIG, MAG, um nur ein paar zu nennen. Generell kann gesagt werden, dass dickere Materialien mit einem Elektrodenschweißgerät geschweißt werden sollten. Dünne Karosseriebleche hingegen mit mit ein Schutzgasschweißgerät. Azubis sollten immer ihren Meister fragen.

Falsch eingestelltes Schweißgerät und falsches Zubehör

Eine häufig beobachtete Fehlerquelle ist das falsche Einstellen der Stromstärke. So kann die Stromstärke zu gering sein, weil die Netzleitung des Trafos gestört sein könnte. Manchmal ist auch einfach die Messklemme falsch angeklemmt und hat keinen Kontakt. Genauso gut kann die Elektrode nass sein oder es wurde vergessen die Masseklemme anzuklemmen. Eine zu hohe Stromstärke führt zu einem zu tiefen Einbrand und sorgt für Schweißspritzer rund um die Schweißnaht.

Schlechte Vorbereitung

Vor dem eigentlichen Schweißen sind immer ein paar Vorbereitungen zu treffen. So muss das Schweißgut unbedingt anständig gereinigt werden. Staub, Fett, Öl oder andere Beschichtungen müssen mit einer Drahtbürste, einem Lappen oder anderen Mitteln ordnungsgemäß entfernt werden. Dreckige Werkstücke führen häufig zu Einschlüssen von Schlacke.

Keine oder mangelnde Schutzkleidung

Schweißen beinhaltet mehrere Gefahrenquellen. Besonders Augen und Haut sind betroffen. Es muss unbedingt eine Schutzbrille getragen werden. In der Praxis passiert es leider häufig, dass bei einem kurzen Schweißpunkt einfach nur die Augen geschlossen werden. Das ist nicht ausreichend und kann zu Verbrennungen der Netzhaut führen. Das gleiche gilt für die Haut. Es müssen unbedingt Schweißhandschuhe (bestenfalls aus Leder) getragen werden. Dazu gehören auch Stahlkappenschuhe und eine Schweißjacke.

Mangelhafte Absicherung der Schweißstätte

Auf gar keinen Fall sollten brennbare Gegenstände in der Nähe der Schweißstätte liegen. Zudem ist für eine gute Lüftung zu sorgen und im besten Fall steht auch noch ein Eimer Wasser bereit. Außerdem sollte der Schweißer nicht von Dritten (wie etwa einem Gabelstapelfahrer oder anderen Arbeitern) während des Schweißens gefährdet werden können.

KUKA Industrieroboter

Die KUKA Roboter GmbH ist Vorreiter in der Robotik und Automatisierungstechnologie. Sie gehört zu den international führenden Produzenten von Industrierobotern. Das Unternehmen bietet eine beispiellose Auswahl an Industrieroboter für alle Traglastbereiche. Zusätzlich entwickelt das Unternehmen adäquate Software zur Steuerung von Robotern.

KUKA Industrieroboter sind passende Lösungen zur Automatisierung von Industrieprozessen. Sie sind die Zukunft der Fertigungsindustrie und gewinnen jedes Jahr mehr Marktanteile.

Seinen Hauptsitz hat das Unternehmen in Augsburg. Weltweit beschäftigt es ca. 3400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit insgesamt 28 Niederlassungen in Europa, Nordamerika und Asien. Gegründet wurde das Unternehmen von Johann Josef Keller und Jakob Knappich im Jahr 1898 in Augsburg-Oberhausen.  Anfänglich stellte das Unternehmen Acetyl-Generatoren her. Später kamen Osram-Glühlampen hinzu. Im Jahr 1905 wurde im Zuge einer Krise das Produktangebot auf Autogen-Schweißgeräte erweitert. Im Laufe der Geschichte stellte das Unternehmen immer wieder verschiedenste Industrieprodukte für die Bundeswehr und andere Großabnehmer her. In den 1990er Jahren kamen die ersten Industrieroboter aus dem Hause Kuka.

Die überwiegende Anzahl der KUKA Industrieroboter setzt die Firma heute in der Automobil-Industrie ab. Schweißroboter fügen in Rekordzeit und mit unglaublicher Präzision Bauelemente zusammen. Gleichzeitig arbeitet das Unternehmen daran, in anderen Industriezweigen Fuß zu fassen. Durch die Übernahme von Swisslog eroberte KUKA nun auch die General Industry. Der geschätzte Umsatz beträgt über 2,8 Milliarden Euro. Bis 2020 sollen es bis zu 4,5 Milliarden Euro werden.

In jüngster Zeit haben auch Amazon und Google einen Schritt Richtung Industrieroboter getan. KUKA zeigt sich jedoch unbeeindruckt. Trotz der getätigten Investitionen seitens der amerikanischen Konzerne und deren Software Know-How sieht KUKA keine ernstzunehmende Bedrohung. Es gehört weitaus mehr dazu, als einen Roboter programmieren zu können. KUKA verfügt über ein ausgesprochen vielseitiges Netzwerk mit Universitäten, Forschungseinrichtungen und Firmen. Dieses Netzwerk wurde über viele Jahre aufgebaut und kann nicht einfach so von Google oder Amazon imitiert werden.

Die Zukunft der KUKA Industrieroboter sieht goldig aus. Es gab vor kurzem neue Fortschritte. KUKA Industrieroboter werden bald fühlen können. Während ein Schweißroboter in der Automobilbranche noch eingezäunt werden muss, damit er keine Menschen verletzen kann, wird er in der Zukunft mehr mit den Menschen zusammenarbeiten.

Neben Schweißrobotern wird es dann auch Serviceroboter geben. Das sind Roboter, die uns im Haushalt helfen werden. Sie werden ein Gesicht, einen Rumpf, zwei Beine und zwei Arme besitzen. Sie werden den Tisch abräumen und sie werden das Pflegepersonal in Krankenhäusern entlasten.

Handschweißen – zwei Verfahren im Vergleich

Auch wenn in der industriellen Fertigung das Roboterschweißen immer mehr an Bedeutung gewinnt, bleibt das Handschweißen ein unverzichtbarer Prozess bei der Fertigung von Metallwaren.

Handschweißen bietet nach wie vor viele Vorteile und ist in der individualisiertem Fertigung wesentlich wirtschaftlicher, als das Roboterschweißen. Die meisten Betriebe verfügen nicht über das notwendige Kapital, um in eine Roboterschweißanlage zu investieren. Zudem lassen sie sich nur im Innenbereich nutzen, während das traditionelle Handschweißen auch im Außenbereich seine Anwendung findet. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Möglichkeit einmalige Spezialarbeiten auszuführen. Viele Handwerksbetriebe führen keine Massenproduktion aus, sondern fertigen individualisierte Produkte. Diese können meist nur durch das Handschweißverfahren realisiert werden.

Es gibt verschiedene Handschweißverfahren. Die in der Industrie am häufigsten vorkommenden Verfahren sind:

  1. Lichtbogenschweißen
  2. WIG-Schweißen

Lichtbogenschweißen

Unter allen Handschweißverfahren findet das Lichtbogenschweißen die meiste Anwendung. Es lässt sich an sehr vielen Metallen anwenden, weil die unterschiedlichen Elektroden-Arten sich an die chemischen und mechanischen Eigenschaften des Metalls anpassen. Zudem kann es sehr gut im Außenbereich und in engen und räumlich begrenzten Arealen angewendet werden.

Das auffälligste Merkmal ist der zwischen Werkstück und abschmelzender Elektrodenhülle grell leuchtende Lichtbogen. Dieser Lichtbogen bringt das Metall zum Schmelzen und ermöglicht den Schweißvorgang. Beim Lichtbogenschweißen baut sich die Elektrodenhülle ab und es treten Gase aus. Die Gase schützen das Schweißbad vor negativen Auswirkungen der umliegenden Raum-Atmosphäre.

WIG-Schweißen

Der Hauptunterschied beim WIG-Schweißen im Vergleich zum Lichtbogenschweißen besteht in der gleichbleibenden Elektrode. Während beim Lichtbogenschweißen die Elektrode abschmilzt, bleibt sie beim WIG-Verfahren stets gleichlang. Zudem entstehen praktisch keine Schweißspritzer.

WIG steht für „Wolfram-Inert-Gas“. Wolfram bezieht sich auf die Wolfram-Elektrode und „inert“ bedeutet reaktionsarm.

Je nachdem, ob das Schweißgerät an Wechsel- oder Gleichstrom angeschlossen wurde, lassen sich unterschiedliche Metalle schweißen. Für Aluminium wird bevorzugt Wechselstrom genutzt, während Chrom-Nickel mit Gleichstrom geschweißt wird.

WIG-Schweißen wird bevorzugt im Innenbereich eingesetzt, weil die im Außenbereich auftretenden Störfaktoren wie Wind, zusätzliche Schutzmaßnahmen erfordern.

Die Vorteile des Handschweißens gegenüber dem Roboterschweißen lassen ich folgendermaßen zusammenfassen:

  • Handschweißen ist an vielen Orten einsetzbar.
  • Es sind keinerlei Programmierkenntnisse erforderlich.
  • Lichtbogenschweißen lässt sich im Außenbereich und an schwer zugänglichen Orten durchführen.

Es gibt auch ein paar Nachteile:

  • gesundheitliche Belastungen für die Schweißer
  • höherer wirtschaftlicher Aufwand bei Massenfertigung

ABB Industrieroboter

ABB ist der führende Anbieter von modularen Fertigungszellen, Robotersoftware und Industrierobotern. Der Einsatz von Schweißrobotern führt zu weniger Ausschuss und Materialverbrauch, sowie zur höheren Fertigungsleistungen. Dies führt zur gesteigerten Wettbewerbsfähigkeit und Profitabilität Ihres Unternehmens. ABB bietet für das Roboterschweißen ein breites und leistungsstarkes Portfolio an Industrierobotern, die Sicherheit, Qualität und Produktivität am Arbeitsplatz garantieren. 250.000 ABB Industrieroboter sind weltweit installiert, die dynamische Robotermodelle mit einzigartigen Bewegungssteuerungen haben.

Große Schweißroboter werden vor allem in der Montage verwendet. Für die Transport-, Schweiß- und Lackierarbeiten wird das Roboterschweißen in Autoproduktionsstätten eingesetzt. Arbeitszeitbeschränkungen, Langweile, Stress oder das Gewicht von Werkstücken spielen im Gegensatz zum Schweißen von Hand keine Rolle. Meistens werden die Roboter wegen ihrer Kraft und Größe von Menschen ferngehalten und oft werden sie hinter Plexiglaswänden oder Gittern montiert.

Zehn Gründe für das Investieren in Industrieroboter

1. Reduzierung der Betriebskosten

1.1. Reduzierte Gemein- und Direktkosten.

1.2. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit.

2. Verbesserung der Produktqualität und Konsistenz

2.1. Vermeidung von Müdigkeit und Ablenkung.

2.2. Hochwertige Verarbeitung für jedes hergestellte Produkt.

3. Verbesserung der Qualität der Arbeit für die Mitarbeiter

3.1. Roboter sind ideal für Arbeiten in staubigen, heißen oder gefährlichen Umgebungen.

3.2. Mitarbeiter können wertvolle Fähigkeiten der Roboterprogrammierung erlernen.

4. Erhöhung der Produktionsleistung

4.1. Benutzung der Roboter, um eine kontinuierliche Produktion zu erreichen.

5. Erhöhung der Produktfertigungsflexibilität

5.1. Ein Roboter kann eine Vielzahl von Aufgaben bewältigen.

6. Reduzierung des Materialverlustes und Erhöhung der Ausbeute

6.1. Reduzierung von Brüchen, Schrott und Abfall.

7. Einhaltung der Sicherheitsregeln und Verbesserung der Gesundheit und Sicherheit

7.1. Roboter können unangenehme oder gesundheitsgefährdende Aufgaben übernehmen.

8. Reduziert Fluktuationen und Schwierigkeiten bei der Anwerbung von Arbeitskräften

8.1. Sicherstellung der höchsten Präzision, Niveaus der Fähigkeiten und Trainings.

8.2. Es bietet sich eine größere Flexibilität mit Robotern an.

9. Reduzierung der Kapitalkosten

9.1. Spart Energie, reduziert Abfall und die Kosten für die Betriebsstoffe.

9.2. Sorgt für eine schnelle und effiziente Auftragsabwicklung.

10. Spart Raum in hohen Wertfertigungsbereichen

10.1. Vielzahl von Montagemöglichkeiten hilft bei der Platzeinsparung.

10.2. Roboter sind ideal für enge Räume.

TIG vs. MIG-Schweißen – was sind die Unterschiede?

Beim Schweißen mit Schutzgas kommen meist die Methoden TIG- oder MIG-Schweißen zum Einsatz. Diese unterschiedlichen Methoden haben jeweils ihre Vor- und Nachteile, auf die wir in diesem Artikel etwas näher eingehen möchten.

Als MIG-Schweißen (Metallschweißen mit inerten Gasen) bezeichnet man den nach EN ISO 4063 definierten Prozess 131, bei dem das Edelgas Argon (selten auch Helium) dem abschmelzenden Schweißdraht zugeführt wird. Dieses Lichtbogenschweißverfahren nutzt das Edelgas, um das flüssige Metall unter dem Lichtbogen vor Oxidation zu schützen. Beim Schweißen wird der Schweißdraht kontinuierlich durch einen Motor nachgeführt und mit dem Grundmaterial verschweißt. Das MIG-Schweißen eignet sich besonders für Schweißarbeiten, bei denen es auf eine hohe Schweißgeschwindigkeit ankommt, diese wird durch die permanente, motorgetriebene Zufuhr des Schweißdrahts erreicht. Beim MIG-Schweißen ist der Aufwand an technischen Geräten vergleichsweise gering, sodass die Schweißarbeiten günstiger als beim TIG-Schweißen durchführbar sind.

Das TIG-Schweißen (Tungsten Inert-Gaswelding) wird im deutschen Sprachraum auch als WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgasschweißen) bezeichnet. Diese Schweißmethode zeichnet sich gegenüber dem MIG-Schweißen in vielerlei Hinsicht aus. Beim TIG-Schweißen ist die gesundheitliche Belastung für den Schweißer geringer als bei anderen Verfahren, denn es entstehen so gut wie keine Schweißspritzer. Die Zugabe von Schweißzusatz wird nicht durch einen Motor gesteuert und geschieht permanent, sondern kann durch die Trennung von Stromstärke und Schweißzusatz vom Schweißer je nach Bedarf erfolgen. Dies ist besonders bei manuell durchgeführten Schweißarbeiten in Zwangslagen oder Wurzellagen von Vorteil.

Beim TIG-Schweißen sind die durch die Hitze verursachten Verzüge der Werkstücke geringer als beim MIG-Schweißen, da hier der Wärmeeintrag im Verhältnis geringer und kleinräumiger ist. Die Schweißnähte beim TIG-Schweißen besitzen eine höhere Güte als beim MIG-Schweißen. Diese Vorteile machen das TIG-Schweißen vor allem bei Schweißarbeiten an Rohren und Apparaten von Kraftwerken und der chemischen Industrie zur bevorzugten Methode. Bei Schweißarbeiten an dünnen Basismaterialien können diese direkt und ohne Zugabe von Schweißzusatz miteinander verbunden werden.

Nachteile des Roboterschweißens

Beim Schweißen werden Materialien erhitzt, gemischt und wieder abgekühlt. Theoretisch ist es ein recht einfacher Vorgang und wird regelmäßig in vielen verschiedenen Industrien verwendet: vom Bau von Wolkenkratzern bis zum Autobau.

Das Schweißen ist eine Fertigkeit, die nicht so einfach zu erlernen ist und die ziemlich gefährlich sein kann, aber ohne diese Tätigkeit müssten wir auf viele Dinge verzichten. Immer mehr Platz erwerbt sich das Schweißen mit Roboter und die Tatsache, dass Menschen durch Roboterschweißen ersetzt werden, sehen manche jedoch nicht besonders gerne. Dies ist ein großer Nachteil des Roboterschweißens. Der Grund dafür ist, dass die Menschen ihren Arbeitsplatz wegen einem Roboter verlieren.

In manchen Fällen ist es immer noch besser, wenn ein Mensch das Handschweißen ausübt und zwar vor allem, wenn es um kreative, feine Arbeiten geht, in denen das Resultat am Ende sehr gut aussehen muss. Das sind Fälle wo es keine Rolle spielt, dass die verschiedenen Endprodukte nicht ganz gleich aussehen.

Einige Nachteile des Roboterschweißens sind auch, dass der Schweißroboter Platz verlangt aber auch und Fachwissen, um ihn warten und reparieren zu können. Jedoch ist das Roboterschweißen vom Standpunkt eines Unternehmens gesehen in so gut wie allen Fällen die bessere Lösung.

Sicherheit ist ein Punkt wo das Roboterschweißen als Gewinner herausgeht. Im Gegensatz zu einem Menschen, kann ein Schweißroboter nicht lebensgefährlich verletzt werden.

Vergleicht man das Roboterschweißen mit dem Handschweißen sieht man, dass es beim Schweißen mit Roboter trotzdem mehr Vorteile gibt. Einige dieser Vorteile sind:

  • Menschen machen Fehler und führen zum Verlust von Materialien, wobei ein Roboter mit genauen Berechnungen viel Geld einsparen kann, dass beim manuellen schweißen nicht möglich wäre.
  • Ein Roboter braucht keinen Urlaub, keine Pause, wird nicht krank und deshalb ermöglicht er seinem Unternehmen weniger Auszeiten und höhere Produktivität. Bei riesigen Aufträgen können Sie den Roboter rund um die Uhr arbeiten lassen und er wird sich nicht beschweren.
  • Ein Roboter spart auch an Versicherungskosten für Unternehmen, weil es keine Unfälle hat. Beim Schweißen entstehen oft gesundheitsschädliche Gase, die den Roboter nichts anhaben können.
  • Mit dem Schweißroboter ist hohe Qualität und Präzision auch bei Kleinserien möglich.

Roboterschweißen: Häufig gestellte Fragen und Antworten

1. Was ist Roboterschweißen?

Das Roboterschweißen ist ein maschinelles Schweißverfahren, bei dem Metallteile durch Hitze dauerhaft miteinander verbunden werden. Beim Roboterschweißen wird der Schweißapparat nicht von einem Arbeiter manuell geführt und gesteuert, sondern von einem Roboter. Der Arm des Roboters ist dabei im Raum frei beweglich und kann Schweißnähte auch an schwierig zugänglichen Stellen setzen.

2. Was sind die Vorteile im Roboterschweißen?

Auch wenn das manuelle Schweißen auch heute noch in einigen Gebieten unersetzlich ist, so bietet das Roboterschweißen bei vielen Schweißaufgaben etliche Vorteile. Der Schweißroboter kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn hohe Präzision der Schweißnähte sowie die Reproduzierbarkeit der Arbeiten nötig sind. Zwar muss der Schweißroboter zunächst programmiert werden während der manuelle Schweißer direkt per Auftrag und Auge mit der Arbeit beginnt, jedoch rechnet sich der Aufwand der Programmierung bereits bei Kleinserien.

Bei Schweißen mancher Materialien treten gesundheitsschädliche Gase und Dämpfe aus. Das Roboterschweißen schützt hier die Gesundheit der Arbeiter.

3. Für wen lohnt sich Roboterschweißen?

Roboterschweißen lohnt sich vor allem bei der Produktion von Serienaufträgen. Auch bei Kleinserien kann das Roboterschweißen bereits günstiger als das manuelle Schweißen sein. Bei großen, sich wiederholenden, Arbeitsaufträgen in der Massenproduktion von Metallteilen lohnt sich das Roboterschweißen am meisten.

Neben den Kostenvorteilen garantiert das Roboterschweißen zudem eine äußerste Präzision der Schweißnähte, die selbst von erfahrenen Schweißern so nicht zu erreichen wäre.

4. Wie groß können die Werkstücke beim Roboterschweißen maximal sein?

Die maximale Größe der Werkstücke und der Schweißnähte hängt vom jeweiligen Schweißroboter ab. Moderne Industrieroboter beim Roboterschweißen bedienen zwei H-Tische und verfügen über einen Arbeitsbereich von 1.200 mm. Die Schweißschablone kann hierbei bis zu 2.800 mm lang sein. Das Roboterschweißen wird durch einen automatischen Positionierer unterstützt, der die Werkstücke aufnimmt und in die gewünschte Position zum Schweißen bringt und hält. Dieser Positionierer besitzt eine Tragkraft von bis zu 500 kg.

Vorteile des automatisierten Schweißen mit Roboter

Schweißen mit Roboter bietet im Vergleich zum Schweißen mit der Hand viele Vorteile. Da die Anschaffungskosten für Roboter bereits unterhalb von 60.000 € beginnen, wird mittlerweile für Kleinunternehmen das Schweißen mit Roboter immer interessanter.

Schweißroboter erreichen eine weitaus höhere und reproduzierbare Qualität der Schweißnähte, durch ein optimiertes Schweißverfahren mit gleichbleibenden Parametern. Eine einfache Auswertung für die Qualitätssicherung ermöglichen das Aufzeichnen und die Überwachung der Prozessparameter. Wegen der geringeren Menge von Schweißspritzern und Gleichmäßigkeit der Nähte, kann zusätzliche Nacharbeit oft vermieden werden.

Der Einsatz von robotergesteuerten Zusatzachsen ist für die sehr schnelle Positionierung in eine stets ideale Schweißposition möglich und dadurch lassen sich Kosten minimieren. Einerseits wird die eingeatmete Menge von giftigem Metalldampf und schädlichem Schweißrauch minimiert, andererseits kann die körperliche Belastung durch die Handhabung schwerer Bauteile reduziert werden, sowie die psychische Belastung durch monotone Schweißaufgaben. Weiterentwickelte Steuerungssysteme helfen dabei, Roboterschweißanlagen intuitiv bedienbar zu machen. Den Roboter zeichnen im Schweißbereich die hohe Einsatzbereitschaft und Zuverlässigkeit aus.

Der Einsatz von Robotern stellt eine Komplettlösung in der Industrie- und Serienproduktion dar. Ein Optimum des Zusammenwirkens ist beim Schweißen mit Roboter an verschiedenen Bauteilen notwendig. Man hat die Möglichkeit der Programmierung des Schweißroboters im Zusammenspiel mit weiteren Bewegungsachsen. Die technologische Betrachtung auf Basis der Qualitätsanforderungen sollte in der Planungsphase beim Roboterschweißen die Grundlage für weitere Entscheidungen sein.

Das Schweißen mit Roboter hat einige Vorteile gegenüber dem konventionellen Schweißen von Hand:

  • eine wesentlich verbesserte Schweißnahtqualität kann schon bei Kleinserien erreicht werden;
  • die Bearbeitungszeit kann in der Produktion erheblich reduziert werden;
  • Bauteile werden automatisch ausgerichtet;
  • keine Schweißnähte müssen mehr in Zwangslage geschweißt werden;
  • durchgehende Überwachung der Prozessparameter und Protokolle für eine nachhaltige Qualitätssicherung;
  • bei Qualität beanspruchten Schweißbaugruppen ist besonders Roboterschweißen mit Kaltdrahtzuführung einzusetzen;
  • das Positionieren und Spannen der Einzelkomponenten zur gesamten Baugruppe;
  • das Handling der Bauteilzuführung und Bauteilentnahme;
  • das stetige Positionieren des Bauteils während des Schweißens;
  • die Schweißnahtfolge;
  • die Bauteil-Positions-Erkennung;
  • die automatische Nahtverfolgung;
  • den Aspekt des Arbeits- und Gesundheitsschutzes.