Automatisiertes MAG-Schweißen von Drehgestellen für Eisenbahnwaggons
Sogenannte Bogies oder Drehgestelle sind ein essenzieller Bestandteil von Fahrgestellen für Eisenbahnwaggons. Sie erlauben die ideale Verteilung des Gewichts und die Beibehaltung des Schienenkontakts aller Räder in allen Fahrsituationen. Diese sicherheitsrelevanten Teile erfordern eine hohe Präzision und Qualität beim MAG Schweißen. Für einen Kunden in Rumänien, der sich auf die Herstellung solcher Drehgestelle spezialisiert hat, sollte Lasaco die Automatisierung der Schweißarbeiten mit einer modernen Fertigungsanlage umsetzen.
Gemeinsam mit unserem Kooperationspartner Kuka haben wir eine Anlage für Industrieroboter entworfen, die den Anforderungen des Kunden in allen Punkten gerecht wird. Mit dem Schweißroboter ist das MAG Schweißen auf zwei unabhängigen Stationen möglich. Für die optimale Positionierung aller relevanten Bauteile erhielt jeder Industrieroboter 11 Bewegungsachsen. Der reibungslose Arbeitsablauf wird unter anderem durch ein hochmodernes Laser-Kamerasystem unterstützt, das die Bauteile ständig scannt und Toleranzen ermittelt, die sich auf den Verlauf der Schweißnähte auswirken. Die Produktion läuft dank des Kuka Industrieroboters inzwischen seit Jahren vollautomatisiert.
Industrieroboter von Kuka mit zwei unabhängigen Stationen für das MAG Schweißen
Für eine zügige Produktion ist die exakte Positionierung der teilweise sehr schweren Bauteile erforderlich. Bevor das MAG Schweißen beginnen kann, müssen die Teile in die sogenannte Wannenlage gebracht werden. Hierfür hat Lasaco gemeinsam mit Kuka die Anlage mit zwei unabhängigen Stationen und Schweißrobotern konzipiert, die mit jeweils elf automatisch gesteuerten Bewegungsachsen arbeiten. Somit ist bei jedem Bearbeitungsschritt die ideale Positionierung der Bauteile für den Schweißroboter gewährleistet.
Ausgleich von Bauteiltoleranzen ist die größte Herausforderung für den Schweißroboter
Bauteile wie Drehgestelle für Eisenbahnen weisen vergleichsweise große Toleranzen auf. Daher mussten wir den Schweißroboter in die Lage versetzen, die Bauteiltoleranzen automatisch auszugleichen. Ermöglicht wurde dies nach Abstimmung mit dem Hersteller Kuka durch den Einbau einer Laserkamera von Mabotic, mit der die Industrieroboter die Nahtgeometrie vor dem MAG Schweißen präzise erfassen können. Die ebenfalls beteiligte Software errechnet basierend auf diesen Informationen die optimale Führung der Schweißbahn. Alle anderen Prozessparameter werden ebenfalls durch die Software angepasst, wodurch der Schweißroboter stets eine gleichbleibende Qualität liefert. Die Datenverarbeitung dauert nur wenige Sekunden. Anschließend übernimmt die Robotersteuerung die Parameter für die berechnete Schweißbahn und der Kuka Roboter kann mit dem MAG Schweißen beginnen.
Vollautomatischer Werkzeugwechsel des Industrieroboters
Der Kuka Industrieroboter ist in der Lage, einen automatischen Werkzeugwechsel durchzuführen. Dadurch ist ein schneller Wechsel zwischen Nutzung des Schweißbrenners und des Kamerasystems möglich. Der entscheidende Vorteil dieser Vorgehensweise liegt in der Fähigkeit, die Schweißarbeiten ohne Unterbrechungen durchzuführen. Dadurch erhöht sich die Produktivität der Fertigungsanlage enorm.
Hochwertige Schweißnähte dank Fülldraht
Die Schweißnähte für Eisenbahnwaggon-Drehgestelle sollten in einer sehr hohen Qualität gemäß DB-Spezifikationen umgesetzt werden. Schon bei der Planung des Projekts konnten die Experten von Lasaco hierfür ein passendes Schweißverfahren empfehlen. Das MAG Schweißen mit Kuka Industrierobotern wird durch den Einsatz von hochwertigem Fülldraht optimiert, um die geforderte Qualität bei den Schweißnähten zu erreichen.
Extreme Einsatzbedingungen fordern den MAG Schweißroboter von Lasaco und Kuka
Die Fertigung von Eisenbahnwaggons und ihrer Bauteile ist ein extrem fordernder Prozess für Ausrüstung und Material. Die in dieser Branche vorherrschenden Bedingungen sehen einen Dauereinsatz der Industrieroboter an sechs Tagen pro Woche im 24-Stunden-Betrieb vor. Damit die Roboteranlage diese Anforderungen ohne Probleme erfüllen kann, sind regelmäßige Wartungsintervalle unbedingt einzuhalten. Um diese Wartungen zu erleichtern, hat Lasaco vor Ort beim Kunden eine umfassende Schulung des Bedienpersonals durchgeführt. Damit stehen dem Kunden eigene Wartungskapazitäten zur Verfügung, ohne die eine unterbrechungsfreie Produktion der Bogie Drehgestelle kaum möglich wäre.
Die Highlights des Projekts MAG Schweißen von Bauteilen für Eisenbahnwaggons im Überblick:
Ständige Überprüfung der aktuellen Nahtgeometrie mittels Laserkamera.
Vollautomatische Generierung der Schweißbahnen unter ständiger Anpassung der Prozessparameter zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen.
Insgesamt 22 Achsen für die von den Robotern gesteuerte Bauteilpositionierung.
Automatischer Werkzeugwechsel zwischen Kamera Scanner und Schweißbrenner.
Automatische Adaption der Parameter an die aktuell generierte Schweißbahn.
Einsatz von Fülldraht für hochwertige Schweißnähte nach DB-Spezifikationen.
Projektgalerie: Schauen Sie sich unseren Kuka Industrieroboter beim MAG Schweißen von Eisenbahn-Drehgestellen im Einsatz an
