Ziel der Entwicklung
Während in Branchen mit Massenprodukten wie dem Automobilbau, das manuelle Schweißen kaum noch vorzufinden ist, werden in den Bereichen des Stahl-, Anlagen- und Behälterbaus bei typischer Einzelteilfertigung vor allem an großvolumigen Bauteilen meist nur einfache Schweißnähte mechanisiert geschweißt. Ein typisches Beispiel hierfür sind Tripod-Gründungsstrukturen für offshore-Windenergieanlagen. Dreh- und Angelpunkt einer wirtschaftlichen Fertigung dieser Bauteile ist die Herstellung der Verschneidungskonturen zwischen den einzelnen Rohren, die derzeit zu 100 Prozent manuell geschweißt werden.
Mit einem neuentwickelten Schweißtraktorsystem ist man nun in der Lage, derartige dreidimensionale Konturen mechanisiert zu schweißen.
Kernstück der technischen Lösung sind gekrümmte Schienensegmente, die entsprechend den konkreten geometrischen Bedingungen am Bauteil und Schweißstoß gestaltet werden müssen. Untereinander verbunden und auf einer der beiden Rohroberflächen mit Halteelementen befestigt, bilden sie die Führungsbahn für den Schweißtraktor. Die programmtechnische Berechnung und wirtschaftliche Herstellung der Schienensegmente sind die Grundvoraussetzung für die Wirtschaftlichkeit der schweißtechnischen Fertigungslösung. Zur Gesamtlösung gehört ein schienengeführter Schweißtraktor, der das Schweißwerkzeug positioniert. Er ist mit einem zweigliedrigen Fahrwerk, einem Fahrantrieb und einer kompakten zweiachsigen Verstelleinheit ausgestattet. Ein PC-Steuerungssystem koordiniert die Bewegung der Achsen und synchronisiert diese mit dem Schweißprozess.
Vorteile und Lösungen
Durch die entwickelte gerätetechnische Lösung ist es möglich, schweißtechnische Fertigungsprozesse an großvolumigen Bauteilen zu mechanisieren, die bisher ausschließlich manuell ausgeführt werden konnten.
Für die Anwender ergeben sich gegenüber der manuellen Fertigung wirtschaftliche Vorteile durch eine verringerte Fertigungszeit aufgrund der höheren Einschaltdauer und durch eine gesicherte konstant hohe Schweißnahtqualität durch die maschinelle Brennerführung.
Zielgruppe und Zielmarkt
Zukünftige Entwicklungsschwerpunkte liegen in der Einbindung weiterer Bewegungsmodule für die Schweißbrennerführung sowie von Systemen zur Konturverfolgung.
Ebenso ist die Applikation der Gerätetechnik auf weiteren Anwendungsfeldern vorgesehen.
Die Offenheit und Modularität des Steuerungssystems bieten vielfältige Möglichkeiten zur Ausgestaltung kundenspezifischer Lösungen.
Hierzu können die gewonnenen Erkenntnisse zur kompakten Gestaltung von mobilen Gerätesystemen und zur Steuerungsprogrammierung für zukünftige Projekte, die die Mechanisierung von Fertigungsprozessen zum Ziel haben, genutzt werden.