Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
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Schweißen mit Cobots

© Fraunhofer IPA, Rainer Bez
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Das Potenzial für den Einsatz von Robotern und speziell von Cobots im Schweißen ist größer denn je. Allerdings bilden die hohen Genauigkeitsanforderungen und die Programmieraufwände noch nennenswerte Hürden für den Einsatz von Schweißrobotern, gerade bei kleinen Losgrößen. Das Fraunhofer IPA entwickelt deshalb Methoden, Technologien, Komponenten und Softwarebausteine, um Bahnprozesse mit Industrierobotern genauer und günstiger zu machen:

Dienstleistungen

  • Herstellerneutrale Analyse Ihrer Aufgabenstellung in Hinblick auf Automatisierbarkeit und Bewertung der Wirtschaftlichkeit
  • Konzeption und Simulation von Roboteranlagen für das Schutzgasschweißen
  • Durchführung von Versuchen mit den Schweißanlagen des Fraunhofer IPA
  • Entwicklung, Umsetzung und Integration von Peripheriekomponenten
  • Einbindung von Sensorik und Erstellung von Software zur Sensordatenauswertung und Prozessnachführung
  • Entwicklung und Umsetzung von Software zur schnellen und einfachen Programmierung
  • Automatisierung von Nebenprozessen
  • Realisierung und Inbetriebnahme der Anlagen inklusive CE-Kennzeichnung in Zusammenarbeit mit Systemintegratoren
  • Vermessung, Beurteilung und Optimierung bestehender Anlagen

 

Nutzen

Roboter bieten aufgrund ihres großen Arbeitsraumes sowie ihrer Präzision und Ausdauer enorme Möglichkeiten, die Effizienz in der Produktion zu erhöhen. Durch die Fortschritte in der Sensor- und Computertechnik können Roboterprogramme heute voll- oder teilautomatisch erzeugt werden. Somit erhöht der Einsatz von Robotern bereits bei kleinen und mittleren Stückzahlen die Wirtschaftlichkeit in der Produktion.

  • Intuitive und schnelle Programmierung
  • Automatisierte Bahnplanung und Programmgenerierung
  • Hochgenaue Objekt- und Toleranzerkennung
  • Genauigkeitssteigerung von Industrierobotern
  • Kalibrierung von Roboterwerkzeugen und Sensoren
  • Industrieroboter-Sicherheit

Schweißroboter mit Laserscanner

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Vermessung von Industrierobotern zur Genauigkeitssteigerung

Durch das Vermessen von Robotersystemen werden diese nicht nur effizienter, gleichzeitig sind Industrieroboter durch Qualitätsvorhersagen auch flexibler einsetzbar.

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Parallele Seilroboter

Parallele Seilroboter sind ein neuartiges Konzept für Automatisierungslösungen zur Handhabung mit extremen Anforderungen bei großen Transportwegen und hohen Geschwindigkeiten.

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Automatisiertes Mehrlagenschweißen auf Baustellen

Takenaka schweißt strukturelle Säulen in Wolkenkratzern. Hierfür entwickelte das Fraunhofer IPA Prototyp und Software für autonomes robotisches Schweißen auf Baustellen. Das enthaltene Roboterprogrammiersystem basiert auf ROS zur Ermöglichung von Kollisionserkennung, Laser-Scanner-basierte Lokalisierung der Säule und die Durchführung von Werkzeugwechseln.

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OLP-Studie – Eine Bewertung von robot offline programming (OLP) systems

Im Jahr 2020 teilten sich mehr als 20 Softwareanbieter den Markt für die Simulation und Programmierung von Roboterbewegungen und -prozessen. In diesem Projekt führte das Fraunhofer IPA umfangreiche Vergleiche und Marktuntersuchungen zu den Funktionalitäten der führenden Anbieter durch. Die Experten identifizierten alle relevanten Trends sowie Vor- und Nachteile.

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Selbstoptimierende CPR

Der Automatisierungsbedarf in der Schweißtechnik ist hoch und der Mangel an Schweißfachkräften erhöht die Nachfrage nach Schweißrobotern weiter. Gleichzeitig ist der wirtschaftliche Einsatz bei kleinen Losgrößen oft noch nicht möglich. 

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