Baumaschinenausrüster setzt auf Roboter-Schweissen

Fokus/Schweißen

Für die Produktion von Anbaugeräten und Ausrüstungen für Baumaschinen setzt Henle seit Mitte 2017 eine Roboterschweißanlage von Erl ein und profitiert seither von größerer Präzision und einer deutlichen Kapazitätssteigerung.

02. Oktober 2018
Henle hat sich zu einem der bundesweit führenden Hersteller von Baumaschinenanbaugeräten und -ausrüstungen entwickelt. Bild: Henle
Bild 1: Baumaschinenausrüster setzt auf Roboter-Schweissen (Henle hat sich zu einem der bundesweit führenden Hersteller von Baumaschinenanbaugeräten und -ausrüstungen entwickelt. Bild: Henle )

Anfang der 80er-Jahre als Handelsunternehmen für Baumaschinenverschleißteile gegründet, hat sich Henle bis heute zu einem der bundesweit führenden Hersteller von Baumaschinenanbaugeräten und -ausrüstungen für die unterschiedlichsten Einsatzzwecke und Einsatzgebiete entwickelt. Das Unternehmen mit Sitz im schwäbischen Rammingen bietet neben Anbaulöffeln mechanische und hydraulische Schnellwechsler, Schwenkeinrichtungen und spezielle Anbaugeräte wie Greifer oder Reißzähne. Neben einer Standard-Tieflöffellinie hat Henle auch eine Heavy-Duty-Linie für den Einsatz in härteren Böden im Portfolio. Um Kundenwünsche und -vorstellungen optimal zu erfüllen, verfügt das Unternehmen über ein Kanban-geführtes Lager sowie eine eigene Konstruktions- und Entwicklungsabteilung. Für die Produktion setzt das Unternehmen auf einen modernen und leistungsstarken Maschinenpark, der eine hohe Fertigungstiefe ermöglicht. In den Produktionshallen von Henle stehen beispielsweise eine Abkantpresse, eine Brennschneidanlage sowie CNC-Bearbeitungszentren – und seit vergangenem Jahr auch eine Schweißroboteranlage von Erl Welding.

Bei Henle wurden bislang sämtliche Schweißarbeiten manuell durchgeführt. Die Produktpalette an Löffeln, Schnellwechslern und Sonderausrüstungen umfasst die unterschiedlichsten Größenklassen. Dies bringt eine entsprechend große Bauteilvielfalt in der Produktion. Obwohl die Produkte in den verschiedensten Größen gefertigt werden, handelt es sich dennoch um sich wiederholende Arbeitsabläufe und Geometrien, die für das Roboterschweißen gut geeignet sind.

Perfekt passend

Aufgrund der guten Auftragslage und der entsprechend hohen Auslastung in der Schweißerei hat man sich bei Henle schon seit längerem mit möglichen Automatisierungslösungen auseinandergesetzt, um die Produktionszeiten zu verkürzen und die Produktivität zu steigern. »Wir waren mit einigen Anbietern in Kontakt und haben Schweißversuche durchführen lassen. Perfekt ins Anforderungsprofil passte die Roboterschweißanlage von Erl. Sowohl das Anlagenkonzept als auch die Schweißergebnisse haben uns davon überzeugt, dass wir mit Erl den richtigen Partner für die Automatisierung unserer Schweißproduktion gefunden haben«, so Gerhard Henle, Geschäftsführer der Henle Baumaschinentechnik GmbH.

Enormer Leistungssprung

Henle hat sich Anfang 2017 für die Investition in die Roboterschweißanlage PA-ET-2PD-XL zum automatisierten MIG-/MAG-Schweißen entschieden. Die Anlage ist ausgestattet mit einem Panasonic-Schweißroboter, einem elektrisch betriebenen Takttisch für die Bauteilzufuhr und einer Schutzeinhausung für den sicheren Betrieb. Ebenfalls zum Projektumfang gehörte die Programmiersoftware Panasonic DTPS sowie Anwenderschulungen, sowohl für die Bedienung der Anlage als auch für die Erstellung der Bauteilprogramme. »Begonnen haben wir auf der Roboterschweißanlage mit Schnellwechselaufnahmen für Baggerschaufeln. Der Leistungssprung war schon enorm. Im Vergleich zum Handschweißen konnten wir die Stückzahlen in kürzester Zeit mehr als vervierfachen«, berichtet Henle. Dieses Ergebnis ist nicht überraschend. Ist die Schweißzelle doch ausgestattet mit einem Panasonic-Schweißroboter, der trotz kompakter Bauweise eine Reichweite von rund 1.800 Millimetern erzielt und so einen sehr großen Arbeitsbereich abdeckt.

Ein System, viele Vorteile

Die Bauteilzuführung übernimmt ein 180°-Takttisch mit zwei Arbeitsstationen und mittig angebrachtem Blendschutz. Während der Roboter auf einer Seite schweißt, kann auf der anderen Seite die Bestückung erfolgen und die Anlage optimal ausgelastet werden. Darüber hinaus hat der Takttisch an beiden Arbeitsstationen eine externe Zusatzachse zur Aufnahme der Schweißvorrichtungen. Diese Zusatzachsen sind frei programmierbar und ermöglichen das Schweißen auf jeder Bauteilseite und schweißsynchrones Drehen ohne Umspannen.

Bestehende Vorrichtungen werden weiter genutzt

Bevor die Schweißvorrichtungen mit Baugruppen bestückt werden können, werden sie großteils manuell geheftet. Dafür werden vom Handschweißen bestehende Vorrichtungen, die für das Roboterschweißen optimiert wurden, verwendet. Durch das Vorheften können zum einen die Heftvorrichtungen weiterverwendet werden, zum anderen wird dadurch das Aufspannen der Teile auf den Takttisch einfacher. Mit nur wenigen Handgriffen können die Anlagenbediener die Aufnahmen bestücken.

Durch ein intelligentes Stecksystem für Schweißvorrichtungen kann Henle jederzeit flexibel auf Nachfragen reagieren. Zudem kann der Anwender beliebig Vorrichtungen für unterschiedlichste Bauteile selbst ergänzen.

Einsteigergerechte Programmierung

Zur Programmerstellung nutzt Henle die im Lieferumfang enthaltene Offline-Programmiersoftware Panasonic DTPS. Sie ermöglicht die komplette Bewegungsprogrammierung und -simulation des Roboters sowie die Berechnung der Zykluszeiten.

Auch Anfängern ist ein problemloser Einstieg möglich, denn der integrierte Schweißnavigator unterstützt anhand der Bauteildaten die Auswahl der besten Schweißparameter. Durch die Offline-Programmierung kann Henle den Roboter am PC programmieren, Programmabläufe optimieren und Stillstandzeiten vermeiden. Zudem können mit der DTPS-Software Zugänglichkeitsuntersuchungen für den Bau weiterer Vorrichtungen durchgeführt werden. Mittlerweile verfügt Henle über eine umfangreiche Programmsammlung und Programmiererfahrung, was die Erstellung neuer Programme stark erleichtert.

Nachdem die fertiggestellten Programme über das Netz an die Anlage übertragen wurden, können diese über eine frontseitig angebrachte HMI vom Bediener schnell und einfach ausgewählt werden – dank einer übersichtlich strukturierten Oberfläche auch bei einer Vielzahl an Bauteilen. Per Touchdisplay kann hier nicht nur die Programmauswahl erfolgen, sondern können auch Tischbewegungen sowie Serviceaktivitäten gesteuert und Fehlermeldungen quittiert werden.

Sichere Sicherheit

Für einen sicheren Betrieb ist der Roboter vollständig eingehaust und der Bestückungsbereich durch einen Schutzzaun mit Lichtschranke umgeben. Erst wenn der Bediener an der HMI das Signal des Sicherheitskreises quittiert und das Schweißprogramm startet, beginnt der Automatikbetrieb. Für Service- und Wartungsarbeiten kann der Bediener über Taster die Freigabe zum Betreten der Anlage anfordern. Eine Servicetür in der Roboterzelle ermöglicht den Zugang zum gekapselten Bereich.

Ebenso im Lieferumfang enthalten war eine Brennerrichtlehre zum Einstellen des Brenners per Feinmechanik auf den richtigen Tool Center Point (TCP). Damit kann Henle eine kontinuierliche Präzision seiner Schweißergebnisse sicherstellen, auch wenn der Brennerhals getauscht wurde oder kollidiert ist.

Erweiterungen möglich

»Mit der Roboterschweißanlage von Erl Welding sind wir bestens für die Zukunft gerüstet. Auch bei der geplanten Erweiterung unseres Unternehmens durch eine weitere Halle sind wir dank des Plattformbaus sehr flexibel«, resümiert Gerhard Henle. Die Schweißzelle, also Roboter inklusive Einhausung, Steuerung und Tisch, ist nämlich auf einer Transportpalette aufgebaut, die es ermöglicht, die Anlage schnell und einfach per Stapler zu versetzen, ohne die Programmierung erneut durchführen zu müssen. Einer expandierenden Fertigung steht damit nichts im Wege.

Die Unternehmen Henle und Erl können auf eine langjährige, erfolgreiche Zusammenarbeit zurückblicken. Bereits seit einigen Jahren vertraut Henle bei der Betreuung und Wartung der bestehenden Schneidanlage auf Erl als zuverlässigen Partner. Und auch bei diesem Projekt wurde der Baumaschinenausrüster nicht enttäuscht. Innerhalb nur weniger Wochen war die Roboterschweißanlage vollständig in die Produktion eingebunden und konnte für Entlastung in der Schweißerei sorgen.

Erwartungen übertroffen

Mittlerweile ist die Anlage bei Henle ein knappes Jahr in Betrieb und hat alle Erwartungen übertroffen. Um ein Beispiel zu nennen: Schweißkonstruktionen, von denen manuell bislang 12 Stück pro Tag fertiggestellt werden konnten, erfolgen mit der Roboteranlage um ein Vielfaches schneller. Die Stückzahl konnte auf mehr als 50 Teile am Tag gesteigert werden. Mit dem Schweißroboter konnte nicht nur die Produktivität deutlich erhöht, sondern auch eine gleichbleibende Schweißnahtqualität sichergestellt werden.

Auch die Handschweißer profitieren von ihrem ›neuen Kollegen‹, denn die Arbeitsteilung wird künftig so gestaltet, dass der Roboter das Schweißen von Baugruppen mit einfachen, sich immer wiederholenden Schweißnähten in hoher Stückzahl übernimmt. Die Handschweißer dagegen können sich auf die anspruchsvollen Schweißarbeiten konzentrieren.

Euroblech Halle 13, Stand E44

Erschienen in Ausgabe: 06/2018