Robotergeführtes Remote-Schweißen: Mit Abstand schnell und flexibel Schweißen

Zusammen mit Industriepartnern aus den Bereichen Lasertechnik, Anlagenbau sowie aus der optischen Messtechnik hat das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) das robotergeführte Remote-Schweißen in die Praxis umgesetzt. Ziel des Forschungsprojekts war es, die Entwicklung eines flexiblen und robusten Anlagensystems für das robotergeführte Remote-Schweißen zu realisieren. Eine Prototypenanlage wurde projektbegleitend aufgebaut.

Remote-Schweißen – ein Begriff, der für schnelles und flexibles Laserschweißen steht. Dabei übernimmt ein Spiegelsystem im Scannerkopf die eigentliche Führung des Laserstrahls. Durch die geringe zu bewegende Masse im Scanner kann der Strahl mit bis zu 100facher Schweißgeschwindigkeit positioniert werden. Wird der Scannerkopf von einem Standard-Industrieroboter bewegt, können große Bearbeitungsbereiche mit viel Bewegungsfreiheit erreicht und Werkstücke hochgradig flexibel bearbeitet werden. Insbesondere für Unternehmen, die den Einstieg in die Laserschweißtechnik schon gewagt haben, ist die Remote Technik interessant, weil sie die Einschaltdauer des kostenintensiven Lasers maximiert und so die Produktivität steigert.

Zusammen mit Industriepartnern aus den Bereichen Lasertechnik, Anlagenbau sowie aus der optischen Messtechnik hat das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) das robotergeführte Remote-Schweißen in die Praxis umgesetzt. Das übergeordnete Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts war es, die Entwicklung eines flexiblen und robusten Anlagensystems für das robotergeführte Remote-Schweißen unter Berücksichtigung aller relevanten fertigungstechnischen Aspekte zu realisieren. Eine Prototypenanlage wurde projektbegleitend aufgebaut.

Bei diesem neuen Schweißverfahren mussten einige wichtige prozesstechnische Aspekte berücksichtigt werden. Zum einen stellt die Bearbeitung großer Werkstückbereiche aus einer relativ großen Entfernung extreme Anforderungen an die Laserstrahlqualität, denn mit der sehr langen Brennweite müssen kleine Fokusdurchmesser erreicht werden. Durch den Einsatz eines neuentwickelten Hochleistungsscheibenlasers konnte die Strahlqualität verbessert werden, so dass der Bearbeitungsbereich 25 mal größer (500 x 500 mm) als mit herkömmlichen Festkörperlasern wurde!

Diese vielseitig einsetzbare Anlage wird im Wesentlichen an den Erfordernissen von zwei unterschiedlichen Anwendungsfeldern ausgerichtet, dem Automobilbau und der Fertigung von Haushaltsgeräten, der sogenannten „weißen Ware“. Durch den scannergeführten Laserstrahl aus einer „sicheren“ Entfernung ist nicht nur der Schweißprozess wesentlich schneller, sondern die Anlage weniger anfällig für Verschmutzungen, Störungen oder Kollisionen. In einem nächsten Schritt wird die Prototypenanlage zu einem marktfähigen Serienprodukt zu entwickelt, wobei einfache Handhabung, unterstützende Sensorik und Bedienerfreundlichkeit im Vordergrund stehen werden.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
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