Fügen und Trennen

Ein TracePen fürs Schweißen

Noch ist bahnintensives Schweißen bei Robotik-Anwendungen kompliziert. Eine neue Lösung soll das ändern.

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Schweissrobotik: Ohne Programmierkenntnisse innerhalb von kürzester Zeit Roboter anlernen?

Viele Robotik-Anwender erinnern sich noch an den TracePen; das Eingabegerät des Startups Wandelbots aus Dresden. Das war im Oktober 2020. Die Idee und das Versprechen: Mit „Wandelbots Teaching“ können Anwenderinnen und Anwender ohne Programmierkenntnisse innerhalb von kürzester Zeit Roboter anlernen. Das funktioniert nur mit Vormachen mittels eines Eingabegeräts und einer intuitiven App, die das Erstellen von Roboter-Skills für jede Applikationsexpertin und jeden Applikationsexperten einfach macht.

Jetzt weiten die Sachsen die Idee aus: mit der „Welding Edition“ (Schweiß Edition) haben sie das erste applikationsspezifische Produkt-Update der Roboter-Anlern-Lösung veröffentlicht.

„Das bahnintensive Schweißen macht es Robotik-Anwenderinnen und -Anwendern heute schwer. Das Teach-In der Pfade für die perfekte Schweißnaht ist äußerst zeitintensiv. Mit heutigen Programmierlösungen, egal ob für Cobots oder Industrieroboter braucht es viel Zeit und Geduld, um die perfekte Naht vorzubereiten. Nicht nur Position, sondern auch Orientierung und Geschwindigkeit müssen perfekt miteinander harmonieren.“, erklärt Wandelbots CEO Christian Piechnick.

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Piechnick und seine Kolleginnen und Kollegen sind keine Schweißexperten, deshalb holten sie sich Unterstützung durch Heidenbluth und Lorch Schweißtechnik. 

Armin Heidenbluth, Geschäftsführer des Schweißspezialisten Heidenbluth, erklärt zum Wandelbots Update: „Das ist eine echte Bereicherung für die Roboteranwenderinnen und -anwender – das umfangreiche Programmieren von komplexen Bauteilgeometrien ist erheblich vereinfacht und die Bedienerin oder der Bediener hat ein Programmiersystem in der Hand, was ihrem oder seinem Schweißbrenner in der Führung sehr ähnelt. So sind endlich auch kleine Losgrößen umsetzbar“.

„Insbesondere im Schweißmarkt gibt es einen großen Automatisierungsbedarf, den bisherige Robotik-Lösungen nicht ausreichend bedient haben“, meint Piechnick. Die Sachsen präsentierten die Lösung in einem Video für zwei Roboter: Universal Robots und Yaskawa. Das bedeutet, die Anwendung läuft auf verschiedenen Robotern. Grundlage, so heißt es in Dresden, ist dafür die Integration der Robotersteuerung YRC1000 und die Adaption für die beiden Modelle AR1440 sowie GP12 – besonders häufig eingesetzt für Schweißanwendungen.

„Unser mittelfristiges Ziel ist es, zum neuen Standard für das Anlernen für Schweißrobotern zu werden“, so Piechnick. Anwenderinnen und Anwender können heute beginnen, „Wandelbots Teaching“ an ihren Cobots von Universal Robots zu nutzen. Einmal daran gewöhnt, kann in Zukunft jeder weitere Roboter mit der identischen Bedienoberfläche und im gleichen Vorgehen angelernt werden – das wird den Markt durcheinanderwirbeln. 

Für 2022 ist geplant, eine Vielzahl weiterer Industrieroboter zu integrieren und so noch mehr Anwenderinnen und Anwendern Zugang zur Teaching-Lösung zu ermöglichen.

Doch wie funktioniert die Lösung? Die Macher versprechen eine Programmierung in drei Schritten: 

1) Der Pfad wird mit der Hand erzeugt. Der TracePen ist das Werkzeug. Er ist mit Spitzen ausgestattet und ein Schweißgerät nachahmt. Zwei Spitzen, mit 25 und 45 Grad Neigungswinkel imitieren beim Demonstrieren die ideale Orientierung des späteren Schweißwerkzeugs, das am Roboter montiert ist.  Beim Vormachen werden nicht nur die Position, sondern auch bereits die Tool-Orientierung und Geschwindigkeit auf der Bahn aufgezeichnet, heißt es bei den Entwicklern. 

2) Dank unterstützender Software-Intelligenz wird aus der Handbewegung ein optimierter Pfad, der bereits Geraden und Kurven erkennt und diese glättet. Die Anzahl der Stützpunkte („Keyframes“) zur Nachjustierung des Pfades können Nutzerinnen und Nutzer selbst auswählen, heißt es in einer Präsentation. Die App wurde auf schweißspezifische Einstellungen und Funktionen optimiert, versichern die Sachsen. Stolz sind die Entwickler auf ein neues Feature. Der Anwender kann die reale Robotergeschwindigkeit auf dem Pfad vorab sehen und daraufhin Korrekturen an der Geschwindigkeit in der App oder an den Einstellungen am Schweißgerät vorzunehmen, um eine perfekte Schweißnaht zu gewährleisten.

3) Der letzte Schritt ist der Export der an den Robotercontroller. Die Applikation erzeugt dabei einen herstellerspezifischen Code. Für Universal Robots steht neben URP auch die Option zur Verfügung, UR Skript zu erzeugen. Für Yaskawa Roboter wird INFORM Code generiert.