Instandhaltung

Retrofit: So erneuerte Rais seine Roboterschweißanlagen

Das Unternehmen Rais hat drei seiner ABB Roboter-Schweißanlagen zusammen mit dem Systemanbieter Dinse modernisiert und so die Verfügbarkeit der Anlage gesteigert.

Retrofitting an dem ABB Roboter Modell M94 mit DINSE Stromquelle DIX PI 400, Drahtvorschub WF 50, Schweißgarnitur mit Sicherheitsabschaltung und flüssiggekühltem Schweißbrenner DIX METZ 522.

Das in Frederikshavn, Dänemark ansässige Unternehmen Rais entwickelt, konstruiert und fertigt Kaminöfen für den Indoor- und Outdoor-Bereich. Nahezu 90 Prozent der Produkte werden nach Westeuropa und in die USA exportiert. Das Thema Schweißen nimmt bei der Fertigung der Stahlöfen einen zentralen Stellenwert ein. Insbesondere beim Verschweißen von Korpus und Feuerraum sind die Kriterien bezüglich der Schweißungen streng. Die Schweißnähte der Kaminöfen müssen höchsten Belastungen und Temperaturschwankungen standhalten. Darüber hinaus ist die optische Beschaffenheit der Naht sehr wichtig, da es sich bei den Kaminöfen um dekorative Elemente im häuslichen Umfeld handelt.

22 Jahre alte Schweißroboter

Die Ausgangssituation: Rais verfügt über mehrere bis zu 22 Jahre alte Schweißroboter. “Die Roboter sind von 1996 bis 2003, funktionieren aber noch tadellos. Die Mechanik läuft. Da hatten wir nichts zu beanstanden. Wir bekamen jedoch zunehmend Probleme mit unseren Stromquellen, die teilweise genauso alt waren, wie die Roboter. Den Anforderungen in Hinblick auf Qualität und Optik, die wir heute an unsere Schweißnähte stellen, konnten sie nicht mehr gerecht werden. Auch wurde es zunehmend schwieriger, die passenden Verschleißteile zu bekommen. Kurzum: Unser Wunsch war es, neueste Schweißtechnologien nutzen zu können und die Verfügbarkeit der Anlage zu erhöhen“, erklärt Birger Jensen, Produktionsleiter bei Rais in Dänemark.

Fertigungshalle, Firma, Reis © RAIS A/S, Frederikshavn

Fertigungshalle Firma Reis / Endmontage der Kaminöfen.Schweißung am Korpus eines Kaminofens 

White Paper zum Thema

Nach umfangreichen Vorgesprächen und Testschweißungen sowohl am Roboter in Frederikshavn als auch am Standort von Dinse in Hamburg entschied sich das Unternehmen dazu, die Anlagen zusammen mit dem Systemanbieter Dinse aufzurüsten. Das Hamburger Unternehmen hat schon viele ältere Robotermodelle durch Retrofit erfolgreich umgerüstet. Interessant ist dies vor allem für Kunden, die mit ihrer Roboteranlage noch zufrieden sind, aber bessere Schweißergebnisse erzielen wollen, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Die Anlagenexperten und Anwendungstechniker von Dinse übernehmen beim Retrofit die kundenspezifische Umrüstung der kompletten Peripherie von überholter auf modernste Schweißtechnologie. „Wir bieten eine breite Palette an Möglichkeiten, damit Betriebe auch mit ihrem alten Robotersystem neuen und veränderten Schweißanforderungen gerecht werden können. Das Spektrum umfasst ein komplettes, auf den individuellen Kundenbedarf abgestimmtes Retrofit-System von der fertig konfigurierten Stromquelle über den Drahtvorschub bis hin zur perfekt passenden Schweißgarnitur. Darüber hinaus übernehmen wir Installation, Schulung, Service und Wartung. Das heißt, wir stehen auch für Austausch, Reparatur, Fehleranalysen oder Software-Updates zur Verfügung“, erklärt Stefan Sønnichsen, technischer Berater und Sales Manager Nordic bei Dinse. 

Dinse © DINSE G.m.b.H., Hamburg

DINSE Retrofit, Brennerumrüstung von alt auf neu im Vergleich: Flüssigekühlte doppelt trennbare Roboter-Schweißbrenner METZ 522 und METZ 542.

Herzstück einer Retrofit-Umrüstung ist immer die Stromquelle

Das System: Das Herzstück einer Retrofit-Umrüstung ist immer die Stromquelle: Der Dinse Power Inverter DIX PI verfügt über die modernste Prozessor- und Inverter Technologie und viele zum Teil standardmäßig integrierte Sonderprozesse. In Hinblick auf Einbrandtiefe, Einbrandform sowie Flexibilität und Wirtschaftlichkeit der Schweißung bieten diese Prozesse entscheidende Vorteile.

Bei der Rapid MAG Technology (RMT) handelt es sich um ein Sprühlichtbogen-Verfahren, das einen extrem fokussierten und druckvollen Lichtbogen ermöglicht. Durch dessen hohe Energiedichte kann die Schweißgeschwindigkeit deutlich gesteigert werden. Damit reduziert sich auch der Wärmeeintrag ins Bauteil, was wiederum den Verzug nach dem Schweißen deutlich minimiert.

SChweißen, Roboter, Dinse © Leon Farrenkopf für DINSE G.m.b.H., Hamburg

Schweißung am Korpus eines Kaminofens.

Beim Power Puls Schweißen wird mit zwei Drahtvorschubgeschwindigkeiten mit frei einzustellenden periodisch wechselbaren Frequenzen gearbeitet. Durch den Wechsel zwischen hohem und niedrigem Energieeintrag entsteht ein einfach zu kontrollierendes Schweißbad. Dadurch wird die Porenbildung minimiert. Eine regelmäßige Nahtschuppung und das Schweißen von optisch überzeugenden Nähten sind ganz einfach möglich. Das wärmereduzierte HC MAG Verfahren (Heat Controlled MAG) erweitert den konventionellen Kurzlichtbogenbereich um einen Wechselstromprozess mit stufenlos gesteuerter Wärmeeinbringung, der durch konstante Abschmelzleistung die Produktivität deutlich steigert.

Integrierbarkeit in den Automatisierungsprozess

Das Basismodul der DIX PI gibt es in fünf verschiedenen Leistungsstufen von 270 bis 800 Ampere für das Schweißen mit Doppeldraht. Ein Kühlmodul kann separat oder platzsparend gestapelt eingesetzt werden. Kompakte Maße und perfekte Kommunikation der Module gewährleisten eine optimale Integrierbarkeit in den Automatisierungsprozess. Die Einbindung in den Daten-Bus der Stromquelle und eine gezielte Überwachung von Temperatur und Durchflussmenge sind möglich.

Verwalten von bis zu 1000 Jobs

Die zentrale Steuereinheit PI WIN rundet das Leistungspaket ab. Die Software ermöglicht die professionelle Verwaltung von Schweißparametern und Kennlinien - beste Voraussetzung für exakt reproduzierbare Schweißergebnisse. Die PI WIN Software ist das perfekte Tool für eine offline-Programmierung. Mit drei verschiedenen Zugangsberechtigungen entscheidet der Anwender darüber, wer Veränderungen an dem System vornehmen darf. Angefangen vom Auslesen der Kennlinien und Jobs aus der Stromquelle über deren Bearbeitung, Verwaltung und Speicherung auf dem PC bis hin zum Einlesen in die Stromquelle. Das einfache Editieren von Jobs gewährleistet die optimale Anpassung der Parameter während des Schweißbetriebs. Die Prozesse laufen ohne Arbeitsunterbrechung und damit äußerst wirtschaftlich. Innerhalb der Maschinen können neben den Standardkennlinien bis zu 100 Sonderkennlinien erstellt werden. Darüber hinaus ermöglicht die Software das Verwalten von bis zu 1000 Jobs.

Vorbesprechung, und, Begutachtung, des, Bauteils © Leon Farrenkopf für DINSE G.m.b.H., Hamburg

Vorbesprechung und Begutachtung des Bauteils durch Birger Jensen und Stefan Sønnichsen.

USH-PULL-Verfahren

Ergänzt wird ein Retrofit-Paket durch die passende Schweißgarnitur. Ob klassisches PUSH-Verfahren mit einem Antrieb, PUSH-PUSH mit zwei entkoppelten Antriebseinheiten, PUSH-PULL mit zwei elektronisch gekoppelten Antrieben oder als Single Feed ohne zusätzlichen Drahtvorschub: Für jeden Anwendungsfall steht die bedarfsgerechte Art der Drahtförderung, in der gas- oder flüssiggekühlten Variante zur Verfügung. Ergänzt wird das flexible System durch individuell wählbare Automatenbrennern aus acht Baureihen mit Brennern in je drei Längen und je drei Winkel. Dank eines Leistungsspektrums von 350 bis 600 Ampere werden die Brenner-Varianten allen gängigen Herausforderungen gerecht.

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