Was macht eigentlich ein Roboterintegrator? Ein Gastbeitrag.

Sébastien Devant ist Miteigentümer und Manager des Bereichs Automation und Roboter bei dem Roboterintegrator ACG in Frankreich. Im Gastbeitrag erklärt er, worum es bei der Integration von Robotern geht:

Wozu braucht man einen Roboterintegrator?

Wenn zum Beispiel ein Automobilproduzent oder -zulieferer eine neue Fertigungsanlage für Autotüren braucht, dann gibt es viel zu beachten: Die Rohbauteile müssen in der richtigen Reihenfolge mit dem jeweils richtigen Verfahren bearbeitet werden. Damit das funktioniert, müssen viele Komponenten reibungslos zusammen arbeiten – unter anderem Industrieroboter, welche die Teile umlagern und in die richtige Position bringen, aber auch Schweißroboter und Schweißmaschinen. Alle Systemkomponenten dafür  aufzubauen und aufeinander abzustimmen ist eine verantwortungsvolle Aufgabe und bedeutet großen Aufwand. Das gibt der Produzent gerne an einen Spezialisten ab: den Roboterintegrator.

Roboterintegratoren konzipieren und bauen Produktionsanlagen – von kleinen Montagestationen bis hin zu ganzen Produktionslinien mit fünfzehn Robotern oder mehr. Dafür integrieren wir Roboter in eine Produktionsumgebung, die aus verschiedenen Maschinen besteht. Der Kunde bekommt so alles aus einer Hand, spart sich Zeit und Arbeit und profitiert von unserer Erfahrung. Außerdem übernehmen wir als Integrator die volle Verantwortung für das gesamte System, was das Risiko des Kunden enorm minimiert.

Wie läuft so ein Projekt in der Praxis ab?

Am Anfang steht die Planung. Im gesamten Planungsprozess müssen Integratoren drei Punkte besonders im Blick behalten:

• Qualität
• Zuverlässigkeit
• und Taktzeit
  

Jede Anlage ist ein Einzelstück und genau auf den Kunden abgestimmt. Seine Anforderungen zu verstehen und transparent zu machen, ist die große Aufgabe zu Beginn eines jeden Projekts. Die entsprechende Herangehensweise ist, je nach Branche, unterschiedlich.

In der Automobilindustrie gibt es eine spezielle Produktdesign-Spezifikation. Das ist ein sehr detailliertes Formular, das der Kunde ausfüllt, und in dem alle notwendigen Aspekte enthalten sind. Abgefragt werden beispielsweise:

• die bestehende Hard- und Software-Architektur
• Sicherheitssysteme
• Anwendungsbeispiele
• benötigte Sensoren
• die erforderliche Leistung des Systems
• Anforderungen bezüglich der Nutzeroberfläche
  

In der Metallverarbeitenden Industrie und der Investitionsgüter-Produktion ist die Situation eine andere, solche Spezifikationen werden hier kaum verwendet. Daher helfen wir in diesen Branchen dem Kunden, die spezifischen Anforderungen heraus zu arbeiten und zu definieren. Wir schlagen dann ein System vor, das mit dem Kunden finalisiert wird.

Was ist wichtig bei der Inbetriebnahme eines Robotersystems?

Der Aufbau und die Inbetriebnahme beim Kunden müssen schnell gehen. Trotzdem bedarf die richtige Einstellung der Schweißparameter vor Ort einiger Erfahrung und Fingerspitzengefühl, damit die geforderte Qualität auch im laufenden Betrieb erreicht wird.

Um einen reibungslosen Betrieb mit hochqualitativem Output zu gewährleisten, bieten wir den Mitarbeitern vor Ort Trainings an. Natürlich stehen wir auch danach noch mit Rat und Tat zur Seite, zum Beispiel wenn bei Problemen ein System-Neustart notwendig wird. Auch wenn der Kunde Instandhaltungsmaßnahmen nicht selbst durchführen kann oder möchte, unterstützt ACG.

Schweißtests für die Sicherung der Qualität

Insbesondere bei Schweißanwendungen ist die Qualität ein heikles Thema, denn Schweißen ist ein komplexer Prozess und das Gelingen hängt von vielen Faktoren ab. Immer, wenn bei einem Projekt ein neuer Prozess oder ein Spezialwerkstoff wie Aluminium oder Edelstahl zum Einsatz kommt, testen wir daher das Schweißen der Bauteile im Vorfeld. Dafür stehen uns in unserem ACG Testlabor verschiedene Roboterschweißanlagen mit Fronius-Schweißequipment zur Verfügung. Wenn der Einsatz einer neuen Schweißmethode in Erwägung gezogen wird, dann führt unser Schweißtechniklieferant Fronius Frankreich diese Tests für uns durch.

Wie wählen wir unsere Schweißgeräte aus?

Das Schweißen gilt als „Spezieller Prozess“, was die Komplexität dieses Fügeverfahrens widerspiegelt. Darum achten wir bei der Auswahl der Schweißgeräte besonders auf:

• das einfache Einstellen der Parameter
• die Einfachheit der Instandhaltung
• und die Stabilität des Tool Center Points.

Ein Schweißsystem muss leicht zu bedienen sein, das gilt für die Einstellung der Parameter genauso wie für die Instandhaltung. Idealerweise unterstützen Assistenzsysteme den Schweißer: Mit einem Teach Mode kann beim Programmieren des Roboters Zeit gespart werden und Stabilisatoren für Einbrand und Lichtbogenlänge stellen etwa bei den Schweißprozessen LSC und PMC die hohe Qualität der Schweißnaht sicher. Bei Roboteranwendungen ist außerdem wichtig, dass der Tool Center Point (kurz TCP) konstant gehalten wird.

Tool Center Point (TCP):
Der TCP ist der Arbeitspunkt am Werkzeug eines Roboters. Das kann etwa die Mitte zwischen zwei Greiferfingern oder bei einem Schweißroboter die Spitze der Drahtelektrode sein. Für die Programmierung von Bewegungsbahnen ist der TCP der wichtigste Referenzpunkt.

Wenn der Schweißbrenner mit dem Bauteil kollidiert, muss dieser Punkt mühevoll neu programmiert werden, wenn sich die Komponenten ein wenig verschieben. Die Schweißgeräte von Fronius, die wir verwenden, haben eine magnetische CrashBox, welche die Belastung nach einem Crash sofort auf ein Minimum reduziert und somit Beschädigungen des Brennerkörpers und der Antriebseinheit vermeidet. Die extrem hohe Rückstellgenauigkeit von +/- 0,05 Millimetern ermöglicht, dass sofort weitergearbeitet werden kann.

Wir arbeiten mit Schweißgeräten von Fronius, weil sie genau unsere Anforderungen erfüllen. Die Geräte des Technologieführers im Bereich Roboterschweißen stellen die Zuverlässigkeit und Qualität unserer Systeme sicher. Durch die langjährige Zusammenarbeit haben wir ein sehr partnerschaftliches Verhältnis mit Fronius, die Techniker unterstützen uns immer rasch und wir können alles fragen. Davon profitieren natürlich auch unsere Kunden.

Der Spezialist: Roboterintegrator ACG
Automatismes C.G. mit Sitz in der Normandie baut seit 32 Jahren Produktionsanlagen mit Robotern, die greifen, umlagern, montieren und vor allem schweißen. 50 Prozent der Anlagen von ACG finden im Automobilbau Verwendung aber auch Lebensmittelindustrie, Pharma- und Kosmetikindustrie, die Metallverarbeitende Industrie und Firmen in der Luftfahrt zählen zu den Kunden von ACG. Im Bereich Schweißtechnik arbeitet der Roboterintegrator seit über 25 Jahren mit Fronius zusammen.