Konventionelle Verfahren stoßen hier schnell an Grenzen wie Thomas Klein, Geschäftsführer der SKS Welding Systems GmbH erläutert: „Beim herkömmlichen Roboterschweißen wird die tatsächliche Geschwindigkeit des mechanischen Systems, bestehend aus Roboter und der dazugehörigen Peripherie, nicht an die Schweißtechnik übermittelt. Besonders bei engen Kurven ist dies pro-blematisch. Als Folge ist der Wärmeeintrag ins Bauteil in diesen Bereichen zu hoch, was im günstigen Fall ‚nur‘ ein ungleiches Nahtbild verursacht." Dass der zu hohe Energieeintrag auch weit drastischere Konsequenzen haben kann, zeigt sich in der Praxis immer wieder aufs Neue. Massive Defekte der Schweißnaht mit Durchbrand bis auf das Werkzeug führen in solchen Fällen zu inakzeptablen Ergebnissen. Der Auftakt für eine Menge Arbeit, denn für jede einzelne Problemstelle mussten bisher aufwändig über mehrere Testschweißungen individuell angepasste Schweißparameter ermittelt werden.

Ein Status quo, mit dem sich Technologieprimus SKS Welding Systems nicht länger zufrieden geben konnte. Als innovativer Systempartner der Automobilindustrie machte man sich zusammen mit dem weltweit führenden Roboterhersteller Yaskawa an die Entwicklung einer neuen Technologie. Herausgekommen ist Synchroweld, eine State of the Art-Technologie, bei der Roboter und Schweißanlage eine Einheit bilden. Die Schweißanlage kennt dadurch an jeder Stelle der Bahn die tatsächliche Schweißgeschwindigkeit, denn über die Robotersteuerung sind nicht nur die TCP-Geschwindigkeit des Roboters, sondern auch die Geschwindigkeiten der externen Achsen bekannt. Thomas Klein: „Mit Synchroweld wird die Geschwindigkeitsinformation nun direkt in der Schweißsteuerung verarbeitet. So können wir die Parameter der Stromquelle synchron zur Schweißgeschwindigkeit in Echtzeit steuern. Dadurch eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten für den Schweißprozess."

Möglich macht dies ein Echtzeit-Datenaustausch von Soll- und Ist-Werten zwischen der Motoman-DX100-Robotersteuerung von Yaskawa und bis zu vier SKS-Schweißsystemen über die serielle Schnittstelle UNI5-C und ein RWDE-Protokoll (Robot Welder Data Exchange). Damit ist es ein Leichtes, die Leistung der Schweißstromquellen an die aktuelle Geschwindigkeit des Roboters anzupassen. Die eingebrachte Streckenenergie bleibt dadurch unter allen Bedingungen konstant, was sich in einem homogenen, konstanten Einbrand und einer einheitlichen Optik an allen Punkten der Schweißnaht niederschlägt – selbst an Problemstellen mit starker Umorientierung des Brenners.

Weitere Vorteile sind ein geringerer Verzug sowie weniger Gefügeveränderungen auch bei Standard-Schweißanwendungen.

Wie Thomas Klein erklärt, lassen sich mit Synchroweld nicht nur Schweißnähte in bis dato unerreichter Qualität realisieren: „Synchroweld bringt dem Anwender auch eine enorme Arbeitserleichterung sowie eine signifikante Zeitersparnis. Denn auch für komplizierte Nahtgeometrien wird nur ein einziges Schweißprogramm und eine einzige Schweißgeschwindigkeitsvorgabe benötigt."

Selbst die Verwaltung und die Dokumentation profitieren von der engen Verbindung zwischen Roboter und Schweißanlage. So dokumentiert Synchroweld neben den Sollvorgaben auch die Istwerte und die tatsächlichen Schweißgeschwindigkeiten. Bei konventionellen Systemen wird die Schweißgeschwindigkeit ausschließlich im Roboterprogramm verwaltet. Bei Synchroweld läuft die gesamte Dokumentation mit Soll- und die Ist-Werten über so genannte Logfiles. Über Scanner können den Logfiles konkrete Bauteilnummern zugeordnet werden. Somit lassen sich die Daten auch für die Rückverfolgbarkeit -
neudeutsch: Traceability - von Teilen eindeutig zuordnen.

Die Erfahrungen der ersten Kunden bestätigen die hohen Erwartungen voll und ganz. Dazu Thomas Klein: „Das Verfahren hat sich in verschiedenen Anwendungen bestens bewährt. Die Kunden sind sehr zufrieden und sprechen von einer bis dato unerreichten Qualität bei einem transparenten und lückenlos dokumentierten Prozess. Insbesondere unsere Kunden aus dem Automotive-Bereich sehen in dem Verfahren einen echten Quantensprung, der sie vor allem in punkto Qualität und Stabilität des Prozesses deutlich nach vorne gebracht hat. Und das alles ohne Zusatzkosten."

Auch bei Yaskawa sieht man in Synchroweld einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Bei bestimmten Applikationen, bei denen es auf höchste Qualität und hundertprozentige Dokumentation ankommt, ist dieses Verfahren momentan konkurrenzlos und für den Anwender ein echter Vorteil. Weiterer Pluspunkt: Synchroweld verursacht keinen zusätzlichen Aufwand bei den Anlagen und ist damit
kostenneutral.