Die Schweißprozess-Versteher

Robotergeführte Punktschweißzangen ELMA VISION CR VR

Die Industrieschweißzangen ELMA VISION CR & VR für vollautomatisches Widerstandspunktschweißen sind Schweißzangen der zweiten Generation mit optimierter Zangenmechanik und höherer Leistung und tragen den Namenszusatz "R" (für robotergeführte Produktion).

Diese Roboterschweißzangen wurden konzipiert für hohe industrielle bzw. automotive Anforderungen der seriellen Produktion und punkten in den Bereichen Leistung, Robustheit im Dauereinsatz und Gewicht. Als Leichtbau-Zangen ausgeführt, sind diese Zangen um 2/3 leichter als herkömmliche Punktschweißzangen. Dies bedeutet 70% Gewichtseinsparung für den Roboter und ermöglicht eine präzise und energieeinsparende Führung der Zangen.

Die ELMA VISION Roboterschweißzangen funktionieren nur in Kombination mit der ELMA-Tech Steuerungstechnologie Virtuelle Maschine (VM). Zusammen mit dem Steuerschrank ELMA VMC VISION ROB bilden sie ein leistungsfähiges Schweißsystem für Automotive und Industrie.

Schema des ELMA-Tech Schweißsystems bestehend aus dem Steuerschrank VMC VISION ROB und den Roboterschweißzangen ELMA VISION CR VR

Wesentliche Vorteile

  • Gewichtseinsparung
  • Automatischer Schweißprozess
  • Automatischer Zangenausgleich
  • Variable Vorhubposition
  • Servopneumatischer Antrieb
  • Leichte Roboterprogrammierung

Kosteneinsparungen

  • Gewichtseinsparung ermöglicht kleinere Roboter (bis zu 4 x weniger Energiekosten pro Zelle)
  • Automatischer Schweißprozess ermöglicht eine vollständige Reduzierung der Kosten für das Einstellen der Parameter für unterschiedliche Blechverbindungen
  • Nahezu spritzerfreies Punktschweißen minimiert die Nacharbeit
  • Bei Erkennung von Spritzern oder Nebeneinschlüssen automatische Neuberechnung und korrekter Abschluss des Schweißprozesses
  • Automatischer Zangenausgleich bedeutet weniger Programmierungsaufwand
  • Variable Vorhubposition bedeutet schnelleren Durchsatz

Einsatzbereiche


Robotergeführte Produktion in der Automobilindustrie und in der Industrie.

Ausstattungsmerkmale

  • 10 kHz Transformator mit 7,5 kg - Gleichrichter
  • Hohe Ausgangsströme bis zu 15 kA
  • Automatische Blechstärkenerkennung
  • Servo-Proportional-Ventil in der Zange
  • Automatische Einstellung der Elektrodenkraft
  • Integriertes Qualitätssicherungssystem ELMA-QS mit eindeutiger Qualitätsaussage über den Schweißpunkt
  • Dokumentation der Schweißparameter mittels SpotQS Viewer Software (optional)
  • Zangenkörper von einer Seite komplett zerlegbar

Technologische Basis

  • Leichtbau-Zangenkonzept in Sandwich-Technik
  • Geregelte servopneumatische Antriebe für Elektrodenbewegung und Ausgleich
  • Präzisions-Messtechnik für Haupt- und Ausgleichzylinder
  • 10 kHz Transformator, 7,5 kg, 15 kA
  • Prozess- und Servo-Steuerung über Virtuelle Maschine
  • Virtuelle Messpunkte für die Schweißspannung auf den Elektrodenkappen
  • Virtuelle Generatoren mit verlustfreier Ankopplung an die Elektrodenkappen
  • Selbsttätige Einstellung der statischen und dynamischen Generator-Charakteristik
  • Kontinuierliche Erfassung der Leistungsumsetzung im Bauteil

Vollautomatik

Vollautomatik bedeutet hier, dass der Roboter die Zange einzig an die Stelle des zu schweißenden Punktes positioniert und dann ohne jegliche Parameterführung die Verantwortung allein an Zange und Schweißsteuerung (Virtuelle Maschine) abgibt. Diese führt die folgenden Schritte aus:

  • Schließen der Zangenarme mit automatischer Balancierung (Floatbetrieb)
  • Kraftaufbau und Erfassen der Gesamtblechdicke
  • Kalkulation der einzubringenden Punktenergie
  • Starten des Schweißvorgangs mit phasenabhängiger Generator-Charakteristik
  • Ermitteln der Stahlqualität (normal / hochfest)
  • Beenden des Prozesses mit der ermittelten Punktenergie
  • Qualifizierung des Prozessverlaufs
  • Öffnen der Zange (7.-Achse-Funktion), Deaktivieren der Zangenbalance
  • Ausgabe der Fortschaltkontakts FK an den Roboter

Roboteranbindung


Einfachste Roboteranbindung durch Handshake zwischen Roboter und VM-Steuerung!

Bislang wurden vom Roboter Haupt- und Ausgleichszylinder und über die Schweißsteuerung der Strom gesteuert. Dazu mussten diese Systeme mit ihren jeweiligen eigenen Steuerkomponenten untereinander über den Roboter vernetzt werden.

Eine solche Quer-Vernetzung entfällt bei der ELMATECH Steuerung durch die dort eingesetzte Virtuelle Maschine (VM) mit Vollautomatik für den Schweißprozess und den Zangenausgleich.

Die ELMATECH-Steuerung mit VM übernimmt ganzheitlich die Funktionssteuerung sämtlicher Zangenkomponenten, dies beinhaltet die Messtechnik zur Erfassung der Gesamt-Blechdicke, die elektrische Prozessführung, die Weg- und Kraftsteuerung des Hauptzylinders und die Balance-Steuerung des Ausgleichszylinders.

Hierzu wurden Haupt- und Ausgleichszylinder mit Messsystemen ausgerüstet, so dass beide Zylinder zusammen mit der Steuerung pneumatische Servosysteme bilden. Für den Hauptzylinder bedeutet dies die punktgenaue Positionierung vor und nach der Schweißung in kürzest möglicher Zeit. Einen Vorhub durch besonderen mechanischen Aufbau des Hauptzylinders gibt es nicht mehr. Der Zylinder ist dadurch denkbar einfach und betriebssicher geworden.

Allgemeine technische Daten


Anschlussdaten

  • Primärspannung (Transformator / Frequenz): 560 V / 10 kHz
  • Primärleistung (50% ED): 30 kVA

Schweißkreis

  • Max. Schweißstrom: ca. 15 kA
  • Leerlaufspannung: ca. 12,5 V DC

Wasserkühlung

  • Durchfluss (min.) 6 l / min. bei Temperaturvorlauf 22° C

Mechanische Daten CR

  • Fenstergröße: Kundenspezifisch
  • Elektrodenkraft max.: 5,5 kN bei 6 bar

Mechanische Daten VR

  • Armlänge: Kundenspezifisch
  • Elektrodenkraft: Armspezifisch

Gewicht

  • CR (ohne Arme und Schlauchpaket): 52 kg
  • VR (ohne Arme und Schlauchpaket): 57 kg

 

Prospektblatt


Download-Bereich Flyer


 

Punktschweißzange ELMA VISION CR
Roboter-Punktschweißzange ELMA VISION CR mit automatischem Zangenausgleich

 

  • Automatische Erkennung der Gesamtblechdicke
  • Automatische Erkennung der Materialart (normal / hochfest)
  • Automatische Bestimmung der Linsengröße durch permanente Prozessregelung des Gesamtenergie-Eintrags

 


Roboter-Punktschweißzange ELMA VISION VR
Roboter-Punktschweißzange ELMA VISION VR mit automatischem Zangenausgleich

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ELMA-Tech Steuerschrank ELMA VMC VISION ROB.