Heftschweißverfahren für das Lagerfixieren von Werkstücken beim Schutzgasschweißen mit Industrierobotern

In Schweißsystemen, die mit Industrierobotern arbeiten, muß das Fixieren der zu verbindenden Teile ebenso automatisch erfolgen wie das Ausschweißen selbst. In der vorliegenden Publikation wird ein automatisiertes Heftschweißverfahren vorgestellt, das diese Aufgaben löst. Für die von Industrierobotern auszuführenden Arbeitsgänge werden zunächst die verfahrenstechnischen Grundlagen behandelt und die erforderlichen Komponenten - wie Steuerung, Greif- und Heftschweißwerkzeug - vorgestellt. Dann geht der Autor auf Versuchsreihen an realen Bauteilen ein, in denen die Funktionstüchtigkeit und die Wirtschaftlichkeit des Heftschweißverfahrens nachgewiesen werden. Als entscheidende Voraussetzungen dafür sind der vollautomatische Ablauf des Lagefixierens und der vollständige Verzicht auf Heftvorrichtungen zu nennen.

Inhalt
0 Abkürzungen und Formelzeichen.- 1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Zielsetzung.- 2 Stand der Technik beim Schutzgasschweißen mit Industrierobotern in der Klein- und Mittelserienfertigung.- 2.1 Ablauf in Industrierobotersystemen zum Schutzgasschweißen.- 2.2 Arbeitsschritt Lagefixieren.- 3 Aufgabenstellung für die Entwicklung eines Verfahrens für das Lagefixieren mit Industrierobotern.- 4 Diskussion alternativer Lösungen für das Lagefixieren.- 4.1 Entwicklung alternativer Lösungen.- 4.2 Heftschweißen als ausgewähltes Verfahren für das Lagefixieren.- 5 Entwicklung des Heftschweißverfahrens für das Lagefixieren.- 5.1 Eingrenzung geeigneter Schweißverfahren.- 5.2 Nachweis der Machbarkeit des Heftschweißens mit den Verfahren des Lichtbogenbolzenschweißens mit Spitzen- und Hubzündung.- 5.3. Auswahl des Hubzündungsverfahrens für das Heftschweißen.- 6 Experimentelle Ermittlung der relevanten Parameter beim Heftschweißen nach dem Hubzündungsverfahren.- 6.1 Entwicklung eines schweißtechnischen Schalenmodelles.- 6.2 Versuchsablauf und Versuchsaufbau.- 6.3 Versuchsdurchführung.- 6.4 Zusammenhänge zwischen den relevanten Parametern und deren Auswirkungen auf die Integration des Heftschweißens in Industrierobotersysteme zum Schutzgasschweißen.- 7 Aufbau eines Industrierobotersystemes zum Schutzgasschweißen mit integriertem Arbeitsplatz für das Lagefixieren und Ausschweißen.- 7.1 Aufbau eines Arbeitsplatzes zum Heftschweißen.- 7.2 Entwicklung eines industrierobotertauglichen Greif-/Heftschweiß-Werkzeuges.- 7.3 Entwicklung einer industrierobotertauglichen Steuerung für das Heftschweißen.- 7.4 Überprüfung der Funktionsweise im Zusammenspiel aller Komponenten.- 8 Einsatzfelder und Wirtschaftlichkeit.- 8.1 Einsatzfeider und Anwendungsgrenzen.-8.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.- 9 Zusammenfassung und Ausblick.- 10 Schrifttum.