Ein Schweißroboter-Arbeitsplatz ist die funktionale Einheit, in der ein Roboter tatsächlich seine Arbeit verrichtet – und im Schiffbau muss diese Einheit größer sein als der Roboter selbst. Das Schweißen von mittleren bis kleinen Baugruppen in einer Werft umfasst Komponenten, die enorm in Größe und Form variieren: hohe Sektionen, breite flache Paneele und lange durchgehende Schweißnähte, die ein Roboter mit festem Sockel ohne ständiges Umpositionieren schlicht nicht erreichen kann.
Warum ein Standalone-Roboter nicht ausreicht
Ein Sechs-Achs-Schweißroboter allein hat einen festen Arbeitsbereich. Das ist in Ordnung für kleine, sich wiederholende Teile in einer Produktionslinie, aber eine Schiffssektion kann in jeder Dimension mehrere Meter groß sein, mit Schweißnähten, die über die gesamte Länge eines Paneels verlaufen. Um einen solchen Arbeitsraum abzudecken, muss sich der Roboter mit dem Werkstück bewegen – nicht nur um es herum.
Die Portal-Lösung
Die Montage des Schweißroboters auf einem Portalpositionierer fügt den sechs Roboterachsen drei zusätzliche Linearachsen hinzu und erweitert so seine effektive Reichweite über die gesamte Breite, Länge und Höhe einer Schiffssektion. In der Praxis entsteht so ein System mit rund siebzehn kombinierten Freiheitsgraden, gesteuert über zwei koordinierte Schaltschränke – einen für den Roboterarm, einen für die Portalverfahrung. Erst diese Kombination ermöglicht es einer einzigen Schweißzelle, die Bandbreite an Nahttypen und Bauteilgrößen abzudecken, die die Montage in mittleren bis kleinen Werften tatsächlich erfordert – ohne dass das Werkstück zwischen jeder Schweißung neu positioniert werden muss.
Was das für die Werfthalle bedeutet
Der praktische Nutzen ist Durchsatz ohne Einbußen bei der Schweißkonsistenz. Eine portalgeführte Roboterzelle kann direkt von einer kurzen Naht auf einer Seite einer Sektion zu einer langen Naht auf einer anderen wechseln, ohne manuelles Umpositionieren – und da die Bewegung programmiert und nicht manuell ausgeführt wird, bleibt die Schweißqualität über eine Schicht hinweg konstant, unabhängig von der Ermüdung des Bedieners. Ein echter Faktor, wenn die Schweißvolumina für Sektionen hoch und die Nahtlängen groß sind. Unsere eigene Roboterschweißanlage ist genau aus diesem Grund um dieselbe Portal-plus-Roboter-Architektur herum konzipiert.