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. Beim Schweißen von mittleren bis kleinen Baugruppen in einer Werft variieren die Komponenten enorm in Größe und Form: hohe Sektionen, breite flache Paneele und lange durchgehende Schweißnähte, die ein Roboter mit festem Sockel schlicht nicht erreichen kann, ohne ständig umpositioniert zu werden.
Warum ein Standalone-Roboter nicht ausreicht
Ein Sechs-Achs-Schweißroboter allein hat einen festen Arbeitsbereich. Das ist in Ordnung für kleine, repetitive Teile in einer Fertigungslinie, doch 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 Portal-Positionierer fügt den sechs Roboterachsen drei zusätzliche Linearachsen hinzu und erweitert so die 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 Portalverfahrbewegung. 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 das Werkstück zwischen jeder Schweißung neu positionieren zu müssen.
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 erfolgt, bleibt die Schweißqualität über eine ganze Schicht hinweg konstant, unabhängig von der Ermüdung des Bedieners. Ein echter Faktor, wenn die Stückzahlen beim Sektionsschweißen hoch und die Nahtlängen lang sind. Unsere eigene Roboterschweißanlage ist aus genau diesem Grund um dieselbe Portal-plus-Roboter-Architektur herum aufgebaut.