Dank der Messungen der iCAM-Laserkamera kann die Steuerung das Schweißnahtvolumen trotz der großen

Dank der Messungen der iCAM-Laserkamera kann die Steuerung das Schweißnahtvolumen trotz der großen Rohr-Rundheitstoleranzen laufend dem aktuellen Querschnitt anpassen (Bild: IGM Robotersysteme).

von Martin Wohlgenannt

A-WIENER NEUDORF (mg). Im Liebherr-Werk Ehingen wird der größte konventionelle Raupenkran der Welt gebaut, mit einer Tragkraft von 3 000 t und einem Gewicht von 3 500 t. Zum Transport werden die Großkräne in Einzelteile von maximal 70 t zerlegt, der Hauptmast und die Wippspitze zum Beispiel in 12 m lange Gitterelemente. An den Eckstielen dieser Gitterelemente sind Gabeln und Finger angeschweißt, die bei der Montage der Masten in einander geführt und durch Bolzen in den Augenbohrungen fixiert werden. Die Schweißnähte sind also äußerst hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Die manuelle Schweißung benötigte bei einem einzigen Eckstielrohr mit 419 mm Durchmesser und 60 mm Wandstärke 25 Stunden. Seit Sommer 2010 verkürzt eine Schweißroboteranlage von IGM diese Zeit auf weniger als zehn Stunden.

Kernstück der Schweißanlage ist ein sechsachsiger Roboter des Typs RTi330, der an einem Ausleger installiert ist. Der Ausleger wiederum ist an einer Säule montiert, über deren Fahrwerk der Schweißroboter auf einer Länge von 15 m in Achsrichtung fahren kann.

Der Manipulator, auf dem die Eckstielrohre aufgelegt werden, verfügt über eine angetriebene Lünette und drei Unterstützungsrollböcke. Alle sind so auf Rohrdurchmesser zwischen 150 und 500 mm einstellbar, dass sich die Rohrachse immer an der gleichen Position befindet. Die einzelnen Strichraupen werden bei 450 A mit einer Geschwindigkeit von 70 bis 80 cm pro Minute geschweißt. Um diese hohe Leistung zu erreichen, arbeitet der Schweißroboter mit einem Twin-Brenner, der dem Schweißbad zwei Drähte zuführt. Der erste führt die Masterfunktion aus und schweißt mit Drahtvorschubgeschwindigkeiten zwischen 10 und 10,5 m pro Minute, der zweite mit 9 bis 9,5 m pro Minute.

In einem ersten Arbeitsschritt wird die Wurzellage geschweißt, einer Sichtprüfung unterzogen und danach eventuelle Kerben ausgeschliffen. Daraufhin scannt der iCAM Schweißnahtsensor, ein von IGM entwickelter Laser-Linienscanner mit 150 mm Reichweite, die Naht-Querschnittsfläche. Mit den einzelnen Querschnittsberechnungen ist die Steuerung in der Lage, das Schweißnahtvolumen trotz der großen Rohr-Rundheitstoleranzen laufend dem aktuellen Querschnitt anzupassen.

Weitere Scan-Durchgänge nach einer, zwei und vier Lagen sichern trotz der Rohr-Unwuchten eine konstante Schweißnahtfüllung über den gesamten Querschnitt.