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Tuesday, September 18, 2018, Ludwig-Dürr-Saal 12:00 PM Offshore-Technik |
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Robotergestütztes Schweißen von Rohrknoten |
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Uwe Mückenheim* / SLV Halle GmbH, Deutschland Steffen Keitel / SLV Halle GmbH, Deutschland Uwe Wolski/ SLV Halle GmbH, Deutschland Steffen Lotz/ SLV Halle GmbH, Deutschland Tilo Sigmund/ ibs Automation GmbH, Deutschland Jörg Müglitz/ ZIS Industrietechnik GmbH, Deutschland |
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Hohlprofile werden in fachwerk- und fachwerkähnlichen Konstruktionen vorrangig deshalb ein-gesetzt, weil sie gegenüber offenen Profilen eine wesentlich verbesserte Stabilität aufweisen. In Brückenunter- und Mastkonstruktionen sowie Offshore-Gründungsstrukturen eingesetzt, zeichnen sie sich zudem durch günstige Umströmungsverhältnisse aus. An den sogenannten Knoten, ergeben sich infolge der Verschneidungen dreidimensional gekrümmte Schweißverbindungen. Das Schweißen von solch Rahmen- und Fachwerkkonstruktionen aus Hohlprofilen wird in mittelständigen Unternehmen hingegen meist manuell durchgeführt. Das manuelle Schweißen dieser Verbindungen ist sehr zeitaufwendig und daher kostenintensiv. Es setzt zudem entspre-chend qualifiziertes Personal zur Durchführung dieser Arbeiten voraus. Der Grund dafür ist, dass der Schweißer sich auf ständig ändernde Bedingungen hinsichtlich Nahtvorbereitung und Schweißposition einstellen muss. Hierzu ist ein entsprechend aufwändiges Training erforderlich. Durch eine Ablösung dieser manuellen Tätigkeit durch mechanisierte Prozesse kann der Schweißer wesentlich entlastet werden. Aus diesem Grund werden zum gegenwärtigen Zeitpunkt in der industriellen Praxis Rohrverbin-dungen nur in beschränktem Umfang vollmechanisiert geschweißt. Die Anlagen werden fast ausschließlich durch Teach-in programmiert, die Bauteile durch CNC-gesteuertes thermisches Schneiden zugeschnitten. Die Einsatzmöglichkeit hat aber auch ihre Grenzen, z.B. beim Mehr-lagenschweißen. Im Vortrag wird ein entwickelter, sowie aufgebauter robotergestützter Fertigungsplatz in Form eines Demonstrators vorgestellt, um ausgewählte Geometrien von Rohrknoten unterschiedlicher Dimensionen und räumlicher Anordnung der Rohrstutzen zu schweißen. Die dabei in einem Forschungsprojekt erfolgten Untersuchungen zur wirtschaftlichen Anpassung von anwendbaren Schneid- und Schweißprozessen unter Berücksichtigung einer optimierten Nahtvorbereitung werden erläutert. Ein Schwerpunkt lag in der Realisierung der Programmierung der Nahtkontur aus den Geometriedaten des Zuschnittes unter Berücksichtigung der schweißtechnologischen Erfordernisse. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen wurde eine optische Sensorik für diese Aufgabe gewählt und qualifiziert. Zusammenfassend werden die schweißtechnischen Voruntersuchungen an geradlinigen Schrägstoßproben mit variierendem Wurzelspalt und an ausgewählten Rohrknoten dargestellt. Zum Abschluss werden Empfehlungen und Grenzen zur wirtschaftlichen Fertigung von Rohrknoten aufgezeigt, sowie weiterführende technologische Aktivitäten auf diesem Thema und auch in Hinsicht der Ausbildung genannt. |