Von 3D-Vision bis zur Versuchsvalidierung – die gemeinsame Technologiebasis.

Die gemeinsame Engineering-Ebene hinter vier Produktfamilien: Roboterschweißzellen, Hochmix-Roboterschweißautomatisierung, Roboterschweißlinien und Schweißvorbereitungsautomatisierung. Diese Seite behandelt 3D-Vision, Werkstückerkennung, automatisierte Programmierung, Pfadgenerierung, Sensorik, Vorrichtungen, Positionierer, Versuche und Schweißvalidierung als gemeinsame Fähigkeiten über diese Produkte hinweg.

Roboterschweißen von dickwandigen Strukturbauteilen

Gemeinsame Technologie über Produktfamilien hinweg

Wir trennen, was jede Produktfamilie abdeckt, von den hier erläuterten Technologierollen. Jedes Thema wird in mehr als einem Produkt verwendet.

Zweistufige Bildverarbeitung und Trajektoriengenerierung

Statt einen einzigen Sensor alles erledigen zu lassen, kombinieren wir eine 3D-Weitfeldkamera, die die Werkstückhülle erfasst, mit einem brennernahen Näherungssensor, der die Schweißzone bestätigt. Bei H-Trägern — einer zentralen Anwendung des Roboterschweißens für hohe Variantenvielfalt — erfasst die 3D-Weitfelderkennung das gesamte Werkstück; nachdem der Bediener Schweißpunkte, Parameter und Reihenfolge festgelegt hat, generiert die Software das Roboterprogramm und die Bewegungsbahn. Der Näherungssensor lokalisiert vor dem Schweißen präzise Start- und Endpunkte und wird zur Korrektur der generierten Bahn verwendet. Er bietet keine Echtzeit-Nahtverfolgung während des Schweißens.

3D-Kamera mit großem Sichtfeld erfasst das gesamte Werkstück

Erfasst die Gesamtanordnung und ermittelt Position, Lage und Beziehungen zwischen den Bauteilen. Positionsänderungen werden über ein weites Sichtfeld geprüft.

Brennerseitiger Näherungssensor lokalisiert die Schweißnaht präzise

Vor dem Schweißen werden Start- und Endpunkte der Schweißnaht präzise ermittelt und zur Korrektur der generierten Bahn verwendet. Der Näherungssensor selbst verfolgt während des Schweißens nicht in Echtzeit. Wo erforderlich, korrigiert die Lichtbogenverfolgung Abweichungen während des Schweißens.

01

Das Werkstück erkennen

Werkstückposition und -lage aus Weitfeld-Visiondaten bestätigen.

02

Schweißziele und -parameter festlegen

Der Bediener wählt Ziele aus den Nahtkandidaten aus und legt die erforderliche Schweißreihenfolge und die Parameter fest.

03

Trajektorie generieren und simulieren

Die Software berechnet Zwischenbahnen und erzeugt die Roboterbewegung. Kollisionen werden auf dem PC geprüft.

04

Start-/Endpunkte lokalisieren und ausführen

Der brennernahe Näherungssensor korrigiert Start- und Endpunkte der Schweißnaht vor dem Schweißen. Der Bediener bestätigt dann den korrigierten Pfad und startet den Schweißzyklus.

Ansätze für Eingangsdaten und Vorbereitung

Daten im Voraus aufzubereiten und das Werkstück in der Werkstatt zu erkennen erfordern unterschiedliche Eingabe- und Vorbereitungsmodelle.

Vorbereitung im Vorfeld

Teachen / Offline / CAD- und Maßeingabe

  • Konventionelles Punkt-für-Punkt-Teaching
  • Offline-Programmierung
  • Vorbereitung, die 3D-CAD voraussetzt
  • Vorab-Eingabe der Werkstückabmessungen
Erkennung in der Werkstatt

Erkennungsbasierter Ansatz von AGR

  • Das Werkstück in der Werkhalle erkennen
  • Bauteilbeziehungen extrahieren
  • Bediener legt Schweißziele, Parameter und Reihenfolge fest
  • Bahngenerierung, Simulation und präzise Positionierung

Als integriertes System konzipiert – nicht als einzelner Sensor

AGR bietet keine Bildverarbeitungssensoren als Einzelkomponenten an. Wir integrieren Roboter, Bildverarbeitung, Schweißausrüstung, Steuerungssoftware, Vorrichtungen und Sicherheitstechnik und validieren, konstruieren und nehmen das System auf das Zielwerkstück abgestimmt in Betrieb.

Roboter & Steuerung

Roboter und Steuerung werden auf die Prozessbedingungen konfiguriert.

Vision-Sensoren

Großflächige 3D-Erkennung und präzise Positionierung an der Brennerseite werden je nach Rolle kombiniert.

Schweiß- und Bearbeitungsanlagen

Schweißstromquellen und Brenner oder Schneid- und Fasenausrüstung werden nach Bedarf integriert.

Steuerungssoftware, Vorrichtungen & Sicherheit

Erkennungs- und Bahnsoftware, Vorrichtungen und Sicherheitseinrichtungen sind im System enthalten.

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Position, Lage und Geometrie erfassen

Abweichungen in Position, Lage und Geometrie bestätigen, um die Grundlage für die Bahngenerierung zu schaffen. Bei H-Träger-Anwendungen erfasst die 3D-Weitfelderkennung das Bauteillayout und extrahiert Nahtkandidaten. Wo keine Erkennung möglich ist, behandeln wir den Fall als außerhalb des Anwendungsbereichs oder überarbeiten die Vorrichtungsauslegung.

Zur zweistufigen Bildverarbeitung und Trajektoriengenerierung

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3D-Erkennung, Identifikation der Werkstücklage, detailliertes Scannen und Vorbereitung der Bahngenerierung.

Schweiß- und Schneidbahnen automatisch generieren

Bahnen werden für die Fuge und die Zugänglichkeitsbedingungen generiert. Für H-Träger berechnet die Software Zwischenbahnen zwischen Start- und Endpunkten aus den vom Bediener ausgewählten Schweißlinien, der Schweißreihenfolge und den Parametern und generiert dann das Roboterprogramm und die Bewegungsbahn. Nach der Generierung prüft die Simulation auf Kollisionen und Erreichbarkeit.

Ablauf von der Erkennung bis zur Bewegungserzeugung ansehen

Prüfungen vor der Ausführung

Die generierte Roboterbewegung wird am PC simuliert, um Kollisionen, Erreichbarkeit und Brennerorientierung vor der Ausführung zu bestätigen. Bei H-Träger-Anwendungen ist dies ein fester Bestätigungsschritt vor dem Ausführen der Schweißung.

Korrektur auf das tatsächliche Werkstück

Bei großen Dickblech-Werkstücken summieren sich Toleranzen aus Schneiden, Biegen und Heften und erzeugen Schwankungen in Fugenlage und Wurzelspalt. Zusätzlich zur grundlegenden Vorrichtungspositionierung korrigiert die Sensorik auf das tatsächliche Werkstück.

  • Brennerseitiger Näherungssensor für H-Träger — Positioniert vor dem Schweißen präzise Start- und Endpunkte der Schweißnaht und korrigiert die generierte Bahn. Der Näherungssensor selbst führt während des Schweißens keine Echtzeitverfolgung durch.
  • Lichtbogensensorik / Nahtverfolgung — Korrigiert bei Bedarf die Fugenabweichung während des Schweißens. Bei kurzen Schweißnähten und in einigen anderen Fällen wird es möglicherweise nicht eingesetzt.
  • Tastkantensuche / Drahtkontaktsuche — In anderen Konfigurationen von Roboterschweißzellen wird es eingesetzt, um die tatsächliche Schweißstartposition oder Fugenlage zu ermitteln und bei Bedarf den Fugenspalt zu messen.

Präzise Positionierung von H-Trägern ansehen · Korrektur am realen Werkstück in Roboterschweißzellen ansehen

Parameterauslegung

Schweißparameter werden für Werkstoff, Blechdicke, Nahtvorbereitung und Schweißposition ausgelegt. Parameter werden projektspezifisch validiert und nicht allein anhand allgemeiner Richtlinien festgelegt. Der gemessene Wurzelspalt kann zur Parameterauswahl herangezogen werden.

Konstruktive Randbedingungen, Schweißposition und Erreichbarkeit

Vorrichtungen stellen die grundlegende Werkstückpositionierung sicher; Positionierer stellen die erforderliche Schweißposition her. Beide werden individuell für Werkstückform, Gewicht, Schwerpunkt und erforderliche Schweißposition ausgelegt. Die Genauigkeit wird nicht allein den Vorrichtungen zugeschrieben – sie wird mit der Korrektur am tatsächlichen Werkstück abgestimmt.

Grundlagen zu Vorrichtungen und Positionierern lesen

Qualität validieren

Mit Probeschweißungen, Prüfkörpern und Prozesstests werden Erscheinungsbild, innere Qualität und Verzug überprüft.

Beispielthemen: Planung von Fügeversuchen an Dickblech, Verzugsmanagement, Nacharbeitsrichtlinie.

Prüfbereitschaft

Wenn Prüfanforderungen wie UT / TOFD gelten, werden sie bereits in der Phase der Schweißprozessauslegung berücksichtigt. Die Prüfabnahme wird anhand von Parameterbestätigung und Versuchs-/Validierungsergebnissen bewertet.

Beispielthemen: Fugengestaltung mit Blick auf die Ultraschallprüfung; Organisation der Sichtprüfung und der Prozessaufzeichnungen.

Inbetriebgenommene Systeme

Materialien auf Basis der tatsächlichen Auslieferung und des Produktionsbetriebs werden projektbezogen bereitgestellt. Sie werden getrennt von Messe-Demos und Referenz-3D-Konzepten dargestellt.

Automatisierte Programmierung für das Schweißen von H-Trägern

Wir arbeiten an parametrischer Programmierung, die Roboterprogramme effizient entsprechend der H-Träger-Geometrie und den Schweißbedingungen generiert. In Kombination mit Werkstückerkennung und Trajektoriengenerierung reduziert dies den Rüst- und Programmerstellungsaufwand und stärkt die Eignung für Hochmix-Kleinserienfertigung.

Überprüfung nach Validierungsphase

Lieferung & Produktionsbetrieb

Materialien auf Basis von Auslieferung und Betrieb

Schweißversuche & Validierung

Materialien auf Basis von Versuchen und Tests

Live-Anlagendemos & Vorführungen vor Ort

Demo und Bestätigung an der realen Anlage

Live-Schweißvideo & reale Werkstücke

Video und Fotos auf Basis realer Werkstücke

Referenz-3D- und Angebotszeichnungen

Referenzabbildungen im Angebotsstadium

Simulation

Analyse- und Simulationsmaterialien

Automatisierungstechnik

Automatisierte Programmierung für das Schweißen von H-Trägern

Demos und Liefernachweise werden getrennt dargestellt.

Technologie-Informations-Hub · Fallstudienliste · Qualitätsbestätigung einschließlich Ultraschallprüfung (UT)

Ihre Anwendung besprechen

Fragen Sie nach Erkennung, Bahngenerierung, Qualität oder Anwendungseignung – nennen Sie das Thema, das für Ihr Werkstück relevant ist.

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