Direkte Antwort: Die Lokalisierung der Arbeitsposition einer mobilen Schweißplattform ist die entscheidende Frage. Eine mobile Schweißplattform macht zwar das Bewegen des Werkstücks überflüssig, nicht aber die Kenntnis seiner Position. Jede Parkposition erfordert eine neue Einrichtung, bei der die Beziehung zwischen Roboter und Werkstück vor dem Schweißen neu hergestellt werden muss. Bodenebenheit, Gangbreite, Kabelführung und Stromversorgung bestimmen die Wiederholgenauigkeit dieses Vorgangs. Prüfen Sie daher vor der Auswahl der Plattform die Lokalisierungsmethode und die Gegebenheiten vor Ort.
Für wen ist das: Dieser Leitfaden richtet sich an Fertigungs- und Projektingenieure, die eine mobile Schweißplattform für große oder unbewegliche Werkstücke bewerten, sowie an diejenigen, die diese in einer bestehenden Werkstatthalle zum Laufen bringen müssen.
Umfang: Es beschreibt, welche Änderungen sich beim Anfahren des Werkstücks durch die Anlage ergeben, welche Einstellungen an jeder Parkposition vorgenommen werden müssen und welche Standortbedingungen die Wiederholbarkeit dieses Vorgangs bestimmen. Die Entwicklung von Schweißverfahren, die Auswahl der Nahtverfolgung und die Konstruktion des Werkstücks werden nicht behandelt.
Was die Plattform ändert und was nicht
Das Prinzip einer mobilen Schweißplattform ist einfach und oft richtig: Bei großen oder unhandlichen Werkstücken ist es einfacher, einige hundert Kilogramm Ausrüstung zu bewegen, als mehrere Tonnen Werkstück in eine feste Zelle zu transportieren. In den Referenzaufnahmen zu dieser Anleitung fährt die Plattform selbstständig über die Werkstatthalle, trägt den Manipulator und die dazugehörige Ausrüstung und positioniert sich neben einer Werkstückauflage.
Dadurch ändert sich der Materialfluss. Unverändert bleibt die grundlegende Voraussetzung für jedes Roboterschweißen: Die Steuerung muss die Position der Schweißnaht relativ zum Werkzeug kennen. In einer stationären Zelle beantwortet eine Vorrichtung diese Frage einmalig und wiederholt sie fortlaufend. Auf einer mobilen Plattform wird die Frage bei jedem Halt erneut gestellt.
EVST prüft Vorschläge für mobile Schweißverfahren auf dieser Grundlage. Die Lokalisierung des Arbeitsplatzes auf der mobilen Plattform ist das zentrale Konstruktionsproblem, und deshalb beziehen sich die interessanten Spezifikationsfragen eher auf die Lokalisierung und die Gegebenheiten vor Ort als auf den Schweißarm selbst. Aus diesem Grund ist auch ein Vergleich dieses Ansatzes mit Flexibles Schweißen für große Strukturen und Bezugspunktwiederherstellung ist aussagekräftiger als der Vergleich der Nutzlasten der Arme.
Arbeitsplatzlokalisierung mobiler Plattformen an jedem Halt
Beim Parken der Plattform entspricht die Beziehung zwischen Roboterbasis und Werkstück der erreichten Parkgenauigkeit. Solange diese Beziehung nicht gemessen wird, ist jede gespeicherte Position aufgrund des Parkfehlers falsch. Daher muss die Plattform an jeder Station den Bezugsrahmen neu ausrichten. Dies kann mithilfe von Berührungssensoren, Laser- oder Bildverarbeitung bekannter Merkmale, einer physischen Andockvorrichtung oder einer Kombination dieser Verfahren erfolgen.
Jede Methode hat unterschiedliche Zykluszeiten und Empfindlichkeiten. Die taktile Erfassung von bearbeiteten oder anderweitig klar definierten Merkmalen ist robust, aber langsam und erfordert ein tatsächlich vorhandenes Merkmal. Optische Messungen sind schneller, hängen jedoch von Oberflächenbeschaffenheit und Beleuchtung ab. Mechanisches Andocken ist schnell und wiederholgenau, erfordert aber vorbereitete Bezugspunkte an jeder Arbeitsposition, wodurch ein Teil der Fertigungshalle in eine feste Infrastruktur umgewandelt wird.
EVST erfasst das Ergebnis der Relokalisierung als Abnahmekriterium. Unabhängig vom gewählten Verfahren zur Lokalisierung der Arbeitsposition der mobilen Plattform bleibt die Abnahmefrage dieselbe: Wie genau liegt der nach der Relokalisierung ermittelte Pfad am tatsächlichen Gelenk, und wie wird mit dem Restwert umgegangen? Dieser Restwert muss durch Nahtverfolgung oder ein tolerantes Parameterfenster ausgeglichen werden und sollte explizit angegeben und nicht angenommen werden.
Der Boden ist eine Spezifikation, kein Detail.
Eine mobile Arbeitsbühne nutzt den Werkstattboden als Teil ihres mechanischen Systems. Ebenheit und Nivellierung beeinflussen die Position der Plattform und damit die Ausrichtung des Auslegerfußes an jedem Halt. Die Oberflächenbeschaffenheit wirkt sich auf Traktion und Verschleiß aus. Gefälle, Entwässerungsrinnen, Dehnungsfugen und Kabelkanäle schränken die Einsatzmöglichkeiten der Plattform ein.
Die Gangbreite ist in zweierlei Hinsicht wichtig: einmal für die Fahrt der Plattform und einmal für das Wenden und Parken mit ausgefahrenem Arm in einer nutzbaren Position. Eine Fahrstrecke, die eine Plattform befahren kann, ist nicht unbedingt eine Strecke, auf der sie arbeiten kann. Die nutzbare Fläche einschließlich des ausgefahrenen Arms ist der Wert, der in der Planzeichnung angegeben werden muss.
EVST verlangt eine Streckenanalyse, bevor eine Plattform empfohlen wird. Das ist zwar nichts Ungewöhnliches, aber standortspezifisch und der häufigste Grund für die unzureichende Leistung technisch geeigneter Plattformen. Eine Vermessung des tatsächlichen Bodens entlang der realen Strecken ist aussagekräftiger als jeder Vergleich von Datenblättern.
Entscheidungstabelle: Standort- und Teilenachweise der Plattformkonfiguration zugeordnet
Die zweite Zeile wurde bewusst eingefügt. Eine mobile Plattform ist nicht automatisch die richtige Lösung für ein großes Werkstück, und der Vergleich mit einer festen Anordnung sollte explizit angestellt und nicht ausgelassen werden.
| Beweise vom Fundort und vom Werkstück | Die dadurch gerechtfertigte Konfiguration | Beweise, die Sie noch schulden |
|---|---|---|
| Das Werkstück kann nicht bewegt werden, die Verbindungen verteilen sich über seine Länge | Mobile Plattform mit mehreren Parkpositionen | Relokalisierungsmethode und deren Ergebnis an jedem Halt, Qualität der Segmentanbindung, gesamte Einrichtungszeit pro Halt |
| Das Werkstück kann bewegt werden und die Familie ist stabil | Festzelle mit einem Positionierer oder einer Schiene stattdessen | Handhabungsmethode und -zeitpunkt, Vorrichtungsdesign, ob die Familie wirklich stabil ist |
| Guter ebener Boden, freie, breite Gänge | Selbstfahrende Plattform mit freier Routenplanung | Streckenvermessung, Hindernisbeseitigung, Arbeitsbereich bei ausgefahrenem Arm. |
| Unebener Boden, Leitungen oder Gefälle auf der Strecke | Vorbereitete Arbeitspositionen oder Andockbezugspunkte | Kosten der vorbereiteten Positionen, was passiert, wenn das Werkstück nicht auf dem Bezugspunkt platziert wird? |
| Langes Schleppkabel und Gasanlage erforderlich | Kabelmanagement und ein definierter Kabelweg | Kabelverhalten bei vollem Hub, potenzielle Störstellen, ob der Kabelweg während der Produktion frei bleibt |
Kabel, Gas, Strom und der Schlepppfad
Im Referenzvideo ist ein Kabel zu sehen, das hinter der Plattform über den Boden verläuft. Das ist normal für ein kabelgebundenes mobiles Schweißsystem und stellt gleichzeitig eine erhebliche Einschränkung dar. Das Kabel begrenzt den maximalen Abstand zum Anschlusspunkt, definiert einen Zugweg, der den Verkehr und das Werkstück nicht gefährden darf, und erhöht die Gefahr, dass es sich verhakt.
Die Versorgung selbst erfordert Planung. Schweißstrom, Gas und Absaugung müssen an jedem Arbeitsplatz verfügbar sein, sonst ist die Mobilität der Plattform durch die Länge des Versorgungskabels und nicht durch ihr Antriebssystem eingeschränkt. Die Verteilung der Versorgungspunkte im Arbeitsbereich ist oft kostengünstiger als ein längeres Kabel und zudem wartungsfreundlicher.
Die Absaugung wird am häufigsten bis zur Inbetriebnahme vernachlässigt. Bei einem großen Werkstück bewegt sich der Förderbogen über eine weite Fläche, und eine feste Absaugung folgt ihm selten. Daher gehört das Absaugkonzept in dieselbe Planungsphase wie die Antriebswege.
Segmentierung der Naht nach Parkposition
Ein Gelenk, das länger als der Arbeitsbereich des Arms an einer Position ist, muss segmentweise verschweißt werden, wobei die Plattform zwischen den Segmenten neu positioniert wird. Dies führt zu Verbindungsstellen, die eher eine Qualitäts- als eine Logistikfrage darstellen. Die Lage der Segmentgrenzen, das Wiederanfahren des Schweißbogens und die Überprüfung der Überlappung gehören allesamt zum Verfahren.
Die Anzahl der Haltestellen beeinflusst maßgeblich die tatsächliche Zykluszeit. Die Rüstzeit pro Haltestelle – Anfahren, Parken, Umpositionieren, Überprüfen – multipliziert mit der Anzahl der Haltestellen, entspricht bei dieser Art von Arbeit häufig der Bogenzeit selbst. Die Angabe der Bogenzeit allein unterschätzt die tatsächliche Dauer, daher ist es ratsam, beides zu erfragen.
Die Akzeptanzformulierung sollte das segmentierte Ergebnis umfassen, nicht nur eine Beispielperle. Laut ISO 5817:2023Für Schmelzschweißverbindungen in Stahl, Nickel, Titan und deren Legierungen werden Qualitätsstufen für Fehler definiert. Laut ISO 13920:1996Die allgemeinen Toleranzen für Schweißkonstruktionen umfassen Längen, Winkel, Form und Position. Sie gelten sowohl für die Schweißverbindung als auch für die daraus entstehende Baugruppe.
Sicherheit bei Bewegung der Maschine selbst
Eine bewegliche Schweißplattform vereint zwei Gefahrenklassen: die Roboteranwendung und eine sich bewegende Maschine, die sich den Raum mit Menschen teilt. Laut ISO 12100:2010Die allgemeinen Gestaltungsgrundsätze umfassen Risikobewertung und Risikominderung, ISO-10218 2: 2025 gilt für die Anwendung von Industrierobotern und die zugehörige Zelle, auch für solche, deren Standort sich ändert.
Wenn es sich bei der Plattform um einen fahrerlosen Flurförderzeug handelt, gilt für die Fahrphase ein zweiter Rahmen. Laut ISO-3691 4: 2023Für fahrerlose Flurförderzeuge und deren Systeme gelten Sicherheitsanforderungen und -prüfungen. Eine manuell positionierte Plattform stellt einen anderen Fall dar, und die Bewertung sollte klarstellen, welche Regelung Anwendung findet, anstatt Formulierungen der anderen zu übernehmen.
Das praktische Ergebnis ist ein definiertes Verhalten für jede Phase: Was die Plattform während der Fahrt, im Stand und beim Schweißen tun darf und was sie jeweils stoppt. Auch die Lichtbogenabschirmung für Personen, die nicht am Schweißvorgang beteiligt sind, gehört dazu, da sich der Lichtbogen in einer offenen Fertigungshalle nicht innerhalb einer Zelle befindet.
Was Sie für eine mobile Schweißerprüfung einsenden sollten
Senden Sie bitte die Werkstückzeichnung mit Maßen, Masse und Position während des Schweißens; den Nahtplan mit Zugangshinweisen; einen Werkstattplan mit Gangbreiten, Bodenbeschaffenheit und Hindernissen; Ihre Strom-, Gas- und Absaugversorgung an den Arbeitsplätzen; und die aktuelle Werkstückpositionierung. Diese Angaben genügen, um die benötigte Anzahl an Stellplätzen zu ermitteln, die geeignete Lokalisierungsmethode auszuwählen und zu prüfen, ob der Standort die Umsetzung überhaupt zulässt.
Wenn die ehrliche Antwort lautet, dass das Werkstück bewegt werden kann und die Familie stabil ist, ist zu erwarten, dass dies auch in der Rezension so angegeben wird. Prüfung der Position und Reichweite großer Werkstücke ist die relevantere Referenz als ein Mobilitätsdatenblatt.
Häufig gestellte Fragen
Macht eine mobile Plattform die Installation von festen Vorrichtungen überflüssig?
Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Werkstück in eine Vorrichtung einzuführen. Die Kenntnis des Werkstückstandorts bleibt jedoch weiterhin erforderlich: An jeder Parkposition muss die Beziehung zwischen Roboter und Werkstück durch Sensorik, Messung oder einen vorbereiteten Bezugspunkt neu hergestellt werden.
Wie genau ist die Parkposition?
Die Genauigkeit der Parkplatznavigation hängt von der jeweiligen Plattform und Etage ab und sollte vor Ort gemessen werden, anstatt sie aus einer Broschüre zu übernehmen. Entscheidender ist jedoch, was nach dem Parken geschieht: Das Ergebnis der Relokalisierung ist der Wert, den der Prozess tatsächlich erfasst.
Welche Standortbedingungen bereiten die meisten Probleme?
Die Bodenbeschaffenheit entlang der tatsächlichen Arbeitswege sowie die Gangbreite im Arbeitsbereich bei ausgefahrenem Arm werden erfasst. Beides lässt sich kostengünstig vermessen, die Feststellung nach der Lieferung ist jedoch kostspielig.
Wie sollte eine segmentierte Naht akzeptiert werden?
Die Verbindungen sind als Teil des Verfahrens zu behandeln und gesondert zu prüfen. ISO 5817:2023 legt die Qualitätsstufen für Fehler fest, und ISO 13920:1996 definiert die allgemeinen Toleranzen für die resultierende Schweißkonstruktion.
Projektbeiträge für eine Antragsprüfung
Senden Sie uns bitte die folgenden Informationen, damit wir Ihre Frage zum mobilen Schweißen anhand Ihrer Werkstatt und nicht anhand einer Broschüre prüfen können:
- Die Werkstückzeichnung mit Gesamtabmessungen, Masse und Position beim Schweißen
- die Nahtkarte mit Gelenkpositionen und der Zugangsrichtung für jedes
- ein Ladenlayout mit Gangbreiten, Bodenbeschaffenheit und Hindernissen
- Ihre Strom-, Gas- und Absaugversorgung an den Arbeitsplätzen
- wie das Werkstück heute positioniert ist und ob diese Position wiederholt werden kann
Senden Sie bitte die Werkstückzeichnung mit Masse und Schweißposition, den Nahtplan mit Zugangsrichtungen, einen Werkstattplan mit Gangbreiten und Bodenbeschaffenheit, Ihre Strom-, Gas- und Absauganlagen sowie die aktuelle Werkstückposition. Diese Angaben genügen, um die Parkpositionen, die Lokalisierungsmethode und die Eignung einer mobilen Plattform oder einer festen Anordnung für die Arbeit zu prüfen. Weiterführende Informationen: Lösungen für automatische Schweißsysteme, Anwendungen im Stahlbau-Schweißen.