Steuerung, HMI verbessern das Schweißen im Handumdrehen

Taylor-Winfield hat eine Schweißlösung zum Verbinden von hochfestem Stahl entwickelt. Foto mit freundlicher Genehmigung von Bosch Rexroth Corp.

Die Open Core Engineering-Schnittstelle ermöglicht es Taylor-Winfield, den Motion-Logic-Controller MLC L45 einfach in Hydraulikaggregate zu integrieren. Foto mit freundlicher Genehmigung von Bosch Rexroth Corp.

Wie jede Technologie entwickelt sich auch das Schweißen weiter. Dies gilt insbesondere für eine Technik namens Abbrennstumpfschweißen, die es seit dem frühen 20. Jahrhundert gibt.

Beim Abbrennstumpfschweißen erhitzt der elektrische Widerstand die Enden zweier Metallteile in einen geschmolzenen Zustand, sodass sie zu kontinuierlichen Spulen, Felgen, Stangen, Bandsägeblättern und anderen Formen zusammengeschmiedet werden können, die nahtlose Verbindungen mit der Festigkeit des Grundmetalls erfordern. Da Unregelmäßigkeiten und Verunreinigungen während der Flash-Phase (Anlegen von elektrischem Strom) entfernt werden, können mit der Technologie schmale und dicke Formen, breite und dünne Bleche sowie Eisen- und Nichteisenmetalle verbunden werden.

Ältere Schweißmaschinen sind auf manuelle Nocken angewiesen, um Teile mit der richtigen Geschwindigkeit zusammenzubewegen. Heutige fortschrittliche hochfeste Stahlprodukte erfordern jedoch eine viel größere Genauigkeit und kontrollierte Zeitsteuerung – bis hin zu Tausendstel Zoll und einigen Millisekunden.

Eine Lösung besteht darin, die Nocken durch elektrische Servoantriebe zu ersetzen und mehrere SPS zur Steuerung des Prozesses zu verwenden. Dies kann jedoch dazu führen, dass die Maschine zu teuer ist, um umfassend angepasst zu werden.

Taylor-Winfield Technologies Inc., ein OEM für automatisierte Montagesysteme und Schweißmaschinen mit Sitz in Youngstown, Ohio, entwickelte einen anderen Ansatz. Zum Einsatz kommt eine Motion-Logic-Steuerung IndraMotion MLC L45 mit hydraulischen Antrieben, allesamt von Bosch Rexroth. Diese Lösung ist präzise, ​​auf verschiedene Anwendungen skalierbar und kostengünstig.

„Es besteht ein wachsender Bedarf an Abbrennstumpfschweißen in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Haushaltsgeräte- und anderen Industrien, die nahtlose Verbindungen bei Produkten aus hochfesten Metallen erfordern“, sagt Blake Rhein, Vizepräsident für Vertrieb und Marketing bei Taylor-Winfield. „Die [Controller-and-Drives]-Lösung ist so einfach und genau, dass wir glauben, dass sie die Art und Weise, wie diese Art des Schweißens auf der ganzen Welt durchgeführt wird, revolutionieren wird.“

Vor Beginn des Schweißprozesses lädt ein Bediener eine Schweißkurve, die die Zeit- und Positionsbeziehung zwischen den beiden Teilen darstellt, in die Steuerung. Anschließend verwendet er ein IndraControl VPP 40 HMI, um den richtigen Schweißplan (Schweißzeit, Schweißabstand, Schweißstrom, Stauchzeit) auszuwählen und die Schweißkurve für das jeweilige Material anzupassen.

Die Teile beginnen mit einem Abstand von bis zu 0,25 Zoll und einer stationären Platte dazwischen. Während der Flash-Phase aktiviert ein 4WRPH-Wegeventil einen linearen Positionierungszylinder, der die Aufspannplatte mit dem mobilen Werkstück in Richtung des stationären Werkstücks bewegt. Das bewegliche Teil erzeugt Kräfte von bis zu 1 Million psi, um die Teile zusammenzuschmieden. Die Schweißzeit beträgt je nach Material 2 bis 30 Sekunden.

Die Flex Profile-Plattform des Controllers ermöglicht die einfache Programmierung elektronischer und hydraulischer Bewegungssteuerungsaufgaben. Taylor-Winfield verwendet eine Open Core Engineering-Schnittstelle, um die Steuerung mit Hydraulikaggregaten zu integrieren.

Weitere Informationen zu Steuerungen und HMIs für das Abbrennstumpfschweißen erhalten Sie unter der Rufnummer 800-739-7684 oder unter www.boschrexroth-us.com.

Jim ist leitender Redakteur von ASSEMBLY und verfügt über mehr als 30 Jahre redaktionelle Erfahrung. Bevor er zu ASSEMBLY kam, war Camillo Herausgeber von PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal und Milling Journal. Jim hat einen Abschluss in Englisch von der DePaul University.