Herausforderung

Im Schienenfahrzeugbau werden Seitenwand- und Dachstrukturen mit Pfetten in Längsrichtung und mit Spriegeln in Querrichtung durch Punktschweißen versteift. Da die Waggonstrukturen eine Länge von ca. 20m und eine Breite von ca. 3,5m aufweisen, ist die Anwendung von Schweißbügelkonstruktionen zum Widerstandspunktschweißen sehr unhandlich und zeitintensiv.

Alternativ kommen CNC-gesteuerte Punktschweißanlagen mit frei beweglichen Ober- und Unterelektroden zum Einsatz. Eine genaue Positionsbestimmung der Versteifungselemente Spriegel und Pfette ist dazu unbedingt notwendig, um dann die präzise Positionierung der beiden Elektroden an den frei programmierbaren Schweißpunkten zu garantieren.

Aufgabenstellung

Die zu liefernde CNC-Technik sollte zwei Stationen zum gleichzeitigen Widerstandspunktschweißen umfassen, um die Fertigungszeit um ca. 50 % zu senken. Um die Fertigungszeit weiter zu senken sollte das Messen der Versteifungselemente aus der Bewegung heraus während der Positionierung zwischen den Schweißpunkten erfolgen.

Lösung

Das Steuerungskonzept sieht den Einsatz einer Sinumerik 840D sl für 16 Achsen und 4 Kanäle vor. In jedem der 4 Kanäle ist eine kinematische 4-Achstransformation aktiv, die eine Programmierung im Werkstückkoordinatensystem ermöglicht. Zur Synchronisierung dienen eine kombinierte Multi-TCP-Struktur mit zwei Synchronfunktionen und einer Tandemfunktion zum Positionieren der oberen und unteren Schweißelektroden. Die Ermittlung der Spriegel- und Pfettenlage wird mit der CNC-integrierten Funktion Measure in Motion und mehreren Punktsensoren realisiert.

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