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Die Aufgabe: Punktschweissen

Die wichtigste Aufgabe einer Auto-Karosserie ist der Schutz der Insassen. Um diesen Insassen-Schutz zu gewährleisten, muss die Karoserie vor allem verwindungssteif sein und die weiteren Anbauteile aufnehmen können.

Eine sichere und stabile Karosserie schaffen unzählige Schweisspunkte an der Karossie, den Türen, der Motorhaube, etc. Jede Komponente trägt ihren Teil zur Steifigkeit des Fahrzeugs und damit zum Schutz der Insassen bei. Diese Punktschweissverbindungen werden heute vollautomatisiert hergestellt, in gleichbleibender Präzision und Qualität.

Genau hier kommen Elektrozylinder zum Einsatz. Sie sorgen für eine gleichmässige Krafterzeugung der Schweisszange. Damit ein Schweisspunkt den Qualitätsanforderungen entspricht, müssen die Schweisselektroden bei jedem Schweissvorgang mit einer definierten Kraft konstant das Schweissgut zusammengepressen und die Kraft während des Schweissvorgangs halten. Die Wiederholgenauigkeit, Prozesssicherheit und Langlebigkeit sind dabei genauso wesentliche Qualitätskriterien für den eingesetzten Schweisszangenantrieb wie die sauber gesetzten Schweisspunkte ohne die umgebenden Oberflächen zu beschädigen; d. h. Schweissspritzer entstehen nicht bei optimaler Funktionalität einer Schweisszangenapplikation.

Die technische Lösung

Die mechanische Ausführung unserer Elektrozylinder ist variabel, je nachdem ob Sie eine X- oder C-Zange verwenden, um sich exakt in die jeweilige Schweisszangenkonstruktion einzufügen.

Die Ausführung der Elektrozylinder ist abhängig von:

Weitere Eigenschaften der Elektrozylinder:

Flexible Optionen für Motor-Feedback, Anschlussbelegung und Temperatursensoren ermöglichen den Plug-and-Play-Betrieb an den marktführenden Steuerungssystemen für Schweissroboter.

Es gibt zwei Varianten, für die Integration von Elektrozylindern:

  • Als 7-te Achse in der Robotersteuerung: Dabei wird die Bewegung des Roboters (6 Achsen) und die Öffnung/Schliessung der Schweisszange (7-te Achse) von der Robotersteuerung übernommen, z.B. KUKA, ABB oder Fanuc. Der Schweissstrom wird über die zusätzlich benötigte Schweißsteuerung geregelt.
  • Mit der Schweisssteuerung von PRC7300 oder PRC7400 von Bosch Rexroth: Die Robotersteuerung regelt die sechs Roboterachsen. Der Schweissstrom und die Ansteuerung des Elektrozylinders werden von der PRC7300 bzw. PRC7400 aufeinander abgestimmt und geregelt.
Design-/Auswahlkriterien Herkömmlich Marktstandard Zukunftssicher
  Pneumatik-Zylinder Planetenrollengewindetrieb mit Fettschmierung Lösungen von SEW-EURODRIVE Kugelgewindetrieb mit patentierter Ölbadschmierung
Lebensdauer Abhängig von der Wartung Abhängig von der Nachfettung Lebenslang
Geschwindigkeit Bis zu 3 m/s Bis zu 1,5 m/s Bis zu 0,75 m/s
Platzbedarf und Gewicht Gering Mittel Mittel
Geräuschentwicklung Hoch Mittel Gering
Energieeffizienz 7 – 10 % 1 60 – 80 % 2 86 - 92 %
Kraftgenauigkeit Gering Kraftsensor benötigt +/- 150 N
Positioniergenauigkeit Mittel Hoch Hoch
Wartung Reguläre Dichtigkeitswartung alle 1.2 Millionen Zyklen Reguläres Nachschmieren alle 2 Millionen Zyklen Lebenslang wartungsfrei
Kontrollierbarkeit im Prozess (Geschwindigkeit, Kraft, Startverhalten) Keine Geschwindigkeitskontrolle Durchschnittliche Kontrollierbarkeit, Slip-Stick-Effekt zu Hubbeginn Einfache und präzise Kontrollierbarkeit
Umweltbelastung Sehr geringe Effizienz1 Höherer Fettbedarf, geringe Effizienz Gebrauchtes Öl fällt nur nach Ende der Lebenszeit an, sehr hohe Effizienz
Charakteristische Stabilität über die Lebenszeit, bei Temperaturwechseln, etc. Risiko der Leckage im Druckluftsystem, Geschwindigkeit abhängig von der Druckluft Sehr gute Stabilität, temperaturunabhängig Sehr gute Stabilität, temperaturunabhängig
Zusätzlich benötigte Geräte Druckluftversorgung, Druckreduzierungen, Sensoren, Pneumatiksteuerung Kabel für Motorfeedback und Energieversorgung, Servo-Controller, lokale Nachschmierwerkzeuge Kabel für Motorfeedback und Energieversorgung, Servo-Umrichter
Schweisspunktqualität Wiederholgenauigkeit, Positionierung und Kraftkontrolle abhängig von Luftleckage, Konstruktion weniger genau steuerbar Hohe Wiederholgenauigkeit, Positionierung und Kraftkontrolle Hohe Wiederholgenauigkeit, Positionierung und Kraftkontrolle
Zuverlässigkeit des Gesamtsystems Ca. 11 Mio. Zyklen bei regelmässiger Prüfung und Abdichtung 15 Mio Zyklen mit Schmiermittelwechsel nach 7.5 Mio Zyklen 20 Mio Zyklen  

1 benötigt Druckluftaufbereitung, Effizienzwert incl. diverser Kompremierungen / 2 abhängig von Temperatur und Nachschmierung

Elektrozylinder
Baugrösse
Hub Maximale
Vorschubgeschwindigkeit
Spitzenvorschubkraft Dauerhafte
Vorschubkraft
Gewicht
mm m/s kN kN kg
(bei Hublänge 160 mm)
50 70 - 600 0.75 2.65 - 8 0.6 - 3.2 5.8 - 13.6
63 60 - 600 0.45 10 2.4 - 5.2 8.8 - 18.6
71 100 -1200 0.45 18 - 24 6.2 - 12 21.6 - 48.7
Abmessungen - Achsparallele Ausführung
Elektrozylinder A B H Y L
50
Baulängen S/M/L
73 217 70 / 100 / 150 / 200 / 300 / 400 / 600 221.5 / 251.5 / 301.5 / 351.5 / 451.5 / 581.5 / 781.5 Baulänge S: 174.5

Baulänge M: 223.5

Baulänge L: 262.5
63
Baulängen S/M/L
88 245.5 60 / 100 / 160 / 180 / 200 / 400 / 600 235.5 / 275.5 / 335.5 / 355.5 / 375.5 / 607.5 / 807.5 Baulänge S:
252.8

Baulänge M:
302.8

Baulänge L:
352.8
71
Baulängen S/M/L
115 295 100 / 160 / 200 / 400 / 600 / 800 / 1000 / 1200 326 / 386 / 426 / 686 / 886 / 1146 / 1346 / 1546 Baulänge S:
229

Baulänge M:
254

Baulänge L:
304

Alle Maße in mm

Abmessungen - Achsserielle Ausführung
Elektrozylinder A B H Y L
Baugrösse 50
Baulängen S/M/L
73 120.7 70 / 100 / 150 / 200 / 300 / 400 /
600
221.5 / 251.5 / 301.5 / 351.5 / 451.5 / 581.5 / 781.5 Baulänge S: 156.4

Baulänge M: 195.4

Baulänge L: 234.4
Baugrösse 63
Baulängen S/M
88 245,5 60 / 100 / 160 / 180 / 200 / 400 / 600 235.5 / 275.5 / 335.5 / 355.5 / 375.5 / 607.5 / 807.5 Baulänge S:
163.7

Baulänge M:
214.2
Baugrösse 71
Baulängen S/M/L
115 295 100 / 160 / 200 / 400 / 600 / 800 / 1000 / 1200 326 / 386
/ 426 / 686 / 886 /
1146 / 1346 / 1546
Baulänge S:
211

Baulänge M:
236

Baulänge L:
286

Alle Maße in mm