KUKA und Laser

Gepostet Von am 2011-01-25


Technologie Serie Teil I

Die Roboter-Sparte von KUKA ist recht bekannt, und unter dem Thema kann sich eigentlich auch (fast) jeder Außenstehende etwas vorstellen. Mit den Produkten und Dienstleistungen von KUKA Systems ist das da schon etwas schwieriger: sie sind stark erklärungsbedürftig, in der breiten Öffentlichkeit nicht so bekannt und so multifunktional, dass es einiger Erläuterungen bedarf. Und darum möchten wir in einer neuen Serie der OrangeNews unsere Kernkompetenzen und vor allem die Menschen dahinter vorstellen: Was kann KUKA Systems alles und wer steht eigentlich hinter dem Erfolg dieser Technologien? Wo werden sie eingesetzt und welche Potentiale bieten sich ihnen?

In der vorliegenden Ausgabe beschäftigen wir uns mit den verschiedenen Lasertechnologien. Hierfür stand uns Siegfried Heißler, Gruppenleiter Metal Solutions, Rede und Antwort.

Bereits seit Anfang der 1980er Jahre beschäftigt man sich bei KUKA mit dem Thema Laser. Ursprünglich waren nur CO2-Laser verfügbar welche über ein aufwändiges Spiegelstrahlführungssystem zur Bearbeitungsoptik gelenkt werden mussten. Diese schränkte die Einsatzmöglichkeiten in Verbindung mit Roboter stark ein. Seit Anfang der 1990er Jahre hat mit der Einführung von Lasern, deren Laserlicht über flexible Lichtleitkabel geführt werden können, die Zahl an Applikationen deutlich zugenommen.
Den Durchbruch in diesem Segment erreichte KUKA Systems 1993 mit ihrer ersten fasergeführten Laseranlage zum Dachnahtschweißen im Rohbau bei FORD in Köln.

KUKA Systems im Laserprozess - Schneiden oder SchweißenAn dieser Stelle machen wir einen kleinen Exkurs zu den Wirkungsweisen und Vorteilen von Lasern:
Als thermisches Werkzeug kann der Laserstrahl
• erwärmen, zum Härten oder Löten,
• schmelzen, zum Schneiden oder Schweißen
• verdampfen, zum Bohren oder Strukturieren und
• ionisieren, das heißt Plasma erzeugen, zum Beispiel beim Tiefschweißen.

Die Vorteile dieser Technik liegen in ihrer berührungslosen und flexiblen Arbeitsweise. Darüber hinaus erwärmen Laser das Material nur sehr lokal und ist exakt steuerbar.

Im Laufe der Jahre gesellten sich zum klassischen Laserschweißen neue Technologien, die auch bei KUKA Systems verstärkt zum Einsatz kommen: Laserhybridschweißen, Laserauftragsschweißen und Laserschneiden.

Das Laserhybridschweißen stellt eine Verfahrenskombination aus Laser- und Schutzgasschweißen dar und kombiniert alle Vorteile der beiden Prozesse: hohe Schweißgeschwindigkeit, geringe Wärmeeinbringung sowie hohe Toleranzverträglichkeit. Das roboterbasierte Schweißmodul  KS HYBRIDTEC ist eine KUKA-eigene Entwicklung in diesem Bereich.

Beim Laserauftragsschweißen schmilzt ein Laser einen Zusatzwerkstoff auf, der sich mit der Werkstückoberfläche verbindet und dabei partiell die Materialeigenschaften verändert. Diese Technik wurde beispielsweise in einer von KUKA Systems gelieferten Anlage für die Reparatur von Schiffdieselzylindern bei MAN eingesetzt.

Das Laserschneiden ist prozesstechnisch gesehen eine eher „alte“ Technologie, die jedoch hauptsächlich an Portalmaschinen eingesetzt wird. Durch Fortschritte in der Robotertechnologie können Roboter zunehmend mit den teuren Portalsystems zum Laserschneiden konkurrieren, so dass sich hier ein Wachstumsmarkt für Laser-/Roboterapplikationen auftut.

KUKA flexibleCube ist ein neu entwickeltes standardisiertes Zellenkonzept für Schweißlösungen. Es empfiehlt sich als Einstieg in die Automatisierungstechnik oder auch zur flexiblen Erweiterung von Produktionskapazitäten. Das Baukastensystem bietet ein breites Portfolio an kostengünstigen, standardisierten Komponenten (wie Gehäuse, Sicherheitselemente, Positionierhilfen) sowohl für die Laser- als auch die Schutzgastechnologie. Systems und Robotics wollen mit dieser Lösung gemeinsam die Marktdurchdringung mittels standardisierter Produkte erhöhen. Ziel ist es, bis Mitte des Jahres damit lieferfähig zu sein. Weitere Informationen unter www.flexiblecube.com.
Überhaupt steht beim Thema Laser die enge Zusammenarbeit der Kollegen von Systems und Robotics an erster Stelle: Gemeinsam werden im engen fachlichen Austausch neue Technologien entwickelt (wie z. B. die neue Steuerungssoftware für die KRC4). Aus gemeinsamen Kontakten und einer engen Kooperation auf Vertriebsseite ergeben sich weitere Synergien.
Wie wichtig diese Technologie für KUKA ist, beweist die Existenz eines eigenen Laserspezialisten in den USA. Peter Busuttil betreut das Laser-Thema für den amerikanischen Markt prozesstechnisch und vertriebsunterstützend.

Die roboterbasierte Lasertechnologie hat weiterhin Wachstumspotential. Denn die Technologie ist inzwischen bei den großen OEMs etabliert, und so werden auch die Tier1s und kleinere Unternehmen hier mittelfristig investieren. „Wir haben Lösungen für alle Anforderungen“, verspricht denn auch Siegfried Heißler. „Von der Laserlohnfertigung über flexibleCube und komplette Anlagen bis hin zum Laserversuchslabor.“

 
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