Die Investition in diesen Kappenwechsler für

Roboterschweißzangen lohnt sich. Das durch rein

mechanischen Aufbau extrem zuverlässige System

ist ausschließlich in der Automobilindustrie im

Einsatz. Es hilft, Produktionskosten nachhaltig zu

senken. Robuste Linearführungen mit polymeren

Gleitelementen trotzen dabei den rauen Einsatz-

bzw. Umgebungsbedingungen.

„Insgesamt haben wir bereits um die 1.800

Schweißkappenwechsler weltweit im Einsatz“, berichtet

der technische Leiter der REU Schweißtechnik GmbH

aus dem hessischen Baunatal, Michael Geisler. Schnell

und einfach programmiert können sie auch unter-

schiedliche Kappendurchmesser, schaftschonend für

die Schweißzange, handhaben. Aufgrund einer

Kodierung am Magazinträger ist eine Verwechslung,

beim Einsatz unterschiedlicher Kappengeometrieen

unmöglich. Die Schweißkappenwechsler eignen sich

sowohl für den horizontalen und vertikalen Einsatz als

auch für stationäre Schweißzangen.

1.400 „DryLin“-Lineargleitfüh-

rungen verbaut

In dem mechanischen Kappen-

wechsler kommen seit mehreren

Jahren „DryLin W“-Lineargleit-

lager vom Lagerspezialisten igus

GmbH, Köln, zum Einsatz. Das

Design des Führungssystems

erlaubt höchste Flexibilität bei

der Konstruktion und eine einfa-

che Montage durch den Einsatz

von Einzel- oder Doppelschie-

nen. Hartanodisiertes Aluminium

wird als Schienenmaterial ver-

wendet und sorgt für sehr gute

Reib- und Verschleißergebnisse.

Da keine Schmiermittel erforder-

lich sind, ist das Komplettystem

unempfindlich gegen Schmutz. In

der Anwendung kommen Doppelschienen in der

Baugröße 16 mm zum Einsatz. „Mittlerweile haben wir

bereits 1.400 dieser Linearführungen verbaut. Sie sind

robust und funktionieren so gut, dass wir bis jetzt noch

kein einziges Ersatzteil bestellen mussten“, so Michael

Geisler.

Bei „DryLin“ handelt es sich um ein umfangreiches

Programm wartungs- und schmiermittelfreier Linear-

gleitlager in vier unterschiedlichen Hauptgruppen. Im

Vordergrund stehen neben dem Verzicht auf Öl und

Fett immer auch die Robustheit und Unempfindlichkeit

gegen Einflüsse wie Dreck, Wasser, Chemikalien, Hitze

oder Stöße. Diese Vorteile kommen u.a. in der

Automobilindustrie zur Geltung. Dabei wächst der

modulare „DryLin“-Baukasten ständig weiter, so dass

immer neue Anwendungsfelder erschlossen werden

können.

Punktschweißen von Karosserieteilen

In der EURO-C Schweißzange bewähren sich bei-

spielsweise „DryLin T“-Profilschienenführungen. Die

Wartungsfrei und korrosionsbeständig gegenüber

Schmutz und Reinigung mit Trockeneis

Automotive-Industrie: Flexibles Lineargleitsystem für automatischenSchweißkappenwechsler

igus - Fachartikel

FA0209-D/Februar 2009

Bild FA0209-01: igus GmbH, KölnWartungsfreie Lineartechnik für Schweißroboter: Der Produktionsprozess wird beim Wechseln derSchweißkappen nicht unterbrochen.

Schweißzange wird zum Punktschweißen von

Karosserieteilen eingesetzt. Aufgrund von Schweiß-

spritzern und Schweißstaub schafft der Einsatz der

extrem schmutzunempfindlichen igus-Linearführung

den Spagat zwischen hoher Lebensdauer und geringen

Kosten. Das System nutzen heute fast alle Hersteller.

Und im Bereich Automotive-Betriebsmittel finden auch

„DryLin R“-Lineargleitlager vielfältigen Einsatz. Ihre

Abmessungen sind kompatibel zu Standard-

Kugelbuchsen. Die spezielle Geometrie garantiert

Robustheit, auch in extremen Umgebungen.

Gegründet wurde die REU-Schweißtechnik GmbH im

Jahr 1985 mit einem patentierten Verfahren zum

Elektrodenkappenrecycling. Seit 1995 bietet das

Unternehmen Schulungen auf dem Gebiet des

Widerstandschweißens an und seit 2002 auch zusätz-

lich für MSG-Schweißen. Das dritte Standbein ist die

Inbetriebnahme von Schweißzangen bzw. deren

Parameteroptimierung. „Und seit einigen Jahren haben

wir den mechanischen Elektrodenkappenwechsler im

Programm. Diese Eigenentwicklung ist für alle

Roboterschweißzangen geeignet“, erläutert der techni-

sche Leiter. „Die Investition hält sich im Gegensatz zu

motorisierten Varianten in Grenzen“, so Geisler. „Unser

System funktioniert ohne eigenen Antrieb, wir nutzen

den vorhandenen Roboter. Mit dieser Lösung erzielen

wir den größtmöglichen Erfolg.“

Standzeit von Elektrodenkappen ausreizen

Und so funktioniert es: Der Roboter bekommt über die

Schweißsteuerung die Meldung, dass die Elektroden-

standzeit erreicht ist. Die Schweißsteuerung sendet

über die SPS ein Signal, dass ein Kappenwechsel

erforderlich ist. Der Roboter fährt zum Kappenwechs-

ler, löst die Kappen, holt in einem Magazin die neuen

Kappen ab, setzt sie auf und kann seinen

Produktionsprozess nach 25 bis 40 Sekunden fortset-

zen. „Unser Ziel ist es, die volle Standzeit der

Elektrodenkappen auszunutzen. Die Produktion steht

daher kaum still“, verdeutlicht Michael Geisler.

Elektrodenschweißkappen sind reine Verschleißteile.

Sie werden je nach Anwendungsfall alle 2.000 bis

10.000 Punkte gewechselt. In jeder Schweißzange sind

zwei Kappen im Einsatz. Es finden am Tag in der Regel

sechs Wechsel statt, so dass pro Tag und Zange zwölf

Elektroden anfallen.

Viele Automobilhersteller wechseln die Kappen heute

noch per Hand während der Pausen- oder

Stillstandzeiten der Transferstraßen, wobei beim manu-

ellen Wechsel oft Beschädigungen und damit ein

erhöhter Verschleiß der Elektrodenschäfte hervorgeru-

fen wird. Zudem kostet dieser Arbeitsgang wertvolle

Zeit. Die eingesparte Zeit kann somit für hochwertigere

Tätigkeiten wie Wartungs- und Überwachungsaufga-

ben genutzt werden. „Der Wechsel dauert zwar nur

wenige Minuten, aber bei Taktzeiten von um die 30

Sekunden im Karosseriebau und sechsmaligem

Wechsel am Tag, kann man sich schnell ausrechnen, in

welch kurzem Zeitraum sich unser Gerät amortisiert“,

rechnet Michael Geisler vor. Der Kostenfaktor bewegt

sich im niedrigen vierstelligen Bereich und beträgt ca.

ein Drittel im Vergleich zu angetriebenen Systemen.

Magnetfelder, Dreck und Staub, Wasser und

Trockeneis

Um Toleranzen bei der Zangenbewegung zu kompen-

sieren, hat das Unternehmen zunächst elastische

Gummipuffer eingesetzt, die relativ starr gelagert

waren. „Nach einer Weiterentwicklung des Systems

benutzen wir heute Lineartechnik, die nicht nur definiert

geführt, sonder auch Kräfte aushalten kann und immer

wieder in die Ausgangslage zurückgeht“, so der techni-

sche Leiter. „Außerdem muss sie resistent gegen äuße-

re Einflüsse, wie Schmutz und Staub sein.“ Die

Lineargleitlager müssen sowohl mit Magnetfeldern klar

kommen, die beim Schweißen entstehen, als auch mit

diversen Reinigungsmitten wie z.B. Trockeneis.

Neben dem „DryLin W“-Führungssystem kommen in

den Greifern auch tribo-optimierte Polymergleitlager

zum Einsatz. Sie ersetzen Aluminium-Gleitlager, die in

der Beschaffung äußerst kostenintensiv waren und

zudem nachträglich immer bearbeitet werden mussten,

da sie nicht in den benötigten Abmessungen zur

Verfügung standen. „Die Polymergleitlager sind von

den Kosten her unschlagbar und können sofort einge-

setzt werden“, bilanziert Michael Geisler. „Tüte auf, ein-

gesetzt und fertig ist das Produkt!“

Robuste Lineartechnik mit polymeren Gleitelementen

Da die Schweißanlagen in der Regel nass oder mit

Trockeneis gereinigt werden, kommt es bei den

Linearführungen unter anderem auf die

Korrosionsbeständigkeit an. Die Schiene, das

igus - Fachartikel

FA0209-D/Februar 2009

Gehäuselager und die Gleitelemente müssen diese

Anforderungen bewältigen. Hier zahlt sich die inkorpo-

rierte Schmierung der „iglidur“-Gleitelemente aus. Die

Festschmierstoffe sind als mikroskopisch kleine

Partikel in dem festen, meistens faserverstärktem

Material eingebettet, und zwar millionenfach in winzi-

gen Kammern. Aus diesen Kammern geben die

Gleitlager winzige Mengen der Festschmierstoffe frei.

Das reicht aus, um die unmittelbare Umgebung ausrei-

chend zu schmieren.

„iglidur“: niedrige Reibwerte, minimaler Verschleiß

Die Festschmierstoffe helfen, den Reibwert der igus-

Lager zu senken. Sie sind nicht unverzichtbar für die

Funktion der Lager, haben aber eine unterstützende

Wirkung. Da sie in den winzigen Kammern eingebettet

sind, können sie sich nicht wegdrücken. Sie sind immer

da, sobald sich das Lager oder die Welle in Bewegung

setzt. Der Schmierstoff wird so lange wie möglich durch

Verschmutzung von außen geschützt und kann damit

ständig seine volle Wirkung abrufen. Als Werkstoff

kommt in diesem Beispiel „iglidur J200“ zum Einsatz,

ein Spezialist für sehr niedrige Reibwerte und minima-

lem Verschleiß auf eloxierten Aluminiumwellen.

Auch das Einsparen von Rohstoffen – mitunter: das

Thema Umwelt – spielt in diesem Zusammenhang eine

wichtige Rolle. So wie das Wechseln der Schweißkap-

pen punktgenau erfolgt, so braucht das Führungs-

system auch keine zusätzliche Schmierung, was sich

letztlich positiv in der Umweltbilanz niederschlägt. „Auf

das System kann man sich lange und dauerhaft verlas-

sen. Nach dem Einbau ist keinerlei Arbeitsaufwand not-

wendig, um die Führung anschließend zu warten“, ver-

deutlicht Michael Geisler.

Selbst im Millisekundenbereich sind Einsparungen

möglich

Der geistige Vater des mechanischen Kappenwechs-

lers bei REU Schweißtechnik, Werner Kaeseler sowie

der Werkstatt- und Konstruktionsleiter Heinz-Peter

Drießen, haben sich von der Unempfindlichkeit der

robusten Polymerlager gegen Staub und Sand vor eini-

gen Jahren auf der Hannover Messe überzeugt. „Ein

Jahr später bereits hatten wir die passende

Anwendung. So wie wir das Produkt heute einsetzen,

gibt es keine Alternative zur Lineartechnik – sowohl aus

wirtschaftlichen als auch technischen Gründen. Wir

konfektionieren selbst, da wir die Führungsschienen in

unserer Werkstatt auf die exakte Länge zuschneiden

und anschließend die entsprechenden Bohrungen vor-

nehmen.“

Michael Geisler ergänzt dazu: „Unsere Kunden sind

vom Gesamtkonzept begeistert. Es ist einfach und

funktioniert problemlos. Die Anforderungen der

Automobilindustrie an die zu verschweißenden

Materialien werden immer höher. Dabei soll die

Schweißzeit so kurz wie möglich sein. Selbst im

Millisekundenbereich sind hier Einsparungen möglich.

Wir haben eine Datenbank geschaffen, in der sehr viele

Bauteilkombinationen hinterlegt sind, so dass wir heute

verbindlich sagen können, mit welchen Parametern

gearbeitet werden sollte und wann genau eine

Elektrode gewechselt werden muss.“ Eine ebensolche

Datenbank bietet auch igus; der Konstrukteur kann die

Lebensdauer der „DryLin“-Lineartechnik in seinem

jeweiligen Anwendungsfall exakt vorherbestimmen.

FA0209-D/Februar 2009

igus - Fachartikel

Bild FA0209-03: igus GmbH, Köln„DryLin W“ bewährt sich seit vielen Jahren im Kappenwechsler und hilftdie Standzeiten zu verlängern.

Bild FA0209-02: igus GmbH, KölnFlexibles, schmierfreies „DryLin W“-Linearführungssystem von igus imautomatischen Schweißkappenwechsler

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PRESSEKONTAKT

André KluthLeiter Unternehmenskommunikation

igus GmbHSpicher Str. 1a51147 KölnTel. 0 22 03 / 96 49 - 611Fax 0 22 03 / 96 49 - 631akluth@igus.de

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DIN ISO 9001:2000

Die Begriffe “igus“, “Chainflex“, “Easy Chain“, “E-Chain“, “E-Chain Systems“, “E-Ketten“, “E-KettenSysteme“, “Energy Chain“, “Energy Chain Systems“, “Flizz“, “ReadyChain“, “Triflex“,“TwisterChain“, “DryLin“, “iglidur“, “igubal“, “Polysorb“, “manus“ und “plastics for longer life“ sindin der Bundesrepublik Deutschland und gegebenenfalls international markenrechtlich geschützt.

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Bild FA0209-06: igus GmbH, Köln„Auf das System kann man sich dauerhaft verlassen“ – von links: Heinz-Peter Drießen und Michael Geisler (beide REU Schweißtechnik), UlfHottung, technischer Verkaufsberater bei igus

Bild FA0209-05: igus GmbH, KölnDie polymeren Gleitlemente des Linearführungssystems sind aus demWerkstoff „iglidur J200“ gefertigt. Das garantiert sehr niedrige Reibwerteund minimalem Verschleiß auf eloxierten Aluminiumwellen.

Bild FA0209-04: igus GmbH, KölnNach 25 bis 40 Sekunden ist der gesamte Elektrodenkappenwechselabgeschlossen.