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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-/AuswahlkriterienHerkömmlichMarktstandardZukunftssicher
 Pneumatik-ZylinderPlanetenrollengewindetrieb mit FettschmierungLösungen von SEW-EURODRIVE Kugelgewindetrieb mit patentierter Ölbadschmierung
LebensdauerAbhängig von der WartungAbhängig von der NachfettungLebenslang
GeschwindigkeitBis zu 3 m/sBis zu 1,5 m/sBis zu 0,75 m/s
Platzbedarf und GewichtGeringMittelMittel
GeräuschentwicklungHochMittelGering
Energieeffizienz7 – 10 % 160 – 80 % 286 - 92 %
KraftgenauigkeitGeringKraftsensor benötigt+/- 150 N
PositioniergenauigkeitMittelHochHoch
WartungReguläre Dichtigkeitswartung alle 1.2 Millionen ZyklenReguläres Nachschmieren alle 2 Millionen ZyklenLebenslang wartungsfrei
Kontrollierbarkeit im Prozess (Geschwindigkeit, Kraft, Startverhalten)Keine GeschwindigkeitskontrolleDurchschnittliche Kontrollierbarkeit, Slip-Stick-Effekt zu HubbeginnEinfache und präzise Kontrollierbarkeit
UmweltbelastungSehr geringe Effizienz1 Höherer Fettbedarf, geringe EffizienzGebrauchtes 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 DruckluftSehr gute Stabilität, temperaturunabhängigSehr gute Stabilität, temperaturunabhängig
Zusätzlich benötigte GeräteDruckluftversorgung, Druckreduzierungen, Sensoren, PneumatiksteuerungKabel für Motorfeedback und Energieversorgung, Servo-Controller, lokale NachschmierwerkzeugeKabel für Motorfeedback und Energieversorgung, Servo-Umrichter
SchweißpunktqualitätWiederholgenauigkeit, Positionierung und Kraftkontrolle abhängig von Luftleckage, Konstruktion weniger genau steuerbarHohe Wiederholgenauigkeit, Positionierung und KraftkontrolleHohe Wiederholgenauigkeit, Positionierung und Kraftkontrolle
Zuverlässigkeit des GesamtsystemsCa. 11 Mio. Zyklen bei regelmäßiger Prüfung und Abdichtung15 Mio Zyklen mit Schmiermittelwechsel nach 7.5 Mio Zyklen20 Mio Zyklen 

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

Elektrozylinder
Baugröße
HubMaximale
Vorschubgeschwindigkeit
SpitzenvorschubkraftDauerhafte
Vorschubkraft
Gewicht
mmm/skNkNkg
(bei Hublänge 160 mm)
5070 - 6000.752.65 - 80.6 - 3.25.8 - 13.6
6360 - 6000.45102.4 - 5.28.8 - 18.6
71100 -12000.4518 - 246.2 - 1221.6 - 48.7
Abmessungen - Achsparallele Ausführung
ElektrozylinderABHYL
50
Baulängen S/M/L
7321770 / 100 / 150 / 200 / 300 / 400 / 600221.5 / 251.5 / 301.5 / 351.5 / 451.5 / 581.5 / 781.5Baulänge S: 174.5

Baulänge M: 223.5

Baulänge L: 262.5
63
Baulängen S/M/L
88245.560 / 100 / 160 / 180 / 200 / 400 / 600235.5 / 275.5 / 335.5 / 355.5 / 375.5 / 607.5 / 807.5Baulänge S:
252.8

Baulänge M:
302.8

Baulänge L:
352.8
71
Baulängen S/M/L
115295100 / 160 / 200 / 400 / 600 / 800 / 1000 / 1200326 / 386 / 426 / 686 / 886 / 1146 / 1346 / 1546Baulänge S:
229

Baulänge M:
254

Baulänge L:
304

Alle Maße in mm

Abmessungen - Achsserielle Ausführung
ElektrozylinderABHYL
Baugröße 50
Baulängen S/M/L
73120.770 / 100 / 150 / 200 / 300 / 400 /
600
221.5 / 251.5 / 301.5 / 351.5 / 451.5 / 581.5 / 781.5Baulänge S: 156.4

Baulänge M: 195.4

Baulänge L: 234.4
Baugröße 63
Baulängen S/M
88245,560 / 100 / 160 / 180 / 200 / 400 / 600235.5 / 275.5 / 335.5 / 355.5 / 375.5 / 607.5 / 807.5Baulänge S:
163.7

Baulänge M:
214.2
Baugröße 71
Baulängen S/M/L
115295 100 / 160 / 200 / 400 / 600 / 800 / 1000 / 1200326 / 386
/ 426 / 686 / 886 /
1146 / 1346 / 1546
Baulänge S:
211

Baulänge M:
236

Baulänge L:
286

Alle Maße in mm