Arbeitsprogrammgenerierung zum Schutzgasschweißen mit Industrierobotersystemen im Schiffbau

Industrieroboter zum Schutzgasschweißen werden heute in vielen Branchen erfolgreich eingesetzt. Im Schiffbau sind nur wenige Industrieroboter im Einsatz und das, obwohl gerade hier besonders viel Schweißarbeit vorhanden ist. Hauptgrund ist das Fehlen von technisch-wirtschaftlich erfolgreichen Verfahren zur Arbeitsprogramm-Generierung. Dies ergab eine Analyse des Standes der Erkenntnisse bei der Anwendung von Industrierobotersystemen zum Schutzgasschweißen im Schiffbau. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Verfahren für die Arbeitsprogramm-Generierung zum Schutzgasschweißen mit Industrierobotersystemen im Schiffbau entwickelt. Als Anwendungsfall für das Planungsverfahren wurden oben offene Doppelbodensektionen, Seitentanksektionen und Schotten ausgewählt, die den größten zusammenhängenden Kapazitätsbedarf zum Schweißen im Schiffbau darstellen. Zunächst wurden die Anforderungen an das Verfahren ermittelt, die Aufgaben der Arbeitsprogramm-Generierung erarbeitet und die zugehörige Struktur des Verfahrens erstellt. Für das Verfahren wurde eine vierstufige Vorgehensweise mit neu entwickelten Modellen und Algorithmen erarbeitet, die unabhängig vom Anwendungsfall für die Generierung von Arbeitsprogrammen geeignet ist, sowie neu entwickelte Methoden, die spezifisch auf den ausgewählten Anwendungsfall zugeschnitten sind. Im ersten Schritt wurden die Fugenverläufe der zu verschweißenden Einzelteile ermittelt. In zweiten Schritt wurden unter Ausnutzung der Makrogeometrie der Werkstücke die bestgeeigneten Schweißbilder erarbeitet und darauf aufbauend im dritten Arbeitsschritt unter Berücksichtigung der Schweißprozeßtechnik, der Schweißbrenner, der Sensoren und des Industrierobotersystems die Makros bestimmt. Aus diesen wurden abschließend im vierten Schritt sowohl steuerungsspezifische Industrieroboterprogramme als auch die zugehörigen Fertigungsunterlagen erstellt.