Sicheres Mehrlagenschweißen mit Industrierobotern (Projekt SIMMI)

Beim Schweißen großer Stahlbauteile stoßen viele Unternehmen an Grenzen: Die Arbeit ist körperlich belastend, fehleranfällig und sicherheitstechnisch aufwendig. Insbesondere beim Mehrlagenschweißen entstehen häufig Schweißfehler wie Bindefehler, Lunker oder Schlackeeinschlüsse auf, die erst nachträglich entdeckt werden. Dies führt zu teuren Nacharbeiten, Verzögerungen und unnötigem Materialeinsatz. Gleichzeitig erfordert der Einsatz von Industrierobotern an Großbauteilen weiträumige Sicherheitsabsperrungen, was paralleles Arbeiten von Mensch und Roboter verhindert und die Produktivität einschränkt. Hinzu kommt eine erhebliche Belastung durch Schweißrauchemissionen, die die Arbeitsbedingungen erschweren und zusätzliche Schutzmaßnahmen nötig machen.

Neue Technologien für das sichere automatisierte Mehrlagenschweißen von Großbauteilen

Im Forschungsprojekt SIMMI bündeln A.T.A. Anlagentechnik Aschersleben GmbH, Polarith GmbH und Fraunhofer IFF ihre Kompetenzen, um die Prozess- und Arbeitssicherheit beim automatisierten Schweißen großer und komplexer Stahlbauteile zu verbessern.

Im Projekt werden neue Verfahren entwickelt, mit denen sich das automatisierte Mehrlagenschweißen sicherer, schneller und wirtschaftlicher gestalten lässt. Eine intelligente Schweißprozessregelung soll Abweichungen automatisch erkennen und korrigieren, bevor Schweißfehler entstehen. Eine flexible, ortsadaptive Arbeitsraumabsicherung soll ermöglichen, dass Industrieroboter und Werker gleichzeitig am selben Bauteil arbeiten können, ohne dass großflächige Absperrungen erforderlich sind. Ergänzend werden Verfahren erforscht, um die Rauchgasentwicklung während des Schweißprozesses deutlich zu reduzieren. Das verbessert nicht nur die Arbeitssicherheit, sondern erhöht auch die Prozessqualität und Lebensdauer der Anlagen.

Das Zusammenspiel dieser Systeme ermöglicht ein sicheres und produktives Zusammenarbeiten von Mensch und Roboter beim Schweißen komplexer Großstrukturen. Die Technologien sind auf weitere Anwendungen  übertragbar und erhöhen die Attraktivität des Berufsbilds Schweißer durch ergonomischere, digital unterstützte Tätigkeiten.

Erwartete Projektergebnisse in SIMMI

• Sensorbasierte Überwachung und Regelung von Schweißparametern zur Vermeidung von Schweißfehlern
• System zur ortsflexiblen, selbstkalibrierenden Arbeitsraumüberwachung für Industrieroboter
• Deutliche Reduktion von Material- und Personalkosten durch weniger Nacharbeiten
• Erhöhung der Schweißleistung und Produktivität bei Großbauteilen
• Verbesserte Arbeitssicherheit und ergonomischere Arbeitsplätze
• Übertragbare Technologien für weitere Robotikanwendungen in der Produktion