Schwerlast-Rührreibschweißroboter

Das Equipment wird für das Rührreibschweißen auf komplexen dreidimensionalen Bauteilgeometrien eingesetzt. Der Fokus liegt auf Prozessen mit hohen Freiheitsgraden, die eine flexible Bahnführung des Werkzeugs sowie die Bearbeitung räumlich komplexer Schweißnähte erlauben. Durch den großen Bauraum des Roboters können unterschiedliche Werkstücke und Geometrien abgebildet und prozessnah untersucht werden.

Das System besteht aus einer leistungsfähigen Rührreibschweißspindel mit einer maximalen Drehzahl von 2.500 1/min, einem maximalen Drehmoment von 60 Nm und einer Anpresskraft von bis zu 10 kN. Die Spindel verfügt über eine integrierte Drehmomentmessung und kann mit einem Spike‑Werkzeughalter ausgestattet werden. Die Anlage bietet einen großen Bearbeitungsraum und wird über eine KUKA‑KRC2‑Steuerung betrieben.
Die Temperatur in der Schweißnaht kann mittels eines Temperaturmessgeräts erfasst werden, über ein Echtzeitsystem ist zudem eine temperaturgeregelte Prozessführung möglich. Der Schweißprozess wird kraftgeregelt ausgeführt. Ergänzend ist ein Snapshot‑Sensor inline in die Anlage integriert, der die Erfassung des Höhenprofils der Schweißnaht ermöglicht.

Der angestrebte Impact des Equipments liegt in der experimentellen Untersuchung und dem vertieften Prozessverständnis des Rührreibschweißens. Durch die umfassende Erfassung von Kraft‑, Drehmoment und Temperaturdaten sowie des Höhenprofils der Schweißnaht, wird die Grundlage für eine zerstörungsfreie, inline‑fähige Qualitätssicherung geschaffen. Die gewonnenen Prozessdaten ermöglichen die Identifikation von Anomalien, Prozessinstabilitäten und Nahtfehlern. Dadurch wird ein wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung datenbasierter Prozessüberwachung und zur Übertragbarkeit des Rührreibschweißens auf industrielle Anwendungen mit hohen Qualitätsanforderungen geleistet.