Neue Gerätegeneration zum Bolzenschweißen

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1 Neue Gerätegeneration zum Bolzenschweißen

2 Heute: DCE, ETF und LM 100 bis 500 Bolzen pro Fahrzeug Anlagen pro Linie Anlagen in Betrieb 2

3 Projektziele Marktstudie im Juli 2007 Einfaches Betreiben (Transparenz) - Simplify usage Erhöhte Verfügbarkeit - Grow reliability Geringerer Wartungsaufwand - Reduce maintenance effort Erweiterungen während der Entwicklungsphase Reduzierte Zykluszeit Energieeffizienz Flexible Kommunikationsstrukturen - I/Os - Feldbus - Datenmanagement Netzwerk - HMI Strategien Verschärfte Sicherheitsrichtlinien als Folge der EU Maschinenrichtlinie (Performance Level D) 3

4 NEU: TE 1500, TF 21, TH 510, HMI 4

5 Anlagenlayout - Schweißkopf TF 21 TH510 TE 1500 GAS Druckluft 5

6 Anlagenlayout - Schweißpistole TF 21 PLM 200 TE 1500 Legacy Box GAS Druckluft 6

7 Neue Hard und Softwarearchitektur: TE 1500, TF 21, TH 510 Gleicher µc im TE für SMPS (Schweißstrom) und LM (Hub) Identischer Schweißprozess wie heute auch und ermöglicht zukünftige Prozesserweiterungen für - Neue Stahllegierungen - Neue Blechoberflächen - AC für Aluminium - Ringflanschbolzen Komplett überwachter und ereignisgesteuerter Zuführprozess Reduziert Fehlerquellen Reduziert Zuführzeit Reduziert Energieverbrauch (Druckluft) Vereinfacht Fehlerbehebung Ermöglicht vorhersehbare Wartung 7

8 Neue Hard und Softwarearchitektur: TE1500, TF21, TH510 Optimiertes Energieverteilungskonzept (Ventile, Trafos) Reduziert Zykluszeit Reduziert Energieverbrauch (Druckluft und Strom) Erfüllt die AIDA Anforderungen (PEC, sleep by wire, etc.) Erfüllt performance level D Neue CPM Platine im TE 1500 Moderne Prozessortechnologie und Datenbankfunktion Netzwerkfähig Logbuchfunktionen Statistiken Trendauswertungen. Für alle individuellen Kundenanforderungen bzgl. Datenmanagement 8

9 Mehrwert durch Prozesszeitreduzierung Basis: Bolzen SWB 396, 5.16F8, 6 bar Druckluft, 8m Schlauchpaket und Zuführschlauch DCE 1500 Schweißen: 1,7 s. (konstant) FK Bolzen zuführen: 1,5 s. (konstant) Roboterweg Einsparung 23,5% Einsparung 46,5% TE 1500 Schweißen: 1,3 s. (konstant) B. zuf.: 0,8 s. (konstant) Roboterweg 9

10 T5 x 14, 10/Fzg, DCE 1500 vs. TE 1500 Kabelpaket 10m, 2 Kabel pls select Comparison Results DCE 1500 TE 1500 Stud SWB 236 Time LM310 TH510 Savings [ms] Savings [%] Cable package length 10 Feeding time [ms] ,26 Air pressure 6 Welding time [ms] ,92 TR/LMR angle degree 135 Welding + Feeding time [ms] ,88 Enter your parameters Compressed air Reduction [L] Reduction [%] Air consumption [L] 8,87 3,80 5,07-57,14 Studs per Car 10 Savings [ ] Savings [%] Cars per Day 800 Air Costs in per year 234,28 100,42 133,86-57,14 Workdays per year 220 Electrical energy compl. System DCE series compl. System Tseries Reduction [kwh] Reduction [%] System Lifetime in years 7 Standby [kwh] 876,00 597,60 278,40-31,78 Costs [Air] cent/m 3 1,50 Welding [kwh] 645, ,333 0,00 0,00 Weld current A 1200 Power dissipation [kwh] 240, ,181 42,66-17,71 Weld time ms 50 Total Energy consumption [kwh] 1762, ,11 321,06-18,22 Degree of efficiency % 80 Primary Energy demand [kwh] 1983, ,99 331,73-16,72 Arc Voltage V 22 Savings [ ] Savings [%] PEC Level 3 (DCE 1500) W 100 Energy Costs in per year 198,37 165,20 33,17-16,72 PEC Level 2 W 40 Savings [ ] Savings [%] PEC Level 1 W 20 Lifetime Costs [ ] 3028, , ,20-38,61 Costs [Electricity] cent/kwh 10 Ecological balance / lifetime [to. CO2] 21,50 13,20 8,30-38,61 CO2/Elec. Energy kg/kwh 0,71 Cable configuration amount of cables 1 or 2 2 cable 1 cable 2 ground cable diameter diameter diameter length length length 6 2,5 8 10

11 T5 x 14, 10/Fzg, DCE 1500 vs. TE 1500 Kabelpaket 6m, 1 Kabel pls select Comparison Results DCE 1500 TE 1500 Stud SWB 236 Time LM310 TH510 Savings [ms] Savings [%] Cable package length 6 Feeding time [ms] ,14 Air pressure 6 Welding time [ms] ,92 TR/LMR angle degree 135 Welding + Feeding time [ms] ,92 Enter your parameters Compressed air Reduction [L] Reduction [%] Air consumption [L] 7,92 2,20 5,72-72,25 Studs per Car 10 Savings [ ] Savings [%] Cars per Day 800 Air Costs in per year 209,17 58,05 151,12-72,25 Workdays per year 220 Electrical energy compl. System DCE series compl. System Tseries Reduction [kwh] Reduction [%] System Lifetime in years 7 Standby [kwh] 876,00 597,60 278,40-31,78 Costs [Air] cent/m 3 1,50 Welding [kwh] 645, ,333 0,00 0,00 Weld current A 1200 Power dissipation [kwh] 188, ,798 42,66-22,64 Weld time ms 50 Total Energy consumption [kwh] 1709, ,73 321,06-18,78 Degree of efficiency % 80 Primary Energy demand [kwh] 1918, ,51 331,73-17,29 Arc Voltage V 22 Savings [ ] Savings [%] PEC Level 3 (DCE 1500) W 100 Energy Costs in per year 191,82 158,65 33,17-17,29 PEC Level 2 W 40 Savings [ ] Savings [%] PEC Level 1 W 20 Lifetime Costs [ ] 2806, , ,04-45,96 Costs [Electricity] cent/kwh 10 Ecological balance / lifetime [to. CO2] 19,93 10,77 9,16-45,96 CO2/Elec. Energy kg/kwh 0,71 Cable configuration amount of cables 1 or 2 1 cable 1 cable 2 ground cable diameter diameter diameter length length length 6 2,5 8 11

12 M6 Massebolzen, 10/Fzg, DCE 1500 vs. TE Kabelpaket 10m, 2 Kabel pls select Comparison Results DCE 1500 TE 1500 Stud SWB 533 Time LM310 TH510 Savings [ms] Savings [%] Cable package length 10 Feeding time [ms] ,24 Air pressure 6 Welding time [ms] ,92 TR/LMR angle degree 135 Welding + Feeding time [ms] ,90 Enter your parameters Compressed air Reduction [L] Reduction [%] Air consumption [L] 13,82 6,87 6,95-50,29 Studs per Car 10 Savings [ ] Savings [%] Cars per Day 800 Air Costs in per year 364,96 181,41 183,55-50,29 Workdays per year 220 Electrical energy compl. System DCE series compl. System Tseries Reduction [kwh] Reduction [%] System Lifetime in years 7 Standby [kwh] 876,00 597,60 278,40-31,78 Costs [Air] cent/m 3 1,50 Welding [kwh] 645, ,333 0,00 0,00 Weld current A 1200 Power dissipation [kwh] 240, ,181 42,66-17,71 Weld time ms 50 Total Energy consumption [kwh] 1762, ,11 321,06-18,22 Degree of efficiency % 80 Primary Energy demand [kwh] 1983, ,99 331,73-16,72 Arc Voltage V 22 Savings [ ] Savings [%] PEC Level 3 (DCE 1500) W 100 Energy Costs in per year 198,37 165,20 33,17-16,72 PEC Level 2 W 40 Savings [ ] Savings [%] PEC Level 1 W 20 Lifetime Costs [ ] 3943, , ,09-38,47 Costs [Electricity] cent/kwh 10 Ecological balance / lifetime [to. CO2] 28,00 17,23 10,77-38,47 CO2/Elec. Energy kg/kwh 0,71 Cable configuration amount of cables 1 or 2 2 cable 1 cable 2 ground cable diameter diameter diameter length length length 6 2,5 8 12

13 M6 Massebolzen, 10/Fzg, DCE 1500 vs. TE Kabelpaket 6m, 1 Kabel pls select Comparison Results DCE 1500 TE 1500 Stud SWB 533 Time LM310 TH510 Savings [ms] Savings [%] Cable package length 6 Feeding time [ms] ,37 Air pressure 6 Welding time [ms] ,92 TR/LMR angle degree 135 Welding + Feeding time [ms] ,26 Compressed air Reduction [L] Reduction [%] Enter your parameters Air consumption [L] 12,42 5,27 7,16-57,61 Studs per Car 10 Savings [ ] Savings [%] Cars per Day 800 Air Costs in per year 327,97 139,03 188,94-57,61 Workdays per year 220 Electrical energy compl. System DCE series compl. System Tseries Reduction [kwh] Reduction [%] System Lifetime in years 7 Standby [kwh] 876,00 597,60 278,40-31,78 Costs [Air] cent/m 3 1,50 Welding [kwh] 645, ,333 0,00 0,00 Weld current A 1200 Power dissipation [kwh] 188, ,798 42,66-22,64 Weld time ms 50 Total Energy consumption [kwh] 1709, ,73 321,06-18,78 Degree of efficiency % 80 Primary Energy demand [kwh] 1918, ,51 331,73-17,29 Arc Voltage V 22 Savings [ ] Savings [%] PEC Level 3 (DCE 1500) W 100 Energy Costs in per year 191,82 158,65 33,17-17,29 PEC Level 2 W 40 Savings [ ] Savings [%] PEC Level 1 W 20 Lifetime Costs [ ] 3638, , ,76-42,73 Costs [Electricity] cent/kwh 10 Ecological balance / lifetime [to. CO2] 25,83 14,79 11,04-42,73 CO2/Elec. Energy kg/kwh 0,71 Cable configuration amount of cables 1 or 2 1 cable 1 cable 2 ground cable diameter diameter diameter length length length 6 2,5 8 13

14 Wirtschaftlicher Mehrwert Bolzenschweißkopf TH 510 Erheblich längere Standzeit Integration Zugentlastung Schlauchpaket an Adapterplatte Verschleißarme Befestigung Multikupplungsstecker Einsparung bei Instandhaltung Geringere Anzahl ET/VT höhere Verfügbarkeit Verwechslungssichere Anschlüsse Energieeinsparung Energieoptimierter Zuführprozess mit Stud Arrival Sensor Kürzere Zykluszeiten Optimierter LM-Antrieb Integration Pneumatik (Ventilinsel in Schweißkopf) Performancelevel (d) erfüllt LM 310 TH

15 TH 510 Standard Receiversystem 15

16 TH 510 Receiversystem mit erhöhter Zugänglichkeit 16

17 Vergleich LM 310 TH 510 TH 510 LM

18 Vergleich LM 310 TH 510 TH 510 LM

19 TE Anwendung mit einem Schweißkopf auf Roboter mit Längenausgleichssystem 19

20 TE Anwendung mit zwei Schweißköpfen auf Roboter mit Längenausgleichssystem 20

21 Neue Hard- und Softwarearchitektur: TE 1500, TF 21, TH 510 Handpistole mit RFID Leseeinheit Schweißposition ausgang- und programmbezogen - Werker-unabhängige Prozessicherheit - Optimale Schweißparameter pro Position - Diverse Zählüberwachungsfunktionen - Rückverfolgbare Schweißparameter-Überwachung PLM 200 / RFID Transponder 21

22 Neue Hard- und Softwarearchitektur: TE 1500, TF 21, TH 510 Alle Gerätekomponenten verfügen über Platinen mit integrierter Seriennummer, Zähler und Speicher Rückverfolgbarkeit Unterstützung für Instandhaltungsprozesse- und dokumentation "elektronisches Typenschild" mit allen relevanten Daten der Komponenten über die gesamte Lebensdauer Softwarestand Hersteller Kunde Plug & Play Gerätespezifische Einzellizenzvergabe 22

23 TR 610 in Detail Standard-Schweißprozess wie mit TH 510 Schlittenbewegung Stützfuß Schutzgas Modulares Design Greiferlösung mit Stützfuß Einzel-Übergabestation Duale Übergabestation Magazin (Konzept) Aluminiumguß-Aufbau Stabiles Gußdesign Weniger Teile Weniger Schrauben 23

24 Ein Schweißkopf 4 Bolzenabmessungen 24

25 Positionsanpassung Anschlagstift Die Position des Anschlagstifts wird bei der Bolzenübergabe definiert. 25

26 TR 610 im Detail Zuführschläuche Abdeckung (Kabelschlepp) Rotationseinheit Aluminiumguss-Tragarm Medienanbindung Werkzeug Pick-up Adapterplatte Abdeckung (pick-up) 26

27 TR 610 im Detail Medienanbindung nur von einer Seite Stud Arrival Sensoren Stützfuß 27

28 TR 610 im Detail Kabelschlepp Programmierbares Gasventil Motorsteuerung PCB (Lagesensor) Zweites Messsystem Direktantrieb Slow motion- Steuerung 28

29 TR 610 im Detail Kabelpaketanbindung Werkzeugwechsler 29

30 TR 610 im Detail Flexibler mechanischer Anschlagstift Ventile [Schlittenhub, Greifer] Bolzenlängenüberwachung LM-Aktuator mit integriertem Messsystem 30

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