„Maximale Sicherheit, höchste Präzision“

Neue Hochleistungs-Schweißsteuerung B 20K und neuer NC-Linearaktor

Als weltweit einzigartige Anlage eröffnet die Schweißsteuerung B 20K neue Dimensionen speziell im Widerstandsschweißen. Dafür sorgt die aktive Versorgungsschaltung, die sicher vor Netzschwankungen schützt – ebenso wie der neue NC-Linearaktor, der nun in einer linearen, exakt steuerbaren Bewegung Band und Kontaktmaterial miteinander verschweißt.

Seit Mitte 2018 ist die neue B 20K-Schweißsteuerung verfügbar und begeistert die Anwender mit ihren Features und Funktionen. Martin Ott, Leiter Schweißtechnik bei Bihler: „Die B 20K vereint alle Prozess-, Mess- und Überwachungssysteme in einem Komplettsystem. Stufenlose Schweißfrequenzen von 1.000 Hz bis 20.000 Hz garantieren eine hochdynamische und feine Ansteuerung. Von Mikroschweißen bis Makroschweißen, Lötprozessen und Erwärmungsprozessen wie induktives Glühen deckt die B 20K ein sehr breites Anwendungsspektrum ab.“ Fünf standardmäßig integrierte Messkanäle sorgen für sehr hohe Prozesssicherheit. Sie erfassen, analysieren und überwachen alle relevanten Parameter und ermitteln den Schweißwiderstandsverlauf. Daneben gibt es nur noch einen einzigen Umrichter, der alle Leistungsgrößen zwischen 70 und 220 kVA bereitstellt. Dadurch entfallen langwierige Umbauten oder Auswechslungen komplett. Zudem lassen sich bis zu 18 Servoachsen zur Ansteuerung von Kontaktschweißgeräten beispielsweise unter Pressen integrieren.

Sicher und sparsam

Ein besonderes Highlight der B 20K ist die aktive Versorgungsschaltung. Die patentierte Vorrichtung schützt die Anlage sicher und zuverlässig vor Netzschwankungen. Damit haben nur wenige Millisekunden dauernde Kurzzeiteinbrüche der Netzversorgung durch andere hohe Verbraucher keinen Einfluss mehr auf den Schweißprozess. Martin Ott erklärt: „Möglich wird dies, indem die interne Versorgungsspannung zu Beginn des Schweißprozesses angehoben und dann gezielt linear abgesenkt wird. Die erhöhte Versorgungsspannung wird in der Kondensatorpufferung gespeichert. Die Pufferung gibt dann wie eine Batterie die für das Schweißen notwendige Leistung ab, die damit nicht mehr über den Strom aus dem Netz entnommen werden muss.“ Dadurch reduziert sich die kurzzeitige Strombelastung während des Schweißens um rund 50 Prozent. Gleichzeitig verlängert sich die Stromaufnahmezeit durch das Wiederaufladen der Kondensatorpufferung auf etwa das Doppelte der Schweißzeit.

Lineare Schweißbewegung

Der neue patentierte NC-Linearaktor führt als steuerbare Einheit das Schweißen von Band- mit Kontaktmaterial jetzt in einer linearen Bewegung aus. Diese ist in ihrer Kraft während des gesamten Schweißprozesses auch exakt steuerbar. Damit ergänzt der NC-Linearaktor die herkömmliche Schweißzange bei der B 20K – und damit auch das bisherige Bewegungsprofil der Elektroden in einer Kreisbogenbahn um einen Drehpunkt. Die Stromführung ist in den Aktor in direkter Verbindung zum Transformator integriert. „Diese Kombination ist flexibel gestaltet, um das Nachsetzen der Schweißung zu ermöglichen“, sagt Martin Ott. „Dadurch wirkt jetzt die Kraft des Schweißstroms, die normalerweise die Zangenarme auseinanderdrückt, innerhalb des Aktors und hat so keine Auswirkung mehr auf die Schweißkraft.“ Auch die Steuerung der Linearmotoren wird durch die Leiteranordnung nicht durch das magnetische Feld des Schweißstroms beeinflusst.

Konstant hohe Präzision

Durch die Steuerbarkeit des NC-Linearaktors lässt sich die Schließbewegung und -kraft exakt, vollständig und reproduzierbar einstellen. Zudem lässt sich die Kraft während des Schweißens synchron zum Schweißprofil präzise erhöhen und verringern. Dadurch wird eine erweiterte Prozesssteuerung ermöglicht. Komplettiert wird der neue Aktoraufbau um je eine weitere NC-Achse für die Schweißmaterialzuführung, das Abschneiden und den Kontakttransport. Martin Ott: „Damit ist eine vollständige NC-technische Ansteuerung verfügbar, die neue Schweißapplikationen in sehr hoher Präzision und mit perfektem Handling erlaubt.“