La automatización de los procesos de soldadura en el sector industrial se ha convertido en un factor de vital relevancia para poder optimizar un trabajo de soldadura y aumentar la competitividad de las pymes. Los beneficios que aportan los brazos robóticos de soldaduras automáticas permiten a las empresas producir con mayor eficiencia y bajo unos estándares de calidad personalizados a las necesidades de cada proceso.
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¿Qué es un brazo robot soldador industrial?
Por definición un robot de soldadura o robot welding en inglés, es una máquina industrial programada por un técnico capaz de realizar trabajos de soldadura eléctrica de manera automatizada. Los robots pueden llegar a tener desde 6 ejes hasta 7 ejes y principalmente simulan los movimientos de un brazo humano.
Una de las principales ventajas de las soldaduras automáticas es que disminuyen el precio de fabricación y aumentan la productividad. Además las células robotizadas de soldadura permiten realizar tareas bajo las exigencias de calidad del producto, con alto grado de precisión y a gran velocidad.
Uno de los sectores en donde mayor ROI tienen los robots soldadores es en el sector automotriz, dada la cantidad de procesos repetitivos y de larga duración en el tiempo, aunque instalar en cualquier otro proceso industrial que tenga repetitividad.
Tradicionalmente se realizaban de manera manual, empleando más trabajadores, más lentos y con una tasa de errores que no se adaptaban a las características de los procesos. Los avances que se han producido en las dos últimas décadas en la robótica y otras tecnologías como la Visión Artificial, permiten optimizar las aplicaciones de soldadura aumentando la productividad de las grandes empresas y pymes.
Características de los brazos robóticos para soldaduras automatizadas
Las soldaduras robotizadas destacan por su capacidad para adaptarse a las necesidades de los procesos de soldadura, incluido su colocación. Diferentes fabricantes ofrecen montajes flexibles, con capacidad para ser posicionados en ángulo, fijados en el techo, en la pared o en el suelo.
Los robots más avanzados disponen de hasta 7 ejes, aunque por supuesto conviven con los de 6 ejes. Una de las principales ventajas a valorar es el grado de protección que tienen en la muñeca, siendo el más habitual el IP67 para trabajar en entornos con agua y polvo, siendo para aplicaciones más delicados el grado de protección IP69K.
Hoy en día muchos fabricantes se decantan por fabricar robots con muñecas huecas. Es el caso de la serie Arc Mate de Fanuc, la cual ofrece libertad de movimiento al robot al llevar en su interior el cableado y el sistema de gas. Pueden realizar sus funciones con recorridos de hasta 3 metros, aunque hay soluciones robóticas de soldadura para trabajos de grandes estructuras.
Para llevar a cabo las programaciones los robots incorporan fuentes de alimentación y equipos de soldadura sinérgicos refrigerados líquidos con intensidades que pueden llegar a alcanzar los 500 amperios. También disponen de devanadoras automatizadas de hilo y pistolas de soldadura con sistemas anticolisión que suelen ir refrigeradas mediante líquido o por aire.
Los equipos de soldadura y los brazos robóticos se instalan en el interior de celdas de soldadura que garantizan la seguridad a los trabajadores. En caso de que alguien acceda a los vallados de seguridad, las máquinas detienen el proceso gracias a los sistemas de seguridad integrados.
Tipos de soldaduras por arco con un brazo robot industrial
- Soldaduras por arco. Este tipo de soldadura es la más utilizada y es la que produce un arco eléctrico entre un electrodo y un elemento metálico que alcanza grandes temperaturas y permite fundir dos materiales y unirlos. Es un tipo de soldadura especialmente indicado para procesos repetitivos que necesitan alta velocidad.
- Soldadura por resistencia. Esta soldadura se encarga de transmitir corriente entre dos puntos provocando una piscina por el calor en la que se unen las dos piezas. Esta aplicación se recomienda para tratamientos térmicos.
- Soldadura por puntos. Es un proceso de soldadura que junta dos piezas metálicas por medio de la transmisión de corriente. Se suele utilizar para piezas muy finas, como puede ser en los marcos de chapa del sector automotriz.
- Soldadura por arco TIG. Es un proceso de soldadura por arco en el que se utiliza un electrodo de tungsteno no combustible y un metal. También es identificada por el nombre GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Es una soldadura de gran uso en el sector automotriz ya que destaca por realizar trabajos de soldadura de gran precisión.
- Soldaduras por arco TIG con soldadura por plasma. Este proceso utiliza gas ionizado para producir temperaturas muy elevadas. Si la comparamos con la soldadura tradicional TIG, la soldadura por plasma ofrece la ventaja de que aumenta el rendimiento de los procesos de soldadura, tiene un inicio del arco constante y reducción de la interferencia de emisión eléctrica. Un equipo soldador de plasma de última generación es Thermal Arc Ultima 150.
- Soldadura MIG. Su nombre procede del inglés Metal Inert Gas aunque también es conocido como GMAW que significa Gas Metal Arc Welding. Es una aplicación de soldadura que emplea gas y un hilo de alambre con el que fusionar las piezas. Esta indicado para procesos de soldadura que necesitan alta velocidad.
¿Dónde puedo comprar un brazo robótico para soldar piezas?
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¿Para qué sirve un brazo robótico de soldaduras industriales?
Los robots soldadores han permitido dar respuesta a las pymes ante los distintos retos de los sistemas productivos y de las necesidades de los mercados. El problema de encontrar personal cualificado y asegurar la integridad de los operarios, ha sido solventado con la integración de robots soldadores. Ellos son ahora los que automatizan los trabajos peligrosos y rutinarios de manera segura, rápida y controlando todos los parámetros.
Hoy en día son los trabajadores experimentados los encargados de supervisar la calidad de las mismas, mientras que las máquinas realizan el trabajo repetitivo y de escaso valor añadido. Una de las particularidades de instalar robots para soldaduras automatizadas es que necesitan un pequeño espaciao para realizar soldaduras de calidad. Las mejoras tecnológicas ofrecen excelentes respuesta de aceleración ya que disponen de motores extremadamente rápidos.
¿Cómo funciona un brazo robótico industrial soldador?
El robot industrial tiene una fuente de alimentación capaz de crear un arco eléctrico entre un metal y un electrodo montado en una antorcha o devanadora automatizada de hilo. Este es el encargado de realizar la soldadura mediante un proceso de fusión que une dos piezas gracias a la aportación de material. Existen diferentes aplicaciones, incluida la aplicación de un gas, que evita la contaminación que produce la soldadura fundida. Los sistemas de soldadura más empleados para este tipo de aplicaciones pertenecen a las marcas líderes del sector como Kemppi, SKS, Fronius, Lorch, EWM, Miller o Selco.
Los robots soldadores pueden moverse en tres dimensiones para tipos rectilíneos y a traves de más planos utilizando aplicaciones articuladas. Para lograrlo suelen incorporar mesas giratorias de soldadura con estaciones independientes servocontroladas con diferentes geometrías que se adaptan a las necesidades del proceso de soldadura. Los servoposicionadores para soldaduras coordinadas disponen de uno o dos ejes con capacidades de cargas superiores a los 1500 kilogramos.
Los robots para soldar necesitan de estaciones de limpieza de antorcha, imprescindibles para garantizar los procesos de soldadura de calidad. Una ventaja es que los robots reducen las salpicaduras del proceso utilizando los limpiadores de las antorchas mientras augardan a que llegue la siguiente pieza aprovechando el tiempo de ciclo.
También tienen sensores anticolisión que previenen sufrir daños mayores cuando hay un accidente. Según la versión y la marca del robot, la alimentación del hilo va colocada de una forma u otra en el robot. Es el caso de Arc Mate de Fanuc, quien ha integrado el sistema en el hombro del robot aportando mayor seguridad a la alimentación del hilo. Con el objetivo de evitar calentamientos excesivos en las antorchas tienen distintos métodos de refrigeración, siendo los más comunes los de refrigeración por líquido, gas o por aire.
Muchos de los controladores que se integran hoy en día incorporan de paquetes de software preparados por medio de interfaces intuitivas con las que realizar las programaciones de los procesos de soldadura. Para realizar las programaciones Kuka ofrece a las empresas el controlador KRC2.
Un controlador de soldadura muy extendido durante años entre las aplicaciones del fabricante Fanuc ha sido el Rj3 y el Rj3iC. El R-30iB aportó mayores prestaciones a los robots del fabricante, como puede ser mayor velocidad y precisión en sus movimientos, mientras que evolución natural es el software Arc Tool. En la actualidad esta herramienta permite a los operarios ahorrar tiempo de aprendizaje en la programación de las trayectorias y aumenta el tiempo activo del robot. Algunas de las múltiples ventajas que aportan en la actualidad es que pueden integrarse en redes por medio de un bus y te ofrecen la posibilidad de realizar diagnósticos remotos por medio de internet.
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Seguridad de las celdas de soldadura con brazos robotizados
La seguridad de los trabajadores se ha convertido para todas empresas en un aspecto fundamental. Las antorchas de soldadura llegan a subir hasta más de mil grados por lo que los robots soldadores evitan poner en riesgo a los soldadores humanos. De este modo las celdas de soldadura son un elemento imprescindible para reducir accidentes, gracias a que disponen de células fotoeléctricas de seguridad que del mismo modo que sucede con los robots para paletizado automático, garantizan espacios laborales absolutamente seguros.
Para garantizar una puesta en marcha sin accidentes, los software de programación te permiten realizar que garantizan el correcto uso de los equipos. Además de este sistema, los robots incorporan sistemas anticolisión que, en caso de haberse producido una colisión, lo detectan rápidamente y paralizan el programa.
Fabricantes de los principales brazos robóticos industriales para soldadura por arco
Algunos de los fabricantes más importantes de robots para soldaduras industriales son Fanuc, Kuka, Yaskawa, Panasonic y ABB. Motoman MA y AR son la serie de robots de precisiónde Yaskawa que ha logrado consolidarse como una de las mejores alternativas para integrar procesos de soldadura automatizadas. También ha liderado el diseño de software, sensores y posicionadores por lo que indiscutiblemente es en referente en el sector.
En la actualidad tienes la posibilidad de comprar robots soldadores de segunda mano, nuevos o robots de soldadura usados, ayuda a encontrar fácilmente la mejor solución que se adapte a tus necesidades con todas las garantías de su correcto funcionamiento.
Ventajas de instalar brazos robots soldadores
Realizar soldaduras automatizadas con brazos robóticos para procesos repetitivos te garantiza los siguientes beneficios:
- Son capaces de adaptarse a cualquier postura, entorno y condiciones laborales
- Optimiza los procesos
- Reducen los tiempos de soldadura ofreciendo un mayor rendimiento de los procesos
- Optimizan los costes de producción aumentando la competitividad de la empresa
- Gracias al aumento de la productividad, la compra un robot para soldadura eléctrica se amortiza rápidamente
- Eliminan los errores que cometemos los trabajadores
- Los robots no sufren las lesiones oculares derivadas de los procesos de soldadura
- Garantizan la calidad de las soldaduras ante la falta de soldadores cualificados
- Sueldan con mayor precisión reduciendo la limpieza habitual después de cada soldadura
- No tienen fatiga como sucede entre los trabajadores ante trabajos repetitivos y continuos
- Los brazos robóticos garantizan un rápido retorno de las inversiones
- Garantizan realizar soldaduras en los mismos puntos con alto grado de precisión
- Se optimiza el consumo de electrodos
- Necesitan un espacio reducido por lo que pueden integrarse con facilidad a una línea de producción
- Hay gran cantidad de posibilidades que nos permiten comprar robots de soldadura nuevos, reparados, reacondicionados o de segunda mano
- Las empresas de robótica llevan a cabo proyectos llave en mano que aceleran su instalación evitando paradas en las líneas de soldadura.
Historia de los brazos robóticos para soldadura industriales
Nos tenemos que remontar a la década de los 60 para revivir la incorporación de los primeros robots en la industria. Sin embargo no fue hasta la década de los 80 cuando comenzó a implantarse los primeros robots que podían crear soldaduras eléctricas de manera automática.