La automatizaci贸n de los procesos de soldadura en el sector industrial se ha convertido en un factor determinante para poder optimizar un proceso de soldadura y aumentar la competitividad de las pymes. Los beneficios que ofrecen las soldaduras robotizadas permiten a las empresas producir con mayor eficiencia y bajo unos est谩ndares de calidad personalizados a las particularidades de cada proceso.
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驴Qu茅 es una soldadura rob贸tica?
Por definici贸n un robot de soldadura o robot welding en ingl茅s, es una m谩quina industrial programada por un t茅cnico capaz de llevar a cabo procesos de soldadura el茅ctrica de forma automatizada. Los robots pueden llegar a tener desde 6 ejes hasta 7 ejes y b谩sicamente imitan los movimientos de un brazo humano.
Una de las principales ventajas de comprar un robot para soldadura el茅ctrica es que reducen los costes de producci贸n y aumentan las producciones. Adem谩s las c茅lulas de soldadura autom谩tica permiten realizar trabajos bajo las exigencias de calidad del producto, con alto grado de precisi贸n y a gran velocidad.
Uno de los sectores en donde mejor ROI tienen los robots soldadores es en el sector del autom贸vil, dada las producciones repetitivas y de larga duraci贸n en el tiempo, aunque integrar en cualquier otro proceso industrial que tenga series largas de producci贸n.
Tradicionalmente se hac铆an manualmente, utilizando m谩s trabajadores, m谩s lentos y con una tasa de errores que no se ce帽铆an a las caracter铆sticas de las producciones. Las innovaciones que se han producido en las dos 煤ltimas d茅cadas en la rob贸tica y otras tecnolog铆as como la Visi贸n Artificial, permiten optimizar los trabajos de soldadura aumentando la productividad de las grandes empresas y pymes.
Caracter铆sticas de los robots en c茅lulas de soldadura robotizadas
Las m谩quinas rob贸ticas para soldadura se caracterizan por su capacidad para adaptarse a las particularidades de cada proceso de soldadura, incluido su colocaci贸n. Algunos modelos ofrecen montajes flexibles, con capacidad para ser posicionados en 谩ngulo, fijados en el techo, en la pared o en el suelo.
Los robots m谩s modernos 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 protecci贸n que disponen en la mu帽eca, siendo el m谩s habitual la IP67 para trabajar en puestos con agua y polvo, disponiendo para aplicaciones m谩s delicados el grado de protecci贸n IP69K.
En la actualidad numerosas marcas se inclinan por dise帽ar modelos con mu帽ecas huecas. Es el caso de la serie Arc Mate de Fanuc, la cual ofrece libertad de movimiento al robot al integrar en su estructura el cableado y el sistema de gas. Trabajan con alcance de entre 1.5 m y los 3 m, aunque hay soluciones rob贸ticas de soldadura para trabajos de mayores dimensiones.
Para llevar a cabo las programaciones los robots incorporan fuentes de alimentaci贸n y equipos de soldadura sin茅rgicos que son refrigerados l铆quidos con intensidades que alcanzan 500 amperios. Adem谩s incorporan de devanadoras autom谩ticas de hilo y pistolas de soldadura con sistemas anticolisi贸n que suelen ir refrigeradas mediante l铆quido o por aire.
Las m谩quinas de soldar y los equipos rob贸ticos se integran en el interior de celdas de soldadura para ofrecer seguridad de los operarios. Si alguien accede al interior de los vallados de seguridad, los robots detienen el programa gracias a los sistemas de seguridad integrados.
驴D贸nde puedo comprar una c茅lula para soldadura robotizada?
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Tipos de soldaduras por arco en c茅lulas robotizadas para soldaduras industriales
- Soldaduras por arco. Este tipo de soldadura es la m谩s utilizada y es la que produce un arco el茅ctrico entre un electrodo y un metal que alcanza altas temperaturas fundiendo dos materiales y unirlos. Este sistema de soldadura especialmente indicado para procesos continuos que necesitan alta velocidad.
- Soldadura por resistencia. Esta soldadura se encarga de generar corriente entre dos piezas met谩licas provocando una piscina por el calor en la que se funden ambas piezas. Este sistema est谩 especialmente indicado para tratamientos t茅rmicos.
- Soldadura por puntos. Es un proceso de soldadura que junta dos metales por medio de la transmisi贸n de corriente. Se suele utilizar para piezas de poca secci贸n, como por ejemplo en los marcos de chapa del sector la automoci贸n.
- 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. Tambi茅n es identificada por las siglas GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Es una soldadura de gran uso en el sector automotriz gracias a que realiza realizar trabajos de soldadura de gran precisi贸n.
- Soldaduras por arco TIG con soldadura por plasma. Este sistema utiliza gas ionizado para generar temperaturas extremadamente altas. Si la comparamos con la soldadura tradicional TIG, la soldadura por plasma ofrece la ventaja de que aumenta el rendimiento de los trabajos, tiene un inicio del arco constante y reducci贸n de la interferencia de emisi贸n el茅ctrica. Un equipo soldador de plasma de 煤ltima generaci贸n es Thermal Arc Ultima 150.
- Soldadura MIG/MAG. MIG es el acr贸nimo en ingl茅s de aunque tambi茅s es conocido como GMAW que significa Gas Metal Arc Welding. Hace referencia a un tipo de soldadura que emplea gas y un hilo de alambre con el que fusionar los metales. Esta indicado para trabajos de soldadura que requieran alta velocidad.
驴Para qu茅 sirve un robot en una c茅lula robotizada de soldadura?
Los robots para soldadura dan respuesta a las pymes ante los distintos retos de los sistemas productivos y de la demanda de los mercados. El problema de encontrar profesionales experimentados y asegurar la integridad de los operarios, ha sido solventado con la integraci贸n de robots soldadores. Ellos son ahora los que automatizan los trabajos de riesgo y repetitivos de manera confiable, r谩pida y controlando todos los par谩metros.
Hoy en d铆a son los profesionales de la soldadura los encargados de supervisar la calidad de las mismas, mientras que los robots ya sea en las celdas robotizadas de paletizado o de procesos de soldadura realizan los procesos repetitivos y de escaso valor.
Una de las particularidades de comprar robots soldadores de segunda mano o nuevos es que necesitan un peque帽o espacio para trabajar. Los avances en el desarrollo de la tecnolog铆a ofrecen excelentes respuesta de aceleraci贸n ya que disponen de motores muy r谩pidos.
驴C贸mo funciona un robot en una c茅lula de soldadura robotizada?
El robot lleva una fuente de alimentaci贸n capaz de crear un arco el茅ctrico 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 fusi贸n que une dos piezas gracias a la aportaci贸n de material. Tenemos a nuestra disposici贸n distintas aplicaciones, incluido el tratamiento de un gas, que evita la contaminaci贸n que produce los materiales soldados. Los equipos de soldadura m谩s extendidos para este sistema automatizado pertenecen a fabricantes l铆deres del sector como Kemppi, SKS, Fronius, Lorch, EWM, Miller o Selco.
Los robots de soldar pueden moverse en tres dimensiones para tipos rectil铆neos y por medio de m谩s planos con aplicaciones articuladas. Para lograrlo pueden incorporar mesas giratorias de soldadura con estaciones independientes servocontroladas con diferentes formas que se adaptan a las necesidades del proceso. Los servoposicionadores para soldaduras coordinadas pueden tener uno o dos ejes con posibilidad de carga 煤til superior a los 1500 kg.
Los robots soldadores disponen de estaciones de limpieza de antorcha, imprescindibles para ofrecer procesos de soldadura de calidad. Una ventaja es que los robots eliminan las salpicaduras de las soldaduras utilizando los limpiadores de las antorchas mientras esperan a que llegue la pr贸xima pieza optimizando el tiempo de ciclo. Adem谩s incorporan sensores anticolisi贸n para evitar da帽os mayores cuando hay un accidente.
Seg煤n el modelo y la marca del robot, la alimentaci贸n del hilo va colocada de una forma u otra sobre el robot. Es el caso de Arc Mate de Fanuc, quien ha integrado la alimentaci贸n en el hombro del robot ofreciendo mayor estabilidad a la alimentaci贸n del hilo. Para evitar sobrecalentamientos en las antorchas incorporan distintos m茅todos de refrigeraci贸n, siendo los m谩s comunes los de refrigeraci贸n por l铆quido, gas o por aire.
Habitualmente los controladores que se integran hoy en d铆a tienen de paquetes de software preparados por medio de interfaces intuitivas con las que realizar las programaciones de las soldaduras. Para realizar las programaciones Kuka pone a disposici贸n de sus clientes el controlador KRC2.
Un controlador que ha utilizado durante d茅cadas el fabricante Fanuc ha sido el Rj3 y el Rj3iC. El R-30iB mejor贸 sus capacidades a los robots del fabricante, como puede ser mayor velocidad y precisi贸n en sus movimientos, y su evoluci贸n natural es el software Arc Tool. Hoy en d铆a esta herramienta permite a los programadores ahorrar tiempo de aprendizaje en la programaci贸n de las trayectorias favoreciendo los tiempos de trabajo del robot. Otros beneficios que aportan en la actualidad es que permiten integrarse en redes por medio de un bus y permiten realizar diagn贸sticos a distancia por medio de internet.
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Riesgos de los brazos rob贸ticos soldadores sin vallas de seguridad
La seguridad de los trabajadores se ha convertido para todas empresas en una premisa fundamental. Las antorchas de soldadura llegan a subir hasta m谩s de mil grados por lo que los robots soldadores evitan poner en peligro a los soldadores humanos. Por ello las celdas de soldadura son un elemento imprescindible para la prevenci贸n de riesgos laborales, gracias a que tienen c茅lulas fotoel茅ctricas de seguridad que del mismo modo que sucede con los robots paletizadores, garantizan espacios de trabajo absolutamente confiables.
Para garantizar el inicio de un nuevo programa sin colisiones, los software de programaci贸n te permiten realizar que aseguran el correcto uso de los equipos. Complementariamente, los robots disponen de sistemas anticolisi贸n que, en caso de haberse producido un error, lo detectan r谩pidamente y paralizan el programa.
Marcas de los principales robots de soldadura por arco
Algunos de los fabricantes m谩s importantes de robots colaborativos para soldaduras o robots industriales tradicionales son Fanuc, Kuka, Yaskawa, Panasonic y ABB. Motoman MA y AR son la gama de robots de precisi贸n de Yaskawa que se ha consolidado como una de las mejores alternativas para instalar aplicaciones de soldadura robotizadas. Tambi茅n ha liderado la fabricaci贸n de software, sensores y posicionadores por lo que sin duda alguna es en referente en el sector.
En la actualidad existe un amplio mercado en donde puedes comprar robots para soldadura usados y de segunda mano con todas las garant铆as de seguridad y rendimiento.
Ventajas de instalar c茅lulas de seguridad para robots soldadores
Realizar soldaduras automatizadas con robots para trabajos continuos te garantiza los siguientes beneficios:
- Se adaptan a cualquier posici贸n de trabajo, entorno y condiciones de temperatura
- Ofrece mayor eficiencia en los procesos
- Reducen los tiempos de soldadura ofreciendo un mayor rendimiento de los procesos
- Reduce los costes de fabricaci贸n mejorando la competitividad de la empresa
- Suprimes los errores que realizamos los humanos
- Los robots no sufren las lesiones oculares derivadas de los procesos de soldadura
- Garantizan la calidad de los procesos frente a la falta de profesionales cualificados
- Sueldan con mayor precisi贸n reduciendo la limpieza habitual despu茅s de cada soldadura
- No tienen despistes como sucede entre los operarios ante soldaduras repetitivas
- Los robots garantizan un r谩pido ROI
- Permiten realizar soldaduras en los mismos puntos con alto grado de precisi贸n
- Consume menor cantidad de electrodos
- Utilizan un espacio reducido por lo que pueden moverse con facilidad a un proceso de fabricaci贸n
- Hay gran cantidad de posibilidades que nos permiten comprar robots soldadores nuevos, reparados, reacondicionados o de segunda mano
- Las empresas de rob贸tica llevan a cabo proyectos llave en mano que aceleran su instalaci贸n en las f谩bricas evitando paradas en las l铆neas de soldadura.
Historia de los robots para soldadura industriales
Nos tenemos que remontar a la d茅cada de los 60 para recordar la llegada de los primeros robots en la industria. Sin embargo no fue hasta la d茅cada de los 80 cuando empezaron a implantarse los primeros brazos rob贸ticos soldadores capaces de crear soldaduras el茅ctricas de manera autom谩tica.