La automatización de los procesos de soldadura en el sector industrial con robots reparados y usados se ha convertido en un factor de vital relevancia para poder optimizar un proceso de soldadura y aumentar la competitividad de las empresas. Los beneficios que aportan las soldaduras robotizadas permiten a las empresas trabajar con mayor eficiencia y bajo unos estándares de calidad personalizados a las necesidades de cada proceso.
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¿Qué es una soldadura robótica?
Por definición un robot de soldadura o robot welding en inglés, es un robot industrial programada por un técnico capaz de llevar a cabo procesos de soldadura eléctrica de manera totalmente autónoma. Los robots industriales pueden llegar a tener desde 6 ejes hasta 7 ejes y principalmente imitan los movimientos del brazo de una persona.
Los robots para soldaduras de segunda mano han sido revisados y reparados si ha sido necesario para que puedan tener una segunda vida con la total garantía de su correcto funcionamiento.
Uno de los beneficios de las soldaduras automáticas es que reducen los costes de producción y aumentan la productividad. Además las células robotizadas de soldadura permiten realizar operaciones repetitivas bajo las exigencias de calidad del producto, con alto grado de precisión y con gran rapidez.
Uno de los sectores en donde mejor rendimiento tienen los robots soldadores es en el sector de la automoción, dada las producciones repetitivas y de larga duración en el tiempo, aunque integrar en cualquier otro proceso industrial que tenga repetitividad.
Históricamente se hacían de manera manual, utilizando un mayor número de empleados, con menor ritmo de producción y con una tasa de errores que no se ceñían 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 robots para soldaduras automatizadas usados
Los robots soldadores destacan por su capacidad para adaptarse a las particularidades de cada proceso de soldadura, incluido su colocación. Diferentes fabricantes ofrecen montajes flexibles, con capacidad para ser posicionados en ángulo, colgados en el techo, en la pared o en el suelo.
Los robots más avanzados tienen 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 ambientes con agua y polvo, siendo para aplicaciones más delicados el grado de protección IP69K.
Hoy en día numerosas marcas se decantan por diseñar robots con brazos robóticos huecos. Un ejemplo es la serie Arc Mate de Fanuc, la cual ofrece libertad de movimiento al robot al integrar en su interior el cableado. Pueden realizar sus funciones con recorridos de hasta 3 metros, aunque existen soluciones robóticas de soldadura para trabajos de mayores dimensiones.
Para llevar a cabo las programaciones los robots incorporan fuentes de alimentación y equipos de soldadura sinérgicos que son 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 por líquido o por aire.
Las máquinas de soldar y los equipos 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 mecanismos de seguridad integrados.
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Tipos de soldaduras por arco con robots industriales
- Soldaduras por arco. Este tipo de soldadura es la más extendida y es la que genera un arco eléctrico entre un electrodo y un metal que alcanza grandes temperaturas fundiendo dos materiales y unirlos. Este sistema de soldadura especialmente indicado para procesos repetitivos que necesitan alta velocidad.
- Soldadura por resistencia. Esta soldadura se encarga de generar corriente entre dos piezas metálicas provocando una piscina por el calor en la que se funden ambas piezas. Esta aplicación se recomienda para tratamientos térmicos.
- Soldadura por puntos. Es un proceso de soldadura que junta dos metales por medio de la transmisión de corriente. Se suele utilizar para piezas de poca sección, como puede ser en los marcos de chapa del sector la automoción.
- 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 del automóvil gracias a que realiza 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 tiene la ventaja de que aumenta el rendimiento de los trabajos, 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. MIG es el acrónimo en inglés de aunque tambiés 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 junta los metales. Es muy recomendable para trabajos de soldadura que requieran gran velocidad.
¿Para qué sirve un robot de soldaduras industriales usados?
Los robots soldadores dan respuesta a las pymes ante los diferentes retos de los sistemas productivos y de la demanda de los mercados. El problema de encontrar soldadores profesionales y asegurar la integridad de los operarios, se ha solucionado con la incorporación de robots soldadores. Ellos son ahora los que automatizan los trabajos de riesgo y repetitivos de manera segura, rápida y controlando todos los parámetros.
En la actualidad son los soldadores profesionales los encargados de revisar la calidad de las mismas, mientras que los robots realizan los procesos repetitivos y de escaso valor.
Una de las ventajas de comprar robots soldadores nuevos es que requieren un espacio reducido para realizar soldaduras de calidad. Los avances en el desarrollo de la tecnología ofrecen excelentes respuesta de aceleración ya que tienen de motores extremadamente rápidos.
¿Cómo funciona un robot soldador industrial reparado?
El robot 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 por medio de un proceso de fusión que une dos piezas gracias a la aportación de material. Tenemos a nuestra disposición diferentes aplicaciones, incluido el tratamiento de un gas, que reduce la contaminación que produce el proceso de fusión de materiales.
Algunas de las máquinas de soldar más utilizadas para este sistema automatizado pertenecen a fabricantes líderes del sector como Kemppi, Lincoln, SKS, EWM, Fronius, Esab o Selco.
Los robots industriales de soldadura trabajan en tres dimensiones para tipos rectilíneos y por medio de más planos con aplicaciones articuladas. Para lograrlo pueden incorporar mesas giratorias de soldadura con estaciones independientes servocontroladas con diferentes geometrías que se adaptan a las necesidades del producto. Los servoposicionadores para soldaduras coordinadas pueden tener uno o dos ejes con posibilidad de carga útil superior a los 1500 kilogramos.
Los robots para soldar necesitan de equipos de limpieza de antorcha, imprescindibles para ofrecer trabajos de soldadura de calidad. Una ventaja es que los robots eliminan las salpicaduras del proceso utilizando los limpiadores de las antorchas mientras aguardan a que llegue la siguiente pieza aprovechando el tiempo de ciclo. También disponen de sensores anticolisión que evitan daños mayores cuando hay un accidente.
Según la versión y fabricante, la alimentación del hilo va colocada de un modo u otro sobre el robot. Por citar un ejemplo Arc Mate de Fanuc ha colocado el sistema en el hombro del robot ofreciendo mayor seguridad a la alimentación del hilo.
Con el objetivo de evitar sobrecalentamientos en las antorchas disponen de distintos métodos de refrigeración, siendo los más comunes los enfriados por líquido, gas o por aire.
La gran mayoría de los controladores que se integran hoy en día disponen de paquetes de software preparados por medio de interfaces intuitivas con las que diseñar las programaciones de los procesos de soldadura. Necesitan de un controlador para programar, como es el caso del software KRC2 que ofrece Kuka.
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 técnicos ahorrar tiempo de aprendizaje a la hora de programar las trayectorias y aumenta el tiempo activo del robot.
Algunas de las múltiples ventajas que ofrecen en la actualidad es que permiten integrarse en redes por medio de un bus y te ofrecen la posibilidad de realizar comprobaciones del sistema a distancia a través de internet.
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Riesgos de los robots soldadores
La seguridad de los trabajadores se ha convertido para las empresas en una premisa fundamental. Las antorchas de soldadura llegan a subir hasta más de mil grados por lo que las soldaduras robotizadas evitan poner en riesgo a los operarios. De este modo las células robotizadas de soldadura son un elemento de vital importancia para reducir accidentes, ya que disponen de células fotoeléctricas de seguridad que al igual que sucede con los robots paletizadores, garantizan entornos laborales absolutamente seguros.
Para garantizar el inicio de un nuevo programa sin sustos, los software de programación te permiten realizar que garantizan el correcto uso de los equipos. Además de este sistema, los robots disponen de sistemas anticolisión que, en caso de haberse producido un accidente, lo detectan rápidamente y paralizan la producción.
Marcas de los principales robots de soldadura por arco
Algunas de las principales marcas de robots paletizadores y robots para soldaduras eléctricas son Fanuc, Kuka, Yaskawa, Panasonic y ABB. Motoman MA y AR son la gama de robots de precisión de Yaskawa que ha logrado consolidarse como una de las mejores alternativas para integrar aplicaciones de soldadura automáticas. También ha liderado el diseño de software, sensores y posicionadores por lo que sin duda alguna es en referente en el sector.
Ventajas de integrar robots soldadores usados
Integrar soldaduras automáticas con robots para procesos repetitivos te garantiza los siguientes beneficios:
- Se pueden aplicar a cualquier postura, entorno y condiciones laborales
- Mejora 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
- Eliminan los errores que realizamos los trabajadores
- Las máquinas robotizadas no sufren las lesiones oculares derivadas de los procesos de soldadura
- Garantizan la calidad de los procesos ante la falta de soldadores cualificados
- Sueldan con mayor precisión reduciendo las salpicaduras de cada soldadura
- No sufren cansancio como sucede entre los trabajadores ante soldaduras repetitivas
- Las máquinas robotizadas ofrecen un rápido retorno de las inversiones
- Aseguran realizar soldaduras idénticas con alto grado de precisión
- Consume menor cantidad de alambre de soldadura
- Requieren un espacio reducido por lo que pueden moverse con facilidad a un proceso de fabricación
- Tenemos a nuestra disposición una amplia oferta de posibilidades que nos permiten comprar robots soldadores 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 cadenas de producción.
Historia de los robots para soldadura industriales
Los primeros robots que comenzaron a automatizar la industria se instalaron en los años 60. Sin embargo no sería hasta la década de los 80 cuando empezaron a implantarse los primeros brazos robóticos capaces de realizar soldaduras eléctricas de forma automática.