La automatizaci贸n de los procesos de soldadura en el sector industrial se ha convertido en un factor de vital importancia que permite optimizar un trabajo de soldadura favoreciendo la competitividad de las pymes. Los beneficios que ofrecen los robots soldadores permiten a las empresas trabajar 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 realizar procesos de soldadura el茅ctrica de forma totalmente aut贸noma. Los robots pueden llegar a tener desde 6 ejes hasta 7 ejes y b谩sicamente imitan los movimientos del brazo de una persona.
Uno de los beneficios de las soldaduras rob贸ticas es que disminuyen el precio de producci贸n y aumentan las producciones. Adem谩s las c茅lulas de soldadura robotizadas permiten realizar tareas bajo los niveles de calidad del producto, con alto grado de precisi贸n y con gran rapidez.
Uno de los sectores en donde mejor retorno de la inversi贸n tienen los robots soldadores es en el sector del autom贸vil, dada la cantidad de procesos repetitivos y de larga duraci贸n en el tiempo, aunque son aplicables en cualquier otro proceso industrial que tenga repetitividad.
Hist贸ricamente se realizaban de manera manual, empleando un mayor n煤mero de empleados, m谩s lentos y con una tasa de errores que no se ce帽铆an a las caracter铆sticas de los procesos. Los avances que se han producido en las dos 煤ltimas d茅cadas en la rob贸tica y otras tecnolog铆as asociadas, como es el caso de la Visi贸n Artificial y la Realidad Aumentada, permiten optimizar aplicaciones como las de soldadura y las de robots despaletizadores de botellas aumentando la productividad de las grandes empresas y pymes.
Caracter铆sticas de los robots para soldaduras automatizadas por resistencia
Si est谩s pensando en comprar un robot soldador de segunda mano o nuevo, debes de saber que una de sus mejores caracter铆sticas son su capacidad para adaptarse a las necesidades de cada proceso de soldadura, incluido su colocaci贸n. Diferentes fabricantes ofrecen montajes flexibles, con capacidad para trabajar en 谩ngulo, colgados en el techo, en la pared o en el suelo.
Los robots m谩s modernos tienen hasta 7 ejes, aunque por supuesto conviven con los de 6 ejes. Un aspecto a tener en cuenta es el grado de protecci贸n que tienen en la mu帽eca, siendo el m谩s habitual la IP67 para trabajar en ambientes con agua y polvo, teniendo la posibilidad de incorporar para trabajos m谩s exigentes el grado de protecci贸n IP69K.
Hoy en d铆a numerosas marcas se decantan por dise帽ar robots con brazos rob贸ticos huecos. Un ejemplo es la serie Arc Mate de Fanuc, la cual ofrece libertad de movimiento al robot al llevar en su interior el cableado. Trabajan con alcance de entre 1.5 m y los 3 m, aunque hay soluciones automatizadas de soldadura para trabajos de mayores dimensiones.
Para llevar a cabo las programaciones los robots disponen de fuentes de alimentaci贸n y equipos de soldadura sin茅rgicos que son refrigerados l铆quidos con intensidades que pueden llegar a alcanzar los 500 amperios. Adem谩s incorporan de devanadoras automatizadas de hilo y pistolas de soldadura con sistemas anticolisi贸n que suelen ir refrigeradas por l铆quido o por aire.
Las m谩quinas de soldar y los equipos rob贸ticos se instalan en el interior de celdas de soldadura que garantizan la seguridad de los operarios. Si alguien accede al interior de los vallados de seguridad, los robots detienen el proceso gracias a los sistemas de seguridad integrados.
驴D贸nde puedo comprar un brazo rob贸tico para soldar piezas por resistencia?
Si est谩s valorando la posibilidad de integrar un robot soldador se帽alarte que necesitas que una empresa especializada te gu铆e y te asesore para que puedas sacar el mayor rendimiento al proceso
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Tipos de soldaduras por arco con robots industriales
- Robot para soldadura por arco. Este tipo de soldadura es la m谩s utilizada y es la que genera un arco el茅ctrico entre un electrodo y un elemento met谩lico que alcanza grandes temperaturas fundiendo dos materiales y unirlos. Este proceso de soldadura especialmente indicado para procesos repetitivos que requieren gran velocidad.
- Soldadura por resistencia. Esta soldadura se encarga de generar corriente entre dos piezas met谩licas creando una piscina por el calor en la que se funden las dos piezas. Esta aplicaci贸n est谩 especialmente indicada para tratamientos t茅rmicos.
- Robot para soldadura por puntos. Es un proceso de soldadura que une dos metales por medio de la transmisi贸n de corriente. Se suele utilizar para piezas muy finas, como sucede en los marcos de chapa del sector del autom贸vil.
- Robot para soldadura 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 procesos de soldadura de gran precisi贸n.
- Robot para soldadura por plasma. Este sistema utiliza gas ionizado para generar 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 trabajos, tiene un inicio del arco constante y reducci贸n de la interferencia de emisi贸n el茅ctrica. Un sistema soldador de plasma de 煤ltima generaci贸n es Thermal Arc Ultima 150.
- Robot para soldadura MIG. MIG es el acr贸nimo en ingl茅s de aunque tambi茅n es conocido como GMAW que significa Gas Metal Arc Welding. Es una aplicaci贸n de soldadura que utiliza gas y un hilo de alambre con el que unir los metales. Esta indicado para procesos de soldadura que necesitan alta velocidad.
驴Para qu茅 sirve un robot de soldaduras por resistencia?
Los robots industriales para soldadura el茅ctrica han permitido dar respuesta a las empresas ante los distintos retos de los sistemas productivos y de la demanda de los mercados. El problema de encontrar soldadores profesionales y asegurar la integridad de los t茅cnicos, ha sido solventado con la incorporaci贸n de robots para realizar procesos de soldadura. Ellos son ahora los que automatizan los trabajos de riesgo y rutinarios 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 las m谩quinas realizan los procesos repetitivos y de escaso valor.
Una de las particularidades de integrar robots para soldaduras automatizadas es que requieren un peque帽o espacio para realizar soldaduras de calidad. En la actualidad los robots ofrecen excelentes respuesta de aceleraci贸n gracias a que disponen de motores muy r谩pidos.
驴C贸mo funciona un robot soldador industrial por resistencia?
El brazo rob贸tico para soldadura dispone de una fuente de alimentaci贸n capaz de generar 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 por medio de un proceso de fusi贸n que suelda dos piezas gracias a la aportaci贸n de material. Tenemos a nuestra disposici贸n diferentes aplicaciones, incluido el tratamiento de un gas, que reduce la contaminaci贸n que produce el proceso de fusi贸n de materiales.
Los equipos de soldadura m谩s extendidos para este tipo de aplicaciones pertenecen a fabricantes l铆deres del sector como Kemppi, SKS, Lincoln, Fronius, Esab, Lorch o Miller.
Los brazos rob贸ticos soldadores trabajan en tres dimensiones para tipos rectil铆neos y a trav茅s de m谩s planos utilizando aplicaciones articuladas. Para lograrlo suelen incorporar mesas giratorias de soldadura con estaciones independientes servocontroladas con diferentes formas que se adaptan a las necesidades del producto. Los servoposicionadores para soldaduras coordinadas disponen de uno o dos ejes con capacidades de cargas superiores a los 1500 kilogramos.
Los robots soldadores necesitan de equipos de limpieza de antorcha, imprescindibles para garantizar los trabajos de soldadura de calidad. Una ventaja es que los robots eliminan las salpicaduras del proceso empleando los limpiadores de las antorchas mientras esperan a que llegue la pr贸xima pieza aprovechando el tiempo de ciclo. Tambi茅n disponen de sensores anticolisi贸n para evitar da帽os mayores en caso de que se produzca un accidente.
Seg煤n el modelo y fabricante, la alimentaci贸n del hilo va colocada de una forma u otra en el robot. Por citar un ejemplo Arc Mate de Fanuc ha colocado el equipo en el hombro del robot aportando mayor seguridad a la alimentaci贸n del hilo. Con el fin de evitar calentamientos excesivos en las antorchas pueden utilizar diferentes sistemas de refrigeraci贸n, siendo los m谩s comunes los refrigerados por l铆quido, gas o por aire.
Ya sean aplicaciones nuevas o robots reparados, disponen controladores con paquetes de software preparados por medio de interfaces intuitivas con las que dise帽ar las programaciones de las soldaduras. Para llevar a cabo 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 aport贸 mayores prestaciones 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. En la actualidad esta herramienta permite a los t茅cnicos ahorrar tiempo de aprendizaje en la programaci贸n de las trayectorias y aumenta el tiempo activo del robot.
Algunos de los beneficios que aportan en la actualidad es que pueden integrarse en redes por medio de un bus y te ofrecen la posibilidad de realizar diagn贸sticos remotos a trav茅s de internet.
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Riesgos de los robots soldadores
La seguridad de los trabajadores se ha convertido para todas empresas en una premisa fundamental. Las antorchas de soldadura alcanzan m谩s de mil grados por lo que las soldaduras robotizadas evitan poner en peligro a los trabajadores. De este modo las celdas de soldadura son un elemento imprescindible para reducir accidentes, ya que disponen de c茅lulas fotoel茅ctricas de seguridad que al igual que sucede con los robots para paletizado autom谩tico, ofrecen espacios laborales totalmente confiables.
Para garantizar una puesta en marcha sin accidentes, los software de programaci贸n te permiten realizar que garantizan el correcto uso de los equipos. Adem谩s de ello, los robots integran sistemas anticolisi贸n que, en caso de haberse producido una colisi贸n, lo detectan instant谩neamente y paralizan el ciclo de trabajo.
Marcas fabricantes de los principales robots de soldadura por arco
Algunos de los fabricantes m谩s importantes de robots para soldaduras industriales son Fanuc, Kuka, Yaskawa, Panasonic y ABB. Motoman MA y AR son la gama de robots de precisi贸n de Yaskawa que ha logrado consolidarse como una de las mejores alternativas para instalar procesos 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.
Ventajas de comprar robots soldadores
Integrar soldaduras autom谩ticas con brazos rob贸ticos para trabajos repetitivos te garantiza los siguientes beneficios:
- Se adaptan a cualquier postura, entorno y condiciones laborales
- Optimiza los procesos
- Reducen los tiempos de soldadura aumentando la productividad
- Reduce los costes de producci贸n mejorando la competitividad de la empresa
- Suprimes los fallos que cometemos los trabajadores
- Las m谩quinas robotizadas no sufren los accidentes laborales derivadas de los procesos de soldadura
- Garantizan la calidad de los procesos frente a la falta de soldadores cualificados
- Realizan soldaduras m谩s limpias reduciendo las salpicaduras de cada soldadura
- No sufren cansancio como sucede entre los operarios ante soldaduras repetitivas
- Los robots soldadores ofrecen un r谩pido ROI
- Garantizan realizar soldaduras en los mismos puntos con alto grado de precisi贸n
- Se optimiza el consumo de material de soldadura
- Utilizan un espacio peque帽o por lo que pueden incorporarse con facilidad a una l铆nea de producci贸n
- Existe en el mercado una amplia oferta de posibilidades que nos permiten comprar robots soldadores nuevos, reparados, reacondicionados o de segunda mano
- Las empresas de rob贸tica realizan proyectos llave en mano que facilitan su instalaci贸n evitando paradas en las cadenas de producci贸n.
Historia de los robots para soldadura industriales
Los primeros robots que comenzaron a automatizar los procesos industriales se instalaron en los a帽os 60. No obstante no ser铆a hasta los a帽os 80 cuando comenz贸 a integrarse los primeros robots capaces de realizar soldaduras el茅ctricas de manera aut贸noma.