La automatización de los procesos de soldadura en el sector industrial se ha convertido en un factor de vital relevancia para poder optimizar un proceso de soldadura con gas de protección con el objetivo de aumentar la competitividad de las pymes. Los beneficios que ofrecen los robots soldadores permiten a las empresas trabajar con mayor eficiencia y bajo unos estándares de calidad personalizados a las particularidades de cada proceso.
Comprar robot para soldaduras automáticas con gas TIG y MIG/MAG
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¿Qué es una soldadura robótica con gas de protección?
Por definición un robot de soldadura o robot welding en inglés, es una máquina industrial programada por un técnico capaz de llevar a cabo procesos de soldadura eléctrica de manera totalmente autónoma. Los brazos robóticos pueden llegar a tener desde 6 ejes hasta 7 ejes y básicamente simulan los movimientos del brazo de una persona.
La soldadura con gas de protección es un tipo de soldadura con arco en la que se emplea un alambre de acero y un gas de protección para evitar la oxidación. Estos gases pueden ser gases activos (soldadura MAG con CO2 o O2) o gases inertes (soldadura MIG con argón o helio).
Una de las principales ventajas de las soldaduras robóticas es que disminuyen el precio de producción y aumentan la productividad. Además las células robotizadas de soldadura permiten realizar trabajos bajo las exigencias de calidad del producto, con elevada precisión y con gran rapidez.
Uno de los sectores en donde mejor retorno de la inversión tienen los robots soldadores es en el sector del automóvil, dada las producciones repetitivas y de larga duración en el tiempo, aunque integrar en cualquier otro proceso industrial que tenga producciones continuas.
Históricamente se realizaban 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 necesidades de los procesos. Las innovaciones que se han producido en las dos últimas décadas en la robótica y otras tecnologías asociadas, como es el caso de la Visión Artificial y la Realidad Aumentada, permiten optimizar las aplicaciones de soldadura aumentando la productividad de las grandes empresas y pymes.
Características soldaduras automatizadas con gas para TIG y MIG.
Los robots soldadores destacan por su capacidad para adaptarse a las particularidades de cada proceso de soldadura, incluido su colocación. Algunos modelos ofrecen montajes flexibles, con capacidad para ser posicionados en ángulo, colgados en el techo, en la pared o en el suelo.
Algunas de las últimas versiones han sido diseñadas con hasta 7 ejes, aunque por supuesto conviven con los de 6 ejes. Una de las principales ventajas a tener en cuenta es el grado de protección que disponen en la muñeca, siendo el más habitual la IP67 para trabajar en puestos con agua y polvo, disponiendo para procesos más delicados el grado de protección IP69K.
Hoy en día muchos fabricantes se inclinan por fabricar robots con muñecas huecas. Es el caso de la serie Arc Mate de Fanuc, la cual garantiza libertad de movimiento al robot al integrar en su estructura el cableado y el sistema de gas. Pueden realizar sus funciones con recorridos de entre 1.5 m y los 3 m, aunque hay soluciones robóticas de soldadura para trabajos de grandes estructuras.
Para realizar las soldaduras automáticas los robots disponen de fuentes de alimentación y equipos de soldadura sinérgicos refrigerados por agua con intensidades que alcanzan 500 amperios. Además 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 robóticos se instalan en el interior de celdas de soldadura que garantizan la seguridad a los trabajadores. Si alguien accede al interior de los vallados de seguridad, los robots detienen el programa gracias a los sistemas de seguridad integrados.
¿Dónde puedo comprar un brazo robótico para soldar con gas de protección?
Si estás valorando la posibilidad de integrar un robot soldador señalarte que necesitas que una empresa especializada te guíe y te asesore para que puedas sacar el mayor rendimiento al proceso
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Fabricantes de los principales robots de soldadura por arco
Algunos de los fabricantes más importantes de robots paletizadores y para soldaduras industriales son Fanuc, Kuka, Yaskawa, Panasonic y ABB. Motoman MA y AR son la serie de robots de precisión de Yaskawa que ha logrado consolidarse como una de las mejores alternativas para instalar aplicaciones de soldadura automáticas. También ha liderado la fabricación de software, sensores y posicionadores por lo que sin duda alguna es en referente en el sector.
En la actualidad existen diferentes opciones de compra, teniendo a tu disposición robots nuevos, reparados y robots soldadores de ocasión a buen precio
Tipos de soldaduras por arco con robots industriales
Además de la soldadura robotizada por láser, a continuación te indicamos cuáles son los tipos de soldadura industrial más extendidos.
- Soldadura robotizada por arco. Este tipo de soldadura es la más extendida y es la que produce un arco eléctrico entre un electrodo y un elemento metálico que alcanza altas temperaturas fundiendo dos materiales y unirlos. Es un tipo de soldadura especialmente indicado para procesos continuos que necesitan gran velocidad.
- Soldadura robotizada por resistencia. Esta soldadura se encarga de transmitir corriente entre dos piezas metálicas creando una piscina por el calor en la que se funden ambas piezas. Este sistema se recomienda para tratamientos térmicos.
- Soldadura robotizada por puntos. Es un proceso de soldadura que une 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 la automoción.
- Soldadura robotizada por 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 procesos de soldadura de gran precisión.
- Soldadura robotizada por plasma. Este proceso utiliza gas ionizado para producir temperaturas extremadamente altas. Si la comparamos con la soldadura tradicional TIG, la soldadura por plasma ofrece la ventaja de que mejora el rendimiento de los procesos de soldadura, tiene un inicio del arco constante y reduce la interferencia de emisión eléctrica. Un sistema soldador de plasma de última generación es Thermal Arc Ultima 150.
- Soldadura robotizada por MIG. Su nombre procede del inglés Metal Inert Gas aunque tambiés es conocido como GMAW que significa Gas Metal Arc Welding. Hace referencia a un tipo de soldadura que utiliza gas y un hilo de alambre con el que junta los metales. Esta indicado para procesos de soldadura que necesitan gran velocidad.
¿Para qué sirve un robot de soldaduras industriales con gas de protección?
Los robots industriales han permitido dar respuesta a las empresas ante los distintos desafíos de los sistemas productivos y de la demanda de los mercados. El problema de encontrar personal cualificado y asegurar la integridad de los trabajadores, ha sido solventado con la incorporación de robots soldadores. Ellos son ahora los que automatizan los trabajos peligrosos y repetitivos de manera confiable, rápida y de manera controlada.
Ahora son los profesionales de la soldadura los encargados de supervisar la calidad de las mismas, mientras que los robots realizan el trabajo repetitivo y de escaso valor.
Una de las particularidades de instalar soldaduras automáticas es que requieren un espacio reducido para realizar soldaduras de calidad. En la actualidad los robots ofrecen excelentes respuesta de aceleración gracias a que disponen de motores extremadamente rápidos.
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¿Cómo funciona un robot soldador con gas TIG y MIG/MAG?
Los robots de soldaduras industriales tienen una fuente de alimentación capaz de generar 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 suelda dos piezas gracias a la aportación de material. Hay diferentes soluciones, incluida la aplicación de un gas, que evita la contaminación que produce la soldadura fundida.
Los equipos de soldadura más extendidos para este tipo de aplicaciones pertenecen a fabricantes líderes del sector como Kemppi, SKS, Lincoln, Fronius, Esab, Lorch o Miller.
Los brazos robóticos de soldar pueden moverse en tres dimensiones para tipos rectilíneos y a traves de más planos utilizando aplicaciones articuladas. Para lograrlo suelen incorporar posicionadores de soldadura con estaciones independientes servocontroladas con diferentes formas que se adaptan a las particularidades del proceso de soldadura. Los servoposicionadores para soldaduras coordinadas pueden tener uno o dos ejes con capacidades de cargas superiores a los 1500 kilogramos.
Los robots de soldadura reparados o nuevos necesitan estaciones para la limpieza de las antorchas, imprescindibles para garantizar los trabajos de soldadura de calidad. Una ventaja es que los robots reducen las salpicaduras del proceso empleando los limpiadores de las antorchas mientras aguardan a que llegue la próxima pieza aprovechando el tiempo de ciclo. También tienen sensores anticolisión que evitan daños mayores si se produce un error.
Según la versión y la marca del robot, la alimentación del hilo va colocada de un modo u otro sobre el brazo robótico. Por citar un ejemplo Arc Mate de Fanuc ha colocado el sistema en el hombro del robot ofreciendo mayor estabilidad a la alimentación del hilo.
Con el objetivo de evitar sobrecalentamientos en las antorchas incorporan distintos métodos de refrigeración, siendo los más comunes los refrigerados por líquido, gas o por aire.
Habitualmente los controladores que se integran hoy en día disponen de paquetes de software preparados por medio de interfaces intuitivas con las que crear las programaciones de los procesos de soldadura. Para realizar las programaciones Kuka pone a disposición de sus clientes el controlador KRC2.
Un controlador que ha utilizado durante décadas el fabricante Fanuc ha sido el Rj3 y el Rj3iC. El R-30iB mejoró sus capacidades a los robots del fabricante, como puede ser mayor velocidad y precisión en sus movimientos, y su evolución natural es el software Arc Tool. En la actualidad esta herramienta permite a los programadores ahorrar tiempo de aprendizaje en la programación de las trayectorias y aumenta los tiempos de trabajo del robot.
Algunas de las múltiples ventajas que aportan en la actualidad es que permiten integrarse en redes por medio de un bus y permiten realizar diagnósticos a distancia por medio de internet.
Riesgos de los robots soldadores con gas de protección
La seguridad de los operarios se ha convertido para todas empresas en un aspecto fundamental. Las antorchas de soldadura alcanzan más de mil grados por lo que las soldaduras robotizadas evitan poner en peligro a los soldadores humanos. Por ello las celdas de soldadura son un elemento de vital importancia para la prevención de riesgos laborales, ya que incorporan células fotoeléctricas de seguridad que del mismo modo que sucede con los robots de corte por láser, ofrecen entornos de trabajo totalmente confiables.
Para garantizar el inicio de un nuevo programa sin colisiones, los software de programación ofrecen simulaciones que garantizan el correcto uso de los equipos. Además de ello, los robots tienen sistemas anticolisión que, en caso de haberse producido una colisión, lo detectan rápidamente y paralizan la producción.
Ventajas de comprar robots soldadores con gas de protección
Integrar soldaduras automatizadas con robots para procesos repetitivos te ofrece los siguientes beneficios:
- Son capaces de adaptarse a cualquier postura, ambiente y condiciones laborales
- Mejora los procesos
- Reducen los tiempos de soldadura ofreciendo un mayor rendimiento de los trabajos
- Reduce los costes de producción aumentando la competitividad de la empresa
- Eliminan los errores que cometemos los trabajadores
- Los brazos robóticos 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 precisión reduciendo la limpieza habitual después de cada soldadura
- No tienen fatiga como sucede entre los trabajadores ante trabajos repetitivos y continuos
- Los robots garantizan un rápido retorno de las inversiones
- Permiten realizar soldaduras idénticas con inmejorable precisión
- Consume menor cantidad de alambre de soldadura
- Utilizan 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 integración evitando paradas en las líneas de montaje
Historia de los robots para soldadura industriales
Los primeros robots que comenzaron a automatizar los procesos industriales se instalaron en los años 60. Sin embargo no sería hasta la década de los 80 cuando empezaron a implantarse los primeros brazos robóticos soldadores que podían realizar soldaduras eléctricas de forma autónoma.