La automatización 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 con el objetivo de aumentar la competitividad de las empresas. Las ventajas que aportan los robots soldadores permiten a las empresas producir con mayor eficiencia y bajo unos estándares de calidad adaptados a las necesidades de cada proyecto.
¿Estás interesado en un robot para soldadura por puntos?
Si estás pensando en automatizar un proceso de soldadura ponemos a tu disposición una empresa de robótica con amplia experiencia en automatizar procesos de soldadura
Descubre lo que la robótica industrial puede hacer para automatizar tus procesos
¿Qué es una soldadura robótica por puntos?
Por definición un robot de soldadura o robot welding en inglés, es un robot industrial programado por un técnico capaz de realizar procesos de soldadura eléctrica de manera automatizada. Los robots industriales pueden llegar a tener 6 y 7 ejes y básicamente simulan los movimientos del brazo de una persona.
Uno de los beneficios de las soldaduras robóticas es que disminuyen los costes de producción y aumentan las producciones. Además las células robotizadas de soldadura permiten realizar operaciones repetitivas bajo las exigencias de calidad del producto, con elevada precisión y a gran velocidad.
Uno de los sectores en donde mayor ROI tienen las soldaduras robóticas es en el sector de la automoción, dada la cantidad de procesos repetitivos y de larga duración en el tiempo, aunque instalar en cualquier otro proceso industrial que tenga producciones continuas.
Históricamente se realizaban de manera manual, utilizando más trabajadores, con menor ritmo de producción y con una tasa de errores que no se ceñían a las características 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 los trabajos de soldadura aumentando la productividad de las grandes empresas y pymes.
Características de los robots para soldaduras por puntos automatizadas
Los robots soldadores destacan por su capacidad para adaptarse a las necesidades 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.
Los robots más modernos disponen de hasta 7 ejes, aunque por supuesto conviven con los de 6 ejes. Un aspecto a valorar es el grado de protección que disponen en la muñeca, siendo el más habitual la IP67 para trabajar en ambientes con agua y polvo, teniendo la posibilidad de incorporar para trabajos más exigentes el grado de protección IP69K.
Hoy en día muchos fabricantes se decantan por fabricar modelos con muñecas huecas. Un ejemplo es la serie Arc Mate de Fanuc, la cual garantiza libertad de movimiento al robot al llevar en su estructura el cableado y el sistema de gas. Trabajan con recorridos de entre 1.5 m y los 3 m, aunque existen soluciones robóticas de soldadura para trabajos de grandes estructuras.
Para realizar las soldaduras automáticas los robots industriales disponen de 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 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. Si alguien accede al interior de los vallados de seguridad, las máquinas detienen el programa gracias a los sistemas de seguridad integrados.
¿Dónde puedo comprar un robot para soldadura por puntos?
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
Descubre lo que la robótica industrial puede hacer para automatizar tus procesos
Tipos de soldaduras por arco para robots industriales
- Robot soldador por arco. Este tipo de soldadura es la más utilizada y es la que genera 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 continuos que necesitan alta velocidad.
- Soldadura por resistencia. Este sistema se encarga de transmitir corriente entre dos piezas metálicas creando una piscina por el calor en la que se unen ambas piezas. Este sistema se recomienda para tratamientos térmicos.
- Soldadura por puntos. Es un proceso de soldadura en el que un brazo robot soldador une dos metales por medio de la transmisión de corriente. Es de gran utilidad para piezas de poca sección, como por ejemplo en los marcos de chapa del sector la automoción.
- Robot soldador 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 procesos de soldadura de gran precisión.
- 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 reducción de la interferencia de emisión eléctrica. Un sistema soldador de plasma de última generación es Thermal Arc Ultima 150.
- Robot soldador por arco 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 sistema que emplea gas y un hilo de alambre para fusionar los metales. Esta indicado para procesos de soldadura que requieran alta velocidad.
¿Para qué sirve un robot soldador por puntos automático?
Los robots para soldadura han permitido dar respuesta a las pymes ante los diferentes desafíos de los sistemas productivos y de las necesidades de los mercados. El problema de encontrar personal cualificado y asegurar la integridad de los trabajadores, ha sido solventado con la integración de robots soldadores. Ellos son los encargados de automatizar trabajos de riesgo y rutinarios de manera confiable, rápida y de manera controlada.
Hoy en día son los soldadores profesionales 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 integrar robots soldadores es que necesitan un espacio reducido para realizar soldaduras de calidad. Las mejoras tecnológicas ofrecen excelentes respuesta de aceleración ya que disponen de motores muy rápidos.
Descubre lo que la robótica industrial puede hacer para automatizar tus procesos
¿Cómo funciona un robot industrial para soldadura por puntos?
El robot industrial lleva 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. Es quien realiza la soldadura mediante un proceso de fusión que suelda dos piezas gracias a la aportación de material. Hay distintas soluciones, incluido el tratamiento de un gas, que reduce la contaminación que produce el proceso de fusión de materiales. Los equipos de soldadura más extendidos para este sistema automatizado pertenecen a las marcas líderes del sector como Kemppi, Lincoln, SKS, EWM, Fronius, Esab o Selco.
Los brazos robóticos de soldar pueden moverse en tres dimensiones para tipos rectilíneos y a traves de más planos con aplicaciones articuladas. Para lograrlo suelen incorporar posicionadores de soldadura con estaciones independientes servocontroladas con diferentes formas que se adaptan a las necesidades 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 soldadores necesitan de estaciones de limpieza de antorcha, imprescindibles para ofrecer procesos 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 si se produce una colisión por error.
Según la versión y fabricante, la alimentación del hilo va colocada de una forma u otra sobre el brazo robótico. Es el caso de Arc Mate de Fanuc, quien ha colocado el sistema en el hombro del robot aportando mayor estabilidad a la alimentación del hilo. Para evitar sobrecalentamientos en las antorchas incorporan diferentes métodos de refrigeración, siendo los más comunes los enfriados por líquido, gas o por aire.
Muchos de los controladores actuales incorporan de paquetes de software preparados por medio de interfaces intuitivas con las que crear las programaciones de las soldaduras. Necesitan de un controlador para programar, como el software KRC2 que pone a nuestra disposición Kuka.
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, mientras que evolución natural es el software Arc Tool. Hoy en día esta herramienta permite a los programadores ahorrar tiempo de aprendizaje a la hora de programar las trayectorias favoreciendo 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 diagnósticos remotos a través de internet.
Fabricantes de los principales robots de soldadura por puntos
Algunas de las principales marcas de robots para sistemas de paletización y soldaduras industriales son Fanuc, Kuka, Yaskawa, Panasonic y ABB. Motoman MA y AR son la serie de robots de precisión de Yaskawa que se ha consolidado como una de las mejores alternativas para soldaduras robotizadas. Yaskawa también lidera la fabricación de software, sensores y posicionadores, por lo que indiscutiblemente es en referente en el sector a la hora de comprar un robot soldador nuevo con la tecnología más avanzada.
Ventajas de los brazos robóticos para soldaduras por puntos
La seguridad de los operarios se ha convertido para las empresas en un aspecto fundamental. Las antorchas de soldadura alcanzan más de mil grados por lo que los robots soldadores evitan poner en riesgo a los operarios. De este modo las celdas de soldadura son un elemento imprescindible para evitar accidentes laborales, gracias a que disponen de células fotoeléctricas de seguridad que al igual que sucede con los robots de corte por láser, ofrecen espacios laborales absolutamente seguros.
Para garantizar una puesta en marcha sin accidentes, los software de programación ofrecen simulaciones que garantizan el correcto uso de los equipos. Aun así, los robots incorporan sistemas anticolisión que, en caso de haberse producido una colisión, lo detectan instantáneamente y paralizan el ciclo de trabajo.
Ventajas de instalar robots soldadores por puntos
Integrar soldaduras automáticas con robots para procesos continuos te ofrece los siguientes beneficios:
- Se adaptan a cualquier postura, ambiente y condiciones de trabajo
- Optimiza los procesos
- Reducen los tiempos de soldadura aumentando la productividad
- Optimizan los costes de producción aumentando la competitividad de la empresa
- Suprimes los fallos que cometemos los operarios
- Las máquinas robotizadas no sufren las lesiones oculares derivadas de los trabajos de soldadura
- Garantizan la calidad de las soldaduras frente a la falta de soldadores cualificados
- Realizan soldaduras más limpias reduciendo las salpicaduras de cada soldadura
- No padecen despistes como sucede entre los trabajadores ante trabajos repetitivos y continuos
- Los brazos robóticos ofrecen un rápido ROI
- Garantizan realizar soldaduras en los mismos puntos con gran precisión
- Consume menor cantidad de electrodos
- Requieren un espacio pequeño por lo que pueden incorporarse con facilidad a un proceso de fabricación
- Hay una amplia oferta de posibilidades que nos permiten comprar robots soldadores nuevos, reparados, reacondicionados o de segunda mano
- Las empresas de robótica diseñan proyectos llave en mano que facilitan 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 la década de los 60. Sin embargo no fue hasta la década de los 80 cuando empezaron a implantarse los primeros robots que podían realizar soldaduras eléctricas de forma autónoma.