Soldadura Robotizada

Robot soldador industrial para soldadura rob贸tica automatizada

La automatizaci贸n de los procesos de soldadura en el sector industrial se ha convertido en un factor de vital importancia para poder optimizar un trabajo de soldadura favoreciendo la competitividad de las empresas. Las ventajas que ofrecen los robots soldadores permiten a las empresas producir con mayor eficiencia y bajo unos est谩ndares de calidad personalizados a las particularidades de cada proceso.

Robots industriales para soldadura y robots soldadores para soldaduras robotizadas

驴Buscas una empresa de rob贸tica para automatizar un proceso con soldaduras robotizadas?

Si est谩s pensando automatizar un proceso de soldadura, te ofrecemos informaci贸n detallada sobre las empresas de automatizaci贸n industrial que trabajan en tu provincia especializadas en dise帽ar soluciones integrales de automatizaci贸n de soldadura por medio de robots.

驴Qu茅 es una soldadura rob贸tica autom谩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 manera totalmente aut贸noma. Los brazos rob贸ticos pueden llegar a tener desde 6 ejes hasta 7 ejes y principalmente simulan los movimientos de un brazo humano.

Una de las principales ventajas de automatizar los procesos de soldadura es que reducen los costes de producci贸n y aumentan la productividad. Adem谩s las c茅lulas robotizadas de soldadura permiten realizar trabajos bajo los niveles de calidad del producto, con alto grado de precisi贸n y a gran velocidad.

Uno de los sectores en donde mejor retorno de la inversi贸n tienen las soldaduras rob贸ticas es en el sector de la automoci贸n, 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 series largas de producci贸n.

Tradicionalmente las soldaduras se realizaban de manera manual, empleando un mayor n煤mero de empleados, con menor ritmo de producci贸n y con una tasa de errores que no se adaptaban a las necesidades de las producciones. 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 los trabajos de soldadura aumentando la competitividad de las grandes empresas y pymes.

Marcas de los principales robots de soldadura por arco

Algunas de las principales marcas de robots para soldaduras industriales son Fanuc, Kuka, Yaskawa, Panasonic y ABB. Motoman MA y AR son la serie de robots de precisi贸n de Yaskawa que se ha consolidado como una de las mejores alternativas para integrar procesos de soldadura robotizadas. Tambi茅n ha liderado el dise帽o de software, sensores y posicionadores por lo que indiscutiblemente es en referente en el sector.

Caracter铆sticas de los robots para soldaduras automatizadas

Las soldaduras robotizadas destacan por su capacidad para adaptarse a las necesidades de los procesos de soldadura, incluido su colocaci贸n. Algunos modelos ofrecen montajes flexibles, con capacidad para trabajar en 谩ngulo, colgados en el techo, en la pared o en el suelo.

Algunas de las 煤ltimas versiones disponen de 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 disponen en la mu帽eca, siendo el m谩s habitual el IP67 para trabajar en puestos con agua y polvo, disponiendo para procesos m谩s exigentes el grado de protecci贸n IP69K.

En la actualidad muchos fabricantes se decantan por fabricar robots con brazos rob贸ticos huecos. Es el caso de la serie Arc Mate de Fanuc, la cual garantiza libertad de movimiento al robot al integrar en su interior el cableado y el sistema de gas. Trabajan con recorridos de entre 1.5 m y los 3 m, aunque existen soluciones rob贸ticas de soldadura para trabajos de grandes estructuras.

Para realizar las soldaduras autom谩ticas los robots incorporan fuentes de alimentaci贸n y equipos de soldadura sin茅rgicos que son refrigerados por agua con intensidades que tienen 500 amperios. Tambi茅n disponen de devanadoras automatizadas 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 dentro 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 proceso gracias a los mecanismos de seguridad integrados.

Tipos de soldaduras robotizadas con robots industriales

  • Soldaduras por arco. Este tipo de soldadura es la m谩s extendida y es la que produce un arco el茅ctrico entre un electrodo y un elemento met谩lico que alcanza grandes temperaturas y permite fundir dos materiales y unirlos. Es un tipo de soldadura especialmente indicado para procesos continuos que requieren alta velocidad.
  • Soldadura por resistencia. Este sistema se encarga de transmitir corriente entre dos piezas met谩licas creando una piscina por el calor en la que se funden las dos piezas. Este sistema est谩 especialmente indicado para tratamientos t茅rmicos.
  • 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 por ejemplo en los marcos de chapa del sector automotriz.
  • 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 el nombre GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Es una soldadura de gran uso en el sector del autom贸vil gracias a que permite realizar trabajos de soldadura de gran precisi贸n.
  • Soldaduras por arco TIG con soldadura por plasma. Este sistema 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 la productividad de los procesos de soldadura, 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.
  • Soldadura MIG. Su nombre procede del ingl茅s Metal Inert Gas aunque tambi茅s es conocido como GMAW que significa Gas Metal Arc Welding. Es un sistema que utiliza gas y un hilo de alambre para fusionar los metales. Esta indicado para procesos de soldadura que necesitan gran velocidad.

驴Para qu茅 sirve un robot de soldaduras industriales automatizadas?

Los robots soldadores han permitido dar respuesta a las empresas ante los diferentes desaf铆os de los sistemas productivos y de la demanda de los mercados. El problema de encontrar profesionales experimentados y asegurar la integridad de los t茅cnicos, ha sido solventado con la incorporaci贸n de robots para soldadura. Ellos son ahora los que automatizan los trabajos peligrosos y repetitivos de manera segura, r谩pida y de manera controlada.

Hoy en d铆a son los soldadores profesionales los encargados de supervisar la calidad de las mismas, mientras que las m谩quinas realizan el trabajo repetitivo y de escaso valor.

Una de las particularidades de integrar robots para soldaduras automatizadas es que requieren un espacio reducido para realizar soldaduras de calidad. Los avances en el desarrollo de la tecnolog铆a ofrecen excelentes respuesta de aceleraci贸n gracias a que disponen de motores extremadamente r谩pidos.

驴C贸mo funciona un robot para soldador industrial? 

El robot industrial 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 mediante un proceso de fusi贸n que une dos piezas gracias a la aportaci贸n de material. Existen diferentes soluciones, incluida la aplicaci贸n de un gas, que reduce la contaminaci贸n que produce los materiales soldados.

Los equipos de soldadura m谩s extendidos para este tipo de aplicaciones pertenecen a las marcas l铆deres del sector como Kemppi, SKS, Lincoln, Fronius, Esab, Lorch o Miller.

Los robots de soldar pueden moverse en tres dimensiones para tipos rectil铆neos y por medio de m谩s planos utilizando aplicaciones articuladas. Para lograrlo pueden incorporar posicionadores de soldadura con estaciones independientes servocontroladas con diferentes geometr铆as 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 kg.

Los robots de soldadura disponen de estaciones de limpieza de antorcha, imprescindibles para garantizar los trabajos 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 tienen sensores anticolisi贸n para evitar da帽os mayores cuando hay una colisi贸n por error.

Seg煤n el modelo y fabricante, la alimentaci贸n del hilo va colocada de un modo u otro en el brazo rob贸tico. 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. Con el objetivo de evitar sobrecalentamientos en las antorchas disponen de diferentes sistemas de refrigeraci贸n, siendo los m谩s comunes los enfriados por l铆quido, gas o por aire.

La gran mayor铆a de los controladores actuales disponen de paquetes de software preparados por medio de interfaces intuitivas con las que dise帽ar 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 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.

Otras de las m煤ltiples ventajas que ofrecen en la actualidad es que pueden integrarse en redes por medio de un bus y permiten realizar diagn贸sticos remotos a trav茅s de internet.

Seguridad de las celdas de soldadura

La seguridad de los trabajadores se ha convertido para las empresas en un aspecto fundamental. Las antorchas de soldadura alcanzan m谩s de mil grados por lo que las soldaduras robotizadas evitan poner en riesgo a los trabajadores. De este modo las celdas de soldadura son un elemento imprescindible para evitar accidentes laborales, gracias a que incorporan c茅lulas fotoel茅ctricas de seguridad que al igual que sucede con los robots paletizadores, garantizan entornos de trabajo totalmente confiables.

Para garantizar una puesta en marcha sin sustos, los software de programaci贸n ofrecen simulaciones que aseguran el correcto uso de los equipos. Complementariamente, los robots tienen sensores anticolisi贸n que, en caso de haberse producido una colisi贸n, lo detectan r谩pidamente y paralizan el programa.

Ventajas de integrar robots soldadores

Realizar soldaduras autom谩ticas con robots para trabajos repetitivos te ofrece los siguientes beneficios:

  • Son capaces de adaptarse a cualquier postura, entorno y condiciones de temperatura
  • Ofrece mayor eficiencia en los procesos
  • Reducen los tiempos de soldadura aumentando la productividad
  • Reduce los costes de producci贸n aumentando la competitividad de la empresa
  • Eliminan los errores que cometemos los humanos
  • Los robots no sufren las lesiones oculares derivadas de los trabajos de soldadura
  • Garantizan la calidad de los procesos frente a la falta de profesionales cualificados
  • Realizan soldaduras m谩s limpias reduciendo la limpieza habitual despu茅s de cada soldadura
  • No padecen despistes como sucede entre los trabajadores ante trabajos repetitivos y continuos
  • Las m谩quinas robotizadas ofrecen un r谩pido retorno de las inversiones
  • Garantizan realizar soldaduras id茅nticas con inmejorable precisi贸n
  • Consume menor cantidad de electrodos
  • Necesitan un espacio reducido por lo que pueden incorporarse con facilidad a una l铆nea de producci贸n
  • Existe en el mercado gran cantidad de posibilidades que nos permiten comprar robots de soldadura nuevos, reparados, reacondicionados o de segunda mano
  • Las empresas integradoras llevan a cabo proyectos llave en mano que facilitan 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

Los primeros robots que comenzaron a automatizar los procesos industriales llegaron en la d茅cada de los 60 del siglo XX. Sin embargo no ser铆a hasta la d茅cada de los 80 cuando empezaron a implantarse los primeros robots capaces de realizar soldaduras el茅ctricas de manera aut贸noma.

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