Robots soldadores y soldadura robótica
La soldadura robótica es una de las aplicaciones robóticas más comunes en el sector industrial, impulsada principalmente por el sector automotriz durante las últimas décadas. Es más productiva cuando se realizan tareas de soldadura repetitivas de gran volumen.
Existen varios tipos diferentes de procesos de soldadura robótica, cada uno con sus propios beneficios y tipos de aplicaciones. Aquí veremos los distintos tipos de soldadura y los robots soldadores, los más conocidos del mercado, y las ventajas y desventajas de este tipo de soldadura, entre otros. ¡Empecemos!
Qué encontrarás en esta guía:
- ¿Qué es la soldadura robótica?
- Soldadura robótica VS Soldadura manual
- 7 tipos de procesos de soldadura robótica
- Los robots de soldadura más populares de la industria
- El papel de los robots soldadores en la industria automotriz
- Las ventajas principales del robot soldador
- Desventajas de la soldadura robótica
- Sistemas de soldadura robótica | Guía para elegir el correcto
- Precio de un robot soldador
¿Qué es la soldadura robótica?
La soldadura robotizada es el empleo de herramientas programables mecanizadas (robots), con las que se hace un proceso de Soldadura absolutamente automático, tanto en la operación de soldeo como manteniendo la pieza. Cuando se utilizan robots para cualquier proceso, el método requiere modificaciones para acomodar la automatización. Lo mismo ocurre con la soldadura, que utiliza varias herramientas que no se encuentran en su equivalente manual. Las personas no necesitan programar como los soldadores robóticos.
El robot en sí tiene un brazo que puede moverse en tres dimensiones para tipos rectilíneos y a través de más planos con versiones articuladas. Un alimentador de alambre envía el alambre de relleno al robot, ya que lo necesita para un trabajo de soldadura. Una antorcha de alta temperatura al final del brazo funde metal para permitir el proceso de soldadura. Debido a que las temperaturas alcanzan miles de grados, el uso de robots para este proceso mantiene a las personas más seguras.
Los operadores humanos certificados aún deben permanecer cerca de los robots. Los operadores programan el controlador. Este dispositivo establece nuevos programas, mueve el brazo y cambia los parámetros para el proceso. Para comenzar la soldadura, el operador utiliza los botones en la caja de operación.
La herramienta en el brazo robótico se calienta para fundir el metal y unir las piezas deseadas. Según sea necesario, un alimentador de alambre entrega más alambre de metal al brazo y la antorcha. Al esperar las siguientes partes para soldar, el brazo mueve la antorcha hacia el limpiador para limpiar las salpicaduras de metal del brazo, que podrían solidificarse en su lugar sin este proceso.
Debido a que una de las razones principales para tener soldadores robóticos es proteger a los trabajadores humanos, estos sistemas automatizados vienen con múltiples características de seguridad. Los protectores de arco evitan que el arco de alta temperatura se mezcle con oxígeno. Las áreas cerradas protegen a los operadores de las temperaturas y la luz brillante.
Soldadura robótica VS Soldadura manual
La soldadura manual todavía tiene un lugar en la fabricación moderna. Para proyectos en los que necesita un experto para cambiar rápidamente los estilos de soldadura utilizados, la soldadura manual será su mejor opción. Un soldador profesional puede cambiar rápidamente lo que está haciendo, pero los robots no se adaptan tan rápido a situaciones inciertas.
Debido a que la soldadura manual sigue siendo un proceso que muchas empresas aún necesitan, los soldadores profesionales no desaparecerán pronto. De hecho, con la escasez de soldadores expertos mencionados anteriormente, aquellos que poseen la certificación encontrarán fácilmente trabajo, incluso con múltiples empresas que invierten en robots.
La mayoría de los operadores de soldadores de robots necesitan tener una certificación en el lado de la robótica de este campo, para lo cual también ofrecen certificaciones. Tener expertos en robótica que sepan sobre soldadura asegura que los proyectos se programen adecuadamente para finalizar de la manera más rápida y rentable posible.
7 tipos de procesos de soldadura robótica
Aunque esto está lejos de ser una lista completa, las siguientes son algunas de las formas más comunes de soldadura robótica:
1. Soldadura por arco
Un arco eléctrico entre un electrodo y una base metálica produce un calor intenso para fundir e mezclar dos partes. La soldadura por arco se usa para aplicaciones que requieren alta precisión y repetibilidad.
2. Soldadura por resistencia
Se pasa una corriente entre dos piezas metálicas de metal, se forma una piscina por el calor resultante y las dos piezas se unen. La soldadura por resistencia es la forma más económica de soldadura robótica y es la mejor para proyectos de tratamiento térmico.
3. Soldadura por puntos
Un tipo de soldadura por resistencia, la soldadura por puntos se une a metales delgados que resisten las corrientes eléctricas. Por lo general, se usa en la industria automotriz para unir marcos de chapa.
4. Soldadura TIG
Un proceso de alta calidad donde se forma un arco entre un electrodo de tungsteno no consumible y la parte metálica. También conocida como soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), la soldadura TIG se utiliza cuando la precisión es de suma importancia.
5. Soldadura MIG
Un proceso de alta tasa de deposición que implica alimentar un alambre continuamente hacia la punta de soldadura calentada. También conocido como Gas Metal Arc Welding (GMAW), es el mejor para aplicaciones donde la simplicidad y la velocidad del sistema son deseables.
6. Soldadura láser
Un generador láser suministra a través de un cable de fibra óptica una luz láser a través de un cabezal de corte robótico para soldar piezas entre sí. La soldadura láser, incluida la soldadura láser remota para ubicaciones de soldadura difíciles de alcanzar, a menudo se usa en aplicaciones de alto volumen que requieren alta precisión, como el sector automotriz o en las industrias médica o de joyería.
7. Soldadura por plasma
El gas ionizado pasa a través de una boquilla de cobre para producir temperaturas extremadamente altas. La soldadura por plasma se utiliza cuando se requiere flexibilidad, ya que la velocidad y las temperaturas se pueden ajustar fácilmente.
Si bien hay docenas de otros tipos de procesos de soldadura robótica, los 7 enumerados anteriormente son algunos de los más comunes y se implementan en todo el sector industrial para diversas aplicaciones.
Los robots de soldadura más populares de la industria
Aquí te mostramos los mejores robots de soldadura, y las marcas más reconocidas del sector:
Robots soldadores Fanuc
Los robots de soldadura FANUC ofrecen todo cuanto precisas para gozar de una solución de soldadura automatizada perfecta. Construidos particularmente para industrias donde la soldadura por arco es esencial, tienen el beneficio de ocupar un espacio reducido, agregar unos motores exageradamente veloces y ofrecer una genial aceleración. Sean cuales sean sus necesidades, cada uno de ellos de los modelos de esta gama se ha desarrollado para asistir a acrecentar la calidad de la soldadura, reducir los costos de fabricación y prosperar la calidad y la seguridad del sitio de trabajo.
Los robots Fanuc soldadura de la serie Arc Mate se han desarrollado de manera expresa para aplicaciones de soldadura por arco. Son el resultado de años de experiencia en robótica y soldadura. Con una carga útil de hasta veinte kg y un alcance de hasta dos con cero m, esta serie es conveniente para gran diversidad de aplicaciones de corte y de soldadura usual, por arco o bien láser. Existen diferentes modelos libres para satisfacer demandas muy, muy diferentes, todos suministrados con diferentes herramientas para acrecentar su utilidad y contribuir a acrecentar la eficacia de los procesos.
Robots soldadores ABB robot welding
ABB es un proveedor líder de robots de soldadura y paquetes completos de soldadura. La compra de todos los equipos y software de un proveedor simplifica los pedidos y acorta los tiempos de entrega. Y dado que todos los componentes están diseñados y probados para integrarse perfectamente, puede confiar en que funcionarán juntos sin problemas.Independientemente del proceso de soldadura que utilice, ya sea soldadura por arco, soldadura por puntos o soldadura por láser, ABB tiene la solución perfecta para satisfacer sus necesidades exactas.
Robots Kuka de soldadura
Los robots de soldadura de KUKA proporcionan la máxima productividad y la mejor calidad de soldadura con unos costes de funcionamiento mínimos y un funcionamiento más sencillo
Nuestros robots consiguen la mejor calidad de soldadura con el equipamiento de soldadura adecuado de nuestras compañías colaboradoras, como Fronius, Kemppi, Miller, Lorch, Lincoln, EWM, SKS, ESAB o Migatronic.
El equipamiento de soldadura se conecta a la unidad de control del robot de forma rápida y sencilla mediante una interfaz de bus de campo, como puede ser EtherCAT (presente en cada unidad de control KR C4). De esta manera, el usuario dispone de todas las funciones en todo momento.
Robots soldadura Yaskawa
Durante tres décadas, Yaskawa Motoman ha desarrollado más robots de soldadura, sensores, software y posicionadores que cualquier otra compañía. Su conocimiento del proceso de soldadura y el control de trayectoria lideran la industria, lo que resulta en un soporte experto y tecnología de soldadura robótica que aborda sus mayores desafíos. Yaskawa Motoman continúa liderando la innovación en el diseño de robots de soldadura, con las primeras características de la industria que hacen de los robots de soldadura Motoman la opción preferida para precisión, durabilidad y flexibilidad.
El cableado integrado a través del brazo en los robots de las series MA y AR mejora la precisión de la soldadura, el acceso a la antorcha y el tiempo de actividad. Yaskawa Motoman respalda el rendimiento de nuestros robots de soldadura por arco con la primera garantía de cable de antorcha de dos años de la industria. Yaskawa Motoman ofrece robots de soldadura de alcance extendido, incluidos los modelos MA3120 y AR2010.
En respuesta a las necesidades de los clientes de una utilización del espacio más eficiente, desarrollaron el primer robot soldador de 7 ejes: el VA1400. La flexibilidad de los robots de soldadura por arco VA1400 y VA1400 II reduce los requisitos de espacio y acomoda múltiples robots de soldadura en una sola celda. El eje único «codo» del brazo de soldadura se extiende alrededor de las partes altas, en partes cuadradas y en otros lugares donde normalmente se necesitaría un eje externo.
El papel de los robots soldadores en la industria automotriz
En el mundo actual impulsado por la tecnología, los robots están desempeñando un papel importante en la fabricación con aproximadamente la mitad de los que se utilizan para aplicaciones de soldadura. Muchos de esos robots de soldadura se están utilizando en la industria automotriz. En los últimos 30 años, los robots de soldadura automotriz han estado ocupados cambiando la industria. Han hecho que las líneas de ensamblaje automotriz sean más rápidas y seguras, rentables y eficientes. Estas son las principales razones por las cuales los robots automotrices se han convertido en primordiales para cambiar la industria automotriz:
La seguridad
Los robots automotrices han hecho que las fábricas sean más seguras porque eliminan la posibilidad de que los errores humanos causen accidentes. Un robot automotriz también puede funcionar en condiciones peligrosas, ya que puede soportar calor, productos químicos y puede entrar en contacto con estructuras y piezas. Poder realizar trabajos peligrosos ha ayudado a proteger no solo a los trabajadores sino también a los futuros consumidores porque los robots pueden realizar pruebas de choque que evalúan la seguridad de los vehículos que se fabrican. Las pruebas de choque junto con muchos otros trabajos en la industria automotriz serían demasiado arriesgadas para que los humanos las completaran.
Económico
Muchos fabricantes de automóviles han podido ahorrar millones de dólares duplicando o triplicando su tiempo de producción con robots automotrices. Los robots son capaces de trabajar las 24 horas del día porque no requieren descansos, días de enfermedad, etc. Muchas compañías también están ahorrando dinero con robots de soldadura automotriz porque no necesitan un salario o beneficios. Estos factores sopesan los costos de mantenimiento y reparaciones ocasionales que hacen que los robots sean la opción más barata en comparación con los humanos.
Eficiencia laboral
Otra forma en que los robots automotrices han cambiado la industria es cumpliendo las expectativas de la industria. Los robots utilizados en la industria automotriz pueden completar no solo una tarea, sino una variedad de tareas como pintura, soldadura, acabado y muchas más. Son capaces de ser programados para realizar trabajos complejos como la soldadura. Los nuevos estándares de la industria requieren automóviles más livianos, pero con esto surge la necesidad de soldaduras más ajustadas. Esto solo se puede lograr a través de robots para garantizar que no haya ruidos (otro estándar de la industria) y que el vehículo sea seguro. La soldadura robótica es clave en la producción de automóviles nuevos, avanzados y de alta calidad. A medida que las especificaciones de repetibilidad de la industria se vuelven más precisas, los robots las cumplen a velocidades más rápidas, lo que las hace más eficientes que los humanos.
Los principales modelos de robots utilizados por los fabricantes de automóviles incluyen los Motoman UP130, UP6 y UP20. Otros robots industriales populares provienen de la serie FANUC R-2024 y la serie ARC Mate.
Las ventajas principales del robot soldador
La automatización de una fábrica con robots de soldadura ofrece varias ventajas, incluidos tiempos de ciclo más rápidos y constantes, sin interrupciones en la producción y una mejor calidad de soldadura. Básicamente, mediante el uso de la automatización robótica de soldadura, el proceso lleva menos tiempo y los fabricantes pueden reducir el costo de la mano de obra directa y la seguridad y conservar los materiales.
Las celdas de soldadura robóticas proporcionan un entorno de trabajo aún más seguro, reduciendo drásticamente el resplandor del arco, la sobrepulverización y el contacto directo con el robot y la pieza. Un robot soldador es más consistente y puede moverse de una soldadura a la otra rápidamente, acelerando todo el proceso.
✔️ Ahorro de tiempo
Los sistemas de soldadura robótica harán el trabajo rápidamente. Ya sea que tenga robots de soldadura nuevos o usados, tienen menos errores que la soldadura manual. A diferencia de los trabajadores, los robots no requieren descansos, vacaciones, etc. Su trabajo puede continuar sin interrupción, 24/7. Esto, a su vez, aumentará su rendimiento y productividad.
✔️ Reducción del coste de mano de obra directa y seguridad
El costo de la soldadura manual puede ser elevado. Requiere tiempo, habilidad y concentración. También es peligroso. Los destellos, los humos, las chispas y el calor hacen que la soldadura manual sea un trabajo exigente y peligroso. Con la soldadura robótica, protegerá a los trabajadores y reducirá los costos. Estos sistemas soportan los riesgos y a menudo aumentan la producción. Los costos relacionados con seguros y accidentes también se reducen considerablemente.
✔️ Conservación de materiales
Incluso los soldadores más hábiles cometen errores. Sin embargo, con la robótica de soldadura nueva y usada, todo está regulado, incluida la alimentación y el cable. Los sistemas robóticos de soldadura automatizados conservan la energía al funcionar de manera consistente (menos arranques). Además, las soldaduras que se crean son más consistentes. La precisión de los sistemas de robot significa que hay menos desperdicio de material y tiempo.
Algunas compañías cambian gradualmente a aplicaciones de soldadura robótica, comenzando con una sola celda de soldadura y convirtiendo lentamente a un proceso de soldadura totalmente automatizado. Los robots pueden ser útiles cuando el acceso a una parte es limitado o difícil de alcanzar. Los fabricantes han creado diseños que permiten que un brazo robótico delgado llegue a áreas más pequeñas.
Desventajas de la soldadura robótica
La soldadura robótica, aunque útil, tiene algunos inconvenientes que podrían ser mayores que las ventajas en algunas situaciones.
❌ Menos flexibilidad
El beneficio de los robots que funcionan con mayor precisión que las personas también tiene un inconveniente. Las personas pueden reaccionar ante situaciones inesperadas de una manera que los robots no pueden. Cuando un soldador robótico necesita hacer un cambio, el operador debe detener su proceso y reprogramarlo. Para proyectos complejos, esto aumenta la cantidad de tiempo requerido.
❌ No es viable para pequeños proyectos
Para proyectos más pequeños, el tiempo necesario para programar el brazo robótico puede ser más largo que el proceso de soldadura. Para proyectos más pequeños, un soldador humano podría terminar la tarea más rápido, pero este tiempo depende del tamaño del proyecto y la velocidad de programación del operador.
Sistemas de soldadura robótica | Guía para elegir el correcto
Si quieres automatizar los procesos de soldadura robótica entus instalaciones, hay varias opciones disponibles. Lo más probable es que un integrador de sistemas robóticos determine qué equipo se necesita para automatizar tus operaciones de soldadura, pero conocer sus opciones puede ayudar a que el proceso sea más rápido y fácil, y garantizará que obtengas el mejor sistema para tu aplicación.
Con eso en mente, es de vital importancia obtener el sistema de soldadura robótica adecuado para tu instalación, de lo contrario no verás el retorno de la inversión que estás buscando y las capacidades de producción pueden verse obstaculizadas. Al automatizar los procesos de soldadura, hay algunos componentes diferentes a considerar en relación con sus necesidades específicas de soldadura.
1. Inteligencia y comunicación
Los controladores de robot para herramientas y movimiento y los controladores de sistema para movimiento de piezas, comunicación ambiental e interfaz hombre-máquina (HMI) son aspectos cruciales de un sistema de soldadura robótica. La adquisición de datos, por ejemplo, puede variar mucho entre sistemas, dependiendo del tipo de información que se necesite.
2. Características de la célula de trabajo
Las piezas que estés soldando determinarán en gran medida qué tipo de características de celda de trabajo necesitas. Pueden ser mesas fijas, plataformas giratorias, accesorios, posicionadores o escudos, según el tamaño, el peso, el volumen de producción y la accesibilidad de su pieza. Las piezas extremadamente grandes necesitarán un posicionamiento y fijación extensivos, mientras que las piezas más pequeñas que el robot puede alcanzar fácilmente requerirán menos características de la celda de trabajo.
3. Características del robot de soldadura
Por supuesto, elegir el robot, la celda de trabajo y el software correctos es importante, pero también es importante comprender los detalles de los requisitos de su proceso de soldadura. Es posible que necesite soldadura MIG, GMAW o láser. Su aplicación determinará el tipo de consumibles y relleno de metal, alimentación de alambre y punta de contacto que necesita también. Obtener los detalles correctos es clave para que todo el sistema funcione al máximo rendimiento.
Si bien un integrador de sistemas robóticos podrá determinar exactamente qué tipo de equipo de robot de soldadura necesita para la automatización, puede ser beneficioso comprender los conceptos básicos para asegurarse de obtener el mejor sistema para su aplicación.
Precio de un robot soldador
Después de leer todo el artículo, te preguntarás cuanto cuesta un brazo robótico industrial, y cómo te podrás imaginar, no hay una respuesta exacta. Y es que dependiendo de tus necesidades y el tamaño del robot, el precio puede ir de mil euros a cientos de miles de euros. Pero para saber los precios exactos, te recomendamos que visites las páginas oficiales de los fabricantes o visites Alibaba, donde también puedes encontrar robots soldadores a la venta.
Y si no quieres gastar tanto dinero, siempre tienes la opción de comprar un robot de soldadura usado, es decir, comprar un robot de soldadura de segunda mano. ¡Mucha suerte!
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