¿Qué es un robot de soldadura colaborativo?
Robot de soldadura colaborativo
Robot de soldadura colaborativoEs un brazo robótico colaborativo equipado con una pistola de soldar en el extremo y una fuente de alimentación de soldadura externa. Integra control de movimiento del robot, detección de fuerza multi-dimensional, percepción visual y tecnología de control del proceso de soldadura. Es un equipo automatizado que puede completar el procesamiento de soldadura de forma sincrónica con humanos en un espacio de trabajo compartido sin un aislamiento físico rígido.
Principio de funcionamiento del sistema de robot de soldadura colaborativo
Toda la estación de trabajo se basa en la trayectoria de movimiento coordinada del brazo robótico, los parámetros del proceso de suministro de energía de soldadura y el sistema de alimentación de alambre, y se basa en un software de enseñanza para almacenar programas de soldadura, logrando una soldadura automatizada continua y estable.
El hardware principal consta de 5 categorías:
- brazo robótico: equipado con un módulo de seguridad de control de fuerza, que transporta pistolas de soldar, cables y componentes sensores para mover y posicionar con precisión a lo largo de trayectorias preestablecidas para operaciones móviles.
- Fuente de alimentación para soldadura: La unidad de fuente de alimentación central para soldadura por arco puede estabilizar el voltaje, ajustar la corriente de soldadura, el voltaje, la velocidad de alimentación del alambre, el caudal de gas protector en tiempo real y combinar diferentes procesos de soldadura como MIG/TIG/plasma.
- pistola de soldar: una herramienta utilizada en el extremo de un brazo robótico para conducir corriente, transportar alambre de soldadura/gas protector y formar directamente un arco de soldadura para completar la fusión.
- Alimentador de alambre:Equipo estándar para soldadura por electrodo de fusión (MIG), capaz de transportar uniformemente alambre de soldadura sólido/con núcleo fundente, estabilizar la longitud del arco y reducir las salpicaduras de soldadura.
- Colgante de enseñanza + software de proceso de soporte:Interfaz visual de enseñanza de arrastrar y soltar, los soldadores arrastran y sueltan manualmente el brazo robótico para registrar la trayectoria de la soldadura, biblioteca de parámetros de soldadura integrada-.
Robot de soldadura colaborativo versus robot de soldadura industrial
| Artículo de comparación | Robot de soldadura colaborativo | Robot de soldadura industrial tradicional |
|---|---|---|
| Puesta en marcha del programa | Arrastra-y-enseña programación. Los soldadores sin base pueden compilar y modificar programas de forma independiente después de varias horas de capacitación, lo que permite una rápida puesta en servicio para cambios de producción. | Programación punto-a-punto/programación fuera de línea. Los operadores deben dominar la lógica del código del robot; dominarlo lleva de semanas a meses, lo que resulta en un largo ciclo de puesta en servicio para los cambios de producción. |
| Velocidad de funcionamiento/carga nominal | Velocidad segmentada-operación limitada con una carga nominal relativamente pequeña. Adecuado para piezas de trabajo de tamaño pequeño y mediano-, sopletes de soldadura livianos y conjuntos de sensores. | Operación continua de alta-velocidad con modelos-de servicio pesado disponibles. Ideal para la producción en masa-a largo plazo de herramientas pesadas y piezas de trabajo grandes. |
| Requisitos de protección de seguridad | No se requiere valla de seguridad después de una-evaluación de riesgos del área completa. Limitación de fuerza, parada de colisión y protección de reducción de velocidad integradas-; sólo se necesita un simple blindaje local. | Son obligatorios vallas de seguridad completamente cerradas, escáneres de seguridad de área y múltiples paradas de emergencia bruscas, lo que requiere una zona de operación aislada con altos costos de infraestructura para las instalaciones de seguridad. |
| Ocupación del espacio | Cuerpo de robot ligero con soporte para suelo, montaje invertido y lateral. Se puede adaptar directamente a estaciones de trabajo manuales existentes con una mínima ocupación de espacio. | Requiere una estación de trabajo independiente y aislada con espacio seguro reservado para el acceso y mantenimiento del personal, lo que lleva a una baja utilización del sitio. |
| Costo total de inversión | Precio de compra moderado del cuerpo del robot; sin altos costos para la infraestructura de vallas de seguridad y la puesta en marcha integrada, lo que resulta en bajos gastos de modernización. | Precio unitario más bajo para el robot en sí, pero costos generales elevados que incluyen vallas de seguridad, ingeniería civil, integración de sistemas profesionales y servicios de programación subcontratados a largo plazo-. |
| Modo de producción aplicable | Producción flexible que incluye múltiples tipos de productos, lotes pequeños y cambios frecuentes de pedidos. | Línea de montaje estandarizada de producción en masa con pocas variedades de productos, grandes volúmenes de lotes y especificaciones fijas de piezas de trabajo. |
Escenarios de adaptación y adaptación del robot de soldadura colaborativo
Escenarios para seleccionar robots de soldadura colaborativos:
- Existen múltiples categorías de productos y producción de pequeños lotes únicos, lo que requiere un cambio frecuente de piezas de trabajo procesadas.
- Hay una grave pérdida de soldadores en la industria, dificultades para contratar y retener trabajadores y una gran brecha en la capacidad de soldadura manual.
- El volumen de pedidos fluctúa mucho y es necesario aumentar o disminuir de manera flexible la capacidad de producción de automatización, lo que no puede arreglar la línea de ensamblaje.
- Procesamiento de componentes-pequeños y medianos, con el peso y tamaño de la pieza de trabajo dentro del rango de carga del brazo colaborativo y radio de trabajo.
- La estación de mezcla de la máquina requiere que los soldadores carguen, pulan y reparen la soldadura de forma sincrónica, mientras que los robots realizan operaciones de soldadura colaborativas.
- El espacio del edificio del taller es compacto, sin áreas ociosas para construir estaciones de trabajo cerradas de protección de robots.
Escenarios que no son adecuados para el uso de robots de soldadura colaborativos:
- Producción en masa a gran escala de un solo componente (los robots industriales tradicionales tienen menores costes de producción por pieza).
- La demanda de soldadura de ultra alta precisión en la aviación, el ejército y otras industrias requiere múltiples capas y soldaduras complejas de placas gruesas, con un control estricto sobre la consistencia y la deformación de la soldadura.
- Componentes estructurales grandes-de servicio pesado con un peso y tamaño de pieza de trabajo que exceden la carga nominal y el radio de trabajo máximo del robot colaborativo.
- Piezas de trabajo puramente personalizadas no-estándar-una sola vez, sin pedidos duplicados, alta frecuencia de cambios de producción anuales y sin procedimientos de soldadura reutilizables.
- La línea de producción en masa de soldadura láser de alta velocidad tiene requisitos estrictos para la velocidad de la línea de soldadura.
Proceso de soldadura y materiales compatibles.
| Proceso de soldadura | Acero carbono | Acero inoxidable | Aleación de aluminio | Notas complementarias |
|---|---|---|---|---|
| MIG/GMAW (Soldadura por arco metálico con gas) | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ | El proceso principal para la soldadura colaborativa, que presenta una puesta en marcha sencilla y una alta eficiencia general. La porosidad tiende a ocurrir durante la soldadura de aleaciones de aluminio, por lo que se requiere una fuente de alimentación pulsada. |
| TIG/GTAW (soldadura por arco de tungsteno con gas) | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ | Ofrece una apariencia de soldadura agradable con pocas salpicaduras, adecuado para piezas de precisión de paredes delgadas-. Su velocidad de soldadura es lenta y se requiere alta precisión para el ajuste-de las piezas de trabajo. |
| Soldadura láser | ★★★ (modelos-de gama alta) | ★★★ (modelos-de gama alta) | ★★★ (modelos-de gama alta) | Cuenta con una rápida velocidad de soldadura y una mínima deformación térmica. La estación de trabajo láser completa implica costos extremadamente altos y solo es aplicable a piezas de precisión de alta-. |
| Soldadura por plasma | ★★★ | ★★★ | ★★ | Un proceso especial de nicho, que solo se utiliza para sellar soldaduras de precisión en piezas-de paredes delgadas con poca aplicabilidad general. |
Para juntas de esquina-de una sola pasada y soldaduras a tope de placas de espesor- delgadas y medias, el robot de soldadura colaborativo es capaz de realizar un mecanizado por lotes estable sin necesidad de implementar dispositivos de detección adicionales.
Al realizar soldaduras multi-capas y multi-pasadas en placas con un espesor de 6 mm o más, el robot de soldadura colaborativo debe combinarse con un sistema de detección de seguimiento de la costura de soldadura y accesorios de posicionamiento de alta-precisión. Dichas configuraciones pueden compensar las desviaciones de los espacios en el conjunto de la pieza de trabajo, evitando así defectos comunes de soldadura, incluido el desplazamiento del cordón de soldadura y la fusión incompleta.
La limitación técnica más destacada radica en la soldadura continua multi-capa de placas ultra-gruesas-para trabajos pesados que superan los 20 mm. En tales condiciones de trabajo, el robot de soldadura colaborativo se ve limitado por la insuficiente capacidad de carga y rigidez estructural de su brazo colaborativo, lo que tiende a generar vibraciones y comprometer aún más la precisión general de la soldadura.
En resumen, los robots de soldadura colaborativos rompen las barreras de espacio y seguridad de los equipos de soldadura industriales tradicionales, combinando una cooperación flexible hombre-máquina, un bajo coste de transformación y un funcionamiento sencillo. Resuelven perfectamente los problemas del procesamiento de múltiples-lotes pequeños-, la escasez de soldadores y el espacio limitado en el taller que enfrentan la mayoría de las pequeñas y medianas-empresas manufactureras.
Si bien los robots de soldadura colaborativos no pueden reemplazar por completo-a los robots industriales de servicio pesado para la producción en masa a gran-escala y la soldadura de precisión de placas ultra-gruesas, se han convertido en la solución de soldadura automatizada liviana preferida para escenarios de fabricación flexibles. Respaldada por procesos maduros de soldadura MIG, TIG y láser/plasma auxiliar, junto con módulos de detección de fuerza y seguimiento visual de la costura, nuestra serie de soldadura colaborativa ofrece una calidad de soldadura estable y consistente con un rápido cambio de producción.
Si le preocupa la eficiencia inestable de la soldadura manual, el cambio frecuente de productos o el espacio insuficiente en la fábrica, nuestro sistema de robot de soldadura colaborativo se puede personalizar de acuerdo con el tamaño de la pieza de trabajo, el material y la demanda de lotes. Póngase en contacto con nuestro equipo técnico para-planificar el diseño de la estación de trabajo en el sitio, probar procesos y soluciones integrales-de transformación de automatización llave en mano.
