Perfect Welding Blog
¿Cómo fabricar grandes cantidades de componentes con tecnología de soldadura? Las celdas de soldadura robotizada son la solución. Las exigencias para su diseño son enormes: componentes con diferentes formas, pesos y tamaños requieren soluciones específicas.
No obstante, las principales tareas de las celdas de soldadura robotizada se repiten constantemente, sea cual sea el componente. Por ejemplo, el posicionamiento de componentes, los cambios de tubos de contacto o la limpieza de antorchas forman parte del repertorio estándar. Esto ahorra mucho trabajo a los diseñadores de estas modernas celdas de soldadura robotizada, que consisten en una combinación de módulos ya disponibles, también con el objetivo de aumentar la sostenibilidad. Todo lo que necesitan los especialistas es una plataforma, es decir, un sistema modular formado por componentes estandarizados y especializados.
Potente software de ingeniería para la soldadura robotizada
Disponemos de un potente software para la ingeniería de celdas de soldadura robotizada que incluye amplias bibliotecas de módulos estandarizados para todos los componentes del robot. Esto significa que los diseñadores no tienen que volver a diseñar una y otra vez los elementos estándar, como las pistas del robot, los soportes o las mesas giratorias, y pueden centrar su atención en resolver los requisitos clave de los clientes: Por ejemplo, desarrollar un dispositivo de sujeción adecuado o determinar la secuencia de soldadura correcta para evitar la distorsión de los componentes. Otra ventaja de los sistemas modulares reside en su mayor rentabilidad. Menos trabajo de desarrollo ahorra costes, lo que en última instancia, reduce los precios y, por tanto, las posibles exigencias de presupuesto del cliente.
Celda de soldadura robotizada en 3D, incluyendo componentes, construcción de vehículos ferroviarios
Módulos y funciones de una celda de soldadura robotizada
Los módulos de las celdas de soldadura robotizadas permiten satisfacer las necesidades individuales de los clientes y, por tanto, realizan funciones importantes de un sistema de soldadura robotizada. Estos módulos se dividen en conjuntos, subconjuntos y componentes. Se pueden prefabricar teniendo en cuenta las necesidades futuras: de forma virtual en la biblioteca de software de ingeniería y de forma física en la propia producción de las celdas de soldadura robotizada.
Ejemplos de módulos de celdas de soldadura robotizada
/ Módulo de soldadura (fuentes de potencia de soldadura, avance de hilo, antorcha…)
Fuente de potencia de soldadura con enfriamiento y avance de hilo
/ Módulo de posicionamiento de componentes (posicionador, robot manipulador, pista, bastidor en C, soporte…)
Robot manipulador con brazo de agarre 
Mesa basculante giratoria
/ Módulo de posicionamiento de robot (eje lineal, bastidor en C…)
Robot en pista (eje lineal)
/ Módulo de alimentación de componentes (esclusa, cinta transportadora…)
Esclusa de componentes
/ Módulo de seguridad (valla de seguridad, cortina de luz, rejilla de luz, cortina de rodillos…)
Celda de soldadura robotizada con barreras de luz infrarroja
/ Módulo de posicionamiento de antorcha (robot)
El técnico de soldadura «teacht» robots de soldadura y antorchas
/ Módulo de control del sistema (armario eléctrico, controles del sistema HMI)
Control intuitivo del sistema con visualización 3D en tiempo real
Las funciones de los módulos pueden ampliarse con diversas opciones, como ventanas de visualización, enrollacables para mandos a distancia, variantes de protección antideslumbramiento, entre otras.
Robots de soldadura. Dimensionado.
La precisión y la repetibilidad en la soldadura son los puntos fuertes más característicos de los robots de soldadura. Si además de una alta calidad también quieres garantizar la flexibilidad en los componentes y las secuencias de soldadura, debes planificar con antelación el diseño, el alcance y la capacidad de carga.
Si a un tamaño compacto le sumamos unos brazos de robot delgados y de gran alcance, la soldadura también puede realizarse en espacios reducidos. Algunos ejemplos típicos son los ejes, los soportes, los asientos, los sistemas de escape, los soportes del chasis, las superestructuras de las grúas y los componentes de los depósitos y las tuberías.
Si se utilizan antorchas pesadas, como en la soldadura por puntos de resistencia o la soldadura híbrida por láser, se necesitan robots con una gran capacidad de carga.
Brazo robótico delgado con un largo alcance y una curva de tubería larga 
Brazo robótico ancho y corto con eje hueco
Prevención de fallos en los cables
Los brazos articulados de un robot soldador con ejes huecos permiten dirigir los cables de control, de los sensores y del suministro al interior del eje. Esto evita que los cables se enrollen alrededor de los ejes delanteros del robot cuando se realizan secuencias de movimiento complejas. Otra ventaja del diseño de ejes huecos es que las posibles averías de los cables pueden simularse mediante software.
Brazo articulado de robot soldador con eje hueco
Todo bajo control gracias a la soldadura robotizada
A fin de obtener unos resultados de soldadura perfectos, así como garantizar la seguridad de los operarios del equipo, todos los módulos de la celda de soldadura robotizada deben interactuar con precisión. Este es el objetivo de los controles centralizados del sistema, que controlan y supervisan todos los componentes periféricos, como el robot, la fuente de potencia de soldadura, el posicionador, los sistemas de estantería, la limpieza de la antorcha o las barreras de luz.
Control intuitivo del sistema con visualización 3D en tiempo real
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Control de datos de soldadura, editor de programas y administración de usuarios
/ Los controles del sistema de alta tecnología destacan por sus modernos e intuitivos editores de programas. En ellos, los técnicos de soldadura definen paso a paso el desarrollo de los programas necesarios, los guardan como cadenas de secuencias y se asignan a las estaciones de procesamiento individuales.
/ El monitor ofrece una visualización tridimensional y en tiempo real de todos los movimientos del robot y las operaciones de soldadura. Proporciona una visión detallada de los estados de los componentes periféricos y las zonas protegidas, ¡todo en tiempo real!
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/ Las funciones de control permiten preseleccionar los umbrales de advertencia y los límites de error. También se pueden ajustar los retrasos en el arranque y las alarmas.
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/ Los usuarios se crean y editan mediante una administración de usuarios personalizada, y las autorizaciones se asignan en función de las tareas. El idioma y las unidades se pueden ajustar a nivel individual y los ajustes realizados se almacenan de forma segura mediante contraseñas personales.
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Funciones estándar de la celda de soldadura robotizada
Los múltiples controles del sistema integrados de serie permiten la administración de usuarios y programas y ofrecen diversas visualizaciones de mensajes de error, contadores de ciclos y piezas, visualizaciones del estado de la instalación y cambio de idioma. Suelen disponer de interfaces para los sistemas ERP más comunes y de una API web para transferir datos a sistemas de terceros.
Programación offline del robot de soldadura. Menos costes por inactividad, más producción.
La eficacia y el rendimiento de los trabajos de soldadura son indicadores decisivos para la rentabilidad de los procesos de fabricación. Pero, ¿cómo se pueden aumentar estos factores? Una posibilidad es programar las secuencias de soldadura offline, es decir, de forma independiente de la celda de soldadura robotizada. Esto permite optimizarlas en detalle previamente.
Los programadores de robots ya no tienen que esperar a terminar los trabajos de soldadura, sino que pueden «enseñar» al robot fuera del sistema, desde un PC o un portátil, y luego simular todo el proceso de soldadura offline, cordón por cordón.
El potente software de programación y simulación offline detecta los límites de los ejes, calcula los puntos de inicio, los puntos finales y las trayectorias de aproximación, y establece de forma independiente los puntos de posición. Se visualizan los contornos obstaculizadores y se corrigen las posiciones de las antorchas. Todo esto se hace con antelación, no durante los trabajos de soldadura.
Autonomía y seguridad de la soldadura robotizada
La interconexión digital de todos los módulos y controles garantiza procesos totalmente automatizados y, por consiguiente, un alto grado de autonomía en el flujo de trabajo, tanto en la manipulación de componentes como en la soldadura. Las tareas manuales desaparecen y el operario puede concentrarse en lo esencial. Otra ventaja de la autonomía del sistema es una mayor seguridad del operario. La extracción de humos, los aislamientos de protección, las barreras de luz o los botones de parada de emergencia evitan daños y lesiones.
Celda de soldadura robotizada con barreras de luz infrarroja
Soldadura robotizada. Visión de futuro según Fronius.
Fronius ha estandarizado la ingeniería de las celdas de soldadura robotizada, basándose en el concepto de plataforma. Los módulos individuales con tareas específicas garantizan un alto grado de flexibilidad en cuanto al tamaño, forma y peso de los componentes. Simplemente genial: El control del sistema HMI-T21 RS, junto con el software de programación y simulación offline Pathfinder®. La HMI T21 RS es innovadora por su gama de funciones y su facilidad de uso. Marca el comienzo de una generación completamente nueva de controladores de sistemas. A su vez, Pathfinder establece nuevos estándares en el campo de la programación offline y la simulación de soldadura.
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