Células de soldagem robotizada: Soldagem sustentável, segura e boa relação custo-benefício

HTW Tauro

O que você faz quando os componentes precisam ser fabricados em grandes quantidades na produção de solda? As células de soldagem robotizada são a solução. Entretanto, as exigências sobre o projeto de tais células de soldagem são enormes: diferentes componentes em relação a formato, peso e tamanho exigem soluções específicas.

As tarefas centrais das células de soldagem robótica são repetidas, independentemente do componente. Por exemplo, o posicionamento dos componentes, a substituição do tubo de contato ou a limpeza da tocha fazem parte do repertório padrão. Portanto, os projetistas não precisam reinventar a roda constantemente. Ao projetar células modernas de soldagem robotizada, eles recorrem a uma combinação de módulos disponíveis, também em termos de sustentabilidade. Tudo o que os especialistas precisam é de uma plataforma. Em outras palavras, um sistema modular, composto de componentes padronizados e especializados.

Poderoso software de engenharia

Um poderoso software está disponível para a engenharia de células de soldagem robótica. Isso inclui extensas bibliotecas de módulos padronizados para toda a periferia do robô de solda, ou seja, os projetistas não precisam sempre redesenhar elementos padrão, como trilhos de robôs, suportes ou mesas giratórias. Em vez disso, eles podem concentrar sua atenção para solucionar as principais exigências do cliente: Por exemplo, desenvolver um dispositivo de fixação adequado ou determinar a sequência correta de soldagem para evitar a distorção dos componentes. Outra vantagem dos sistemas modulares reside na sua maior relação custo-benefício. Isso porque menos esforço no desenvolvimento economiza custos, o que acaba reduzindo os preços e, portanto, as necessidades de financiamento do cliente.

Projeto 3-D de uma célula de solda robotizada incluindo componente, construção de veículo ferroviário

Módulos e suas funções

Os módulos satisfazem assim as exigências individuais do cliente e, portanto, as funções importantes de um sistema de soldagem robótica. Esses módulos são subdivididos em conjuntos, subconjuntos e componentes. Eles podem ser pré-fabricados com necessidades futuras em mente; virtualmente para a biblioteca de software de engenharia e fisicamente para as necessidades de produção de células de soldagem robótica.

Exemplos de módulos de células de soldagem

/ Módulo de soldagem (fontes de corrente de soldagem, velocidade do arame, tocha de solda…)

/ Módulo de componentes de posicionamento (posicionador, robô de manipulação, trilho, estrutura em C, suporte…)

/ Módulo de robô de posicionamento (eixo linear, pórtico da estrutura em C…)

/ Módulo de alimentação de componentes (comporta, esteira transportadora…)

/ Módulo de segurança (cerca de segurança, cortina de luz, grade de luz, cortina de rolos…)

/ Módulo de posicionamento da tocha (robô)

/ Módulo de controle do sistema (quadro de comando, painel de controle da HMI)

As funções dos módulos podem ser ampliadas com diversas opções, como janelas de visualização, bobinas de cabos para controle remoto, variantes antiofuscante etc.

Robôs de solda e dimensionamento

Precisão e repetibilidade na soldagem são os pontos fortes tradicionais dos robôs de solda. Se você deseja garantir não apenas soldas de alta qualidade, mas também flexibilidade em componentes e sequências de soldagem, você deve planejar com antecedência em relação a design, alcance e capacidade de carga:

Quando pequenos espaços no chão são combinados com braços de robôs finos e de longo alcance, a soldagem pode ser feita em espaços apertados. Exemplos típicos são eixos, suportes, assentos, sistemas de exaustão, suportes de chassis, superestruturas de guindastes, componentes de tanques e dutos.

Se forem usadas tochas de solda pesadas, como na solda a ponto ou na soldagem LaserHybrid, são necessários robôs com alta capacidade de carga.

Evitar a interferência de cabos

Os eixos dos robôs de pulso com eixos ocos permitem que os cabos de controle, do sensor e de alimentação sejam passados por dentro do eixo. Isso evita que cabos embrulhados em mangueiras se enrolem ao redor dos eixos do robô frontal durante sequências complexas de movimento. Outra vantagem da versão de eixo oco é que as potenciais falhas no cabo podem ser simuladas por software.

Tudo sob controle

Para resultados perfeitos de soldagem e segurança dos operadores do sistema, todos os módulos da célula de soldagem robótica devem interagir com precisão. Isso geralmente é garantido por um painel de controle central. Ele controla e monitora todos os componentes periféricos, como o robô, fonte de corrente de soldagem, posicionador, sistemas de cremalheira, limpeza das tochas ou barreiras de luz.

Editores de programas, controle de dados de soldagem e administração de usuários

Editor do programa

/ Os modernos painéis de controle tecnológicos possuem editores de programas intuitivos. Aqui, os técnicos de soldagem definem passo a passo as sequências de programa necessárias e as salvam como cadeias de sequências de passos. Estas são então atribuídas a estações de processamento individuais. / Visores tridimensionais em tempo real exibem todos os movimentos do robô e os trabalhos de soldagem no monitor. Eles fornecem uma visão detalhada dos estados dos componentes periféricos e das áreas protegidas, e tudo em tempo real!

/ As funções de controle permitem a pré-seleção de limiares de alerta e limites de erro. Também é possível definir os atrasos de início e alarme.

/ Os usuários são criados e editados em administrações de usuários personalizadas, e as autorizações são atribuídas com base em tarefas. Os idiomas de operação e os sistemas unitários podem ser definidos individualmente. As senhas pessoais protegem as configurações armazenadas.

Funções padrão

Muitos painéis de controle incluem o gerenciamento de usuários e programas, vários mostradores de mensagens de falha, contadores de ciclos e peças, mostradores de status da planta e troca de idioma. Frequentemente estão disponíveis interfaces para sistemas ERP comuns e uma API web para transferência de dados para sistemas de terceiros.

Programação de robô offline: menos custos de inatividade, mais produção

A eficiência e o rendimento das operações de soldagem são indicadores-chave da relação custo-benefício dos processos de fabricação. Mas como esses fatores podem ser aumentados? Uma possibilidade é fazer a programação de robô das sequências de soldagem offline, ou seja, separado da célula de solda robotizada. Dessa forma, as sequências podem ser otimizadas até os mínimos detalhes.

Assim, os programadores de robôs não precisam mais esperar pelo fim da solda em andamento. Em vez disso, eles podem „teachen“ o robô longe do sistema a partir de um PC ou laptop e depois simular todo o processo de soldagem offline. Solda por solda.

Video: Offline programmieren mit Simulationssoftware

O poderoso software de programação e simulação offline reconhece os limites dos eixos, calcula os pontos de partida e de parada, assim como os caminhos de aproximação e define os pontos de posicionamento de forma autônoma. Os contornos das interferências são visualizados e as posições das tochas são corrigidas. Tudo isso é feito com antecedência e não durante o processo de soldagem.

Autonomia e segurança

A rede digital de todos os módulos e controles garante processos totalmente automatizados e assim garante um alto grau de autonomia no fluxo de trabalho, tanto no manuseio dos componentes quanto na soldagem. As atividades manuais são eliminadas e o operador pode se concentrar no essencial. Outra vantagem da autonomia do sistema é o aumento na segurança do operador. A extração de vapores, a caixa de proteção, as barreiras de luz ou os botões de parada de emergência evitam danos à saúde e lesões.

Tecnologia inovadora

A Fronius padronizou a engenharia de células de soldagem robótica ao confiar no conceito de plataforma. Os módulos individuais com tarefas específicas garantem um alto grau de flexibilidade no tamanho, forma e peso dos componentes. Geniais: o painel de controle HMI-T21 RS e também o software de programação e simulação offline Pathfinder®. O HMI T21 RS em particular é inovador em termos de sua gama de funções e facilidade de uso. Ele inaugura uma geração completamente nova de painéis de controle. O Pathfinder, por sua vez, estabelece novos padrões no setor da programação offline e simulação de soldagem.

Compartilhe as suas ideias