¿Qué es un Robot de Soldadura?
Son robots industriales que pueden realizar procesos de soldadura de forma automática. Se utilizan principalmente en fábricas de automóviles, aviones, etc.
Pueden utilizarse para ahorrar mano de obra y mejorar la productividad. Los robots de soldadura pueden repetir la misma operación de forma rápida y precisa, por lo que pueden aumentar la eficiencia del trabajo mediante operaciones cortas y estables y reducir el riesgo de accidentes laborales como las quemaduras asociadas a los procesos de soldadura y los riesgos para la salud causados por la inhalación de gases nocivos durante la soldadura, así como los errores causados por fallos humanos.
En el proceso de soldadura, es difícil ajustar el aspecto, la densidad, etc. de la zona de soldadura, y la calidad del proceso de soldadura es difícil de estabilizar porque las habilidades de cada trabajador individual tienen un gran impacto en la calidad del proceso de soldadura en las operaciones manuales. Los robots de soldadura también son productos industriales, por lo que hay traqueteos diminutos en los ejes de funcionamiento, pero las diferencias individuales entre robots se controlan al milímetro, por lo que la reproducibilidad del trabajo es extremadamente alta.
Las variaciones de calidad pueden minimizarse al máximo sin depender de las habilidades de los operarios, lo que permite fabricar productos uniformes en todo momento. El resultado es una mayor fiabilidad de la calidad.
Usos de los Robots de Soldadura
Se utilizan en aplicaciones en las que el proceso de soldadura no requiere personal, es automático y eficaz. Enseñando una serie de procedimientos y procesos de trabajo al robot de soldadura, el trabajo en sí puede realizarse sin personal. El atractivo de los robots de soldadura es que pueden reducir los costes de mano de obra y evitar una reducción de la eficacia del trabajo debido a la escasez de personal.
Cuando los procesos de soldadura se realizan manualmente, el trabajo debe llevarse a cabo en zonas de alta temperatura donde el metal se funde, por lo que existe un alto riesgo de quemaduras por las salpicaduras que pueden producirse durante la soldadura, ceguera por la luz irritante y peligros para la salud por los gases nocivos. Los robots de soldadura también ayudan a mejorar la seguridad del entorno de trabajo.
Principios de los Robots de Soldadura
Tienen una forma de brazo que se asemeja a una mano humana y están construidos con muchas articulaciones para permitir un movimiento suave. Generalmente, el tipo de 6 ejes con seis articulaciones es el más común, pero hay robots de soldadura con menos articulaciones y un rango de movimiento más estrecho, que pueden manipular objetos más pesados, y robots de soldadura con más articulaciones, que pueden realizar movimientos más detallados.
Tienen un soplete en el extremo del brazo, que puede sustituirse para permitir diversos procesos de soldadura. Si en el extremo del brazo se coloca una plantilla para fijar piezas en lugar de un soplete, el robot también puede utilizarse como robot de transferencia/manipulación, lo que permite automatizar operaciones distintas de la soldadura.
Más Información sobre los Robots de Soldadura
1. Robots de Soldadura Didácticos
La enseñanza es el proceso de enseñar a los robots de soldadura operaciones de soldadura y procedimientos de trabajo y programarlos para que funcionen automáticamente. El robot sólo puede realizar las tareas determinadas por el programa. La enseñanza es una tarea extremadamente importante porque la precisión del proceso de soldadura varía enormemente en función de factores ajenos al robot de soldadura, como la desalineación de la pieza al ajustar las piezas y la precisión de la superficie del proceso de soldadura.
La programación de la enseñanza se realiza mediante PLC (controladores lógicos programables) o microcontroladores denominados secuenciadores, aunque los nombres difieren según el fabricante. El principal lenguaje de programación es el de “diagramas de escalera”, que consiste en figuras intuitivas similares a “escaleras”. Los dos principales métodos de enseñanza son:
Enseñanza Offline
La enseñanza fuera de línea puede llevarse a cabo utilizando datos 3D en un ordenador para obtener las coordenadas del punto del proceso de soldadura y, a continuación, simulando y transfiriendo los datos al robot, o programando la operación de soldadura directamente en el robot. Dependiendo de la precisión de procesamiento del producto o plantilla, puede que no siempre funcione según los datos 3D, por lo que es necesario combinar la enseñanza en línea en la siguiente sección para mejorar la precisión de la enseñanza.
Enseñanza en Línea
En la enseñanza en línea, el operario encargado de la enseñanza utiliza un mando a distancia para mover directamente el robot y realizar una serie de operaciones de soldadura. El robot memoriza estos movimientos y reproduce exactamente los mismos.
Este método de enseñanza en línea se utilizaba originalmente para la enseñanza, pero resultaba difícil porque llevaba mucho tiempo preparar cada operación de soldadura moviendo el robot uno a uno, y el robot no podía utilizarse durante el proceso de enseñanza. En los últimos años, la enseñanza fuera de línea se ha convertido en la norma.
Por lo tanto, la enseñanza fuera de línea se ha convertido en la norma en los últimos años. Sin embargo, dependiendo de la precisión de mecanizado del producto o accesorio, puede ser necesario realizar ajustes finos en la pieza de trabajo real, por lo que el método de enseñanza debe cambiarse de forma flexible según sea necesario.
2. Cualificación para la Enseñanza de Robots de Soldadura
Para la enseñanza de robots de soldadura se requiere una formación especial. La formación especial, que dura unos dos días, sólo capacita al operario para la tarea y no le proporciona inmediatamente las habilidades y conocimientos necesarios para llevar a cabo la operación de enseñanza.
La enseñanza requiere conocimientos de programación, técnicas de simulación con datos 3D y operaciones de soldadura. A menudo, la optimización del orden del proceso de soldadura y el cambio de postura del robot de soldadura pueden mejorar significativamente la eficacia del proceso de soldadura, y las competencias del operario que realiza la enseñanza son notables, por lo que es necesario recibir formación por parte de personal docente interno o externo con experiencia.
3. Control de Robots de Soldadura Mediante Sensores
Las piezas de gran tamaño suelen estar sujetas a desalineación de la pieza de soldadura debido a errores de mecanizado y montaje en el proceso anterior. En los últimos años, se ha prestado atención a la tecnología de sensores, que se instalan en el robot para controlar automáticamente la desalineación de la pieza de soldadura. La detección incluye principalmente sensores táctiles de alambre y sensores de desplazamiento láser para la detección previa en la fase de presoldadura, y sensores de arco y visuales para la detección en tiempo real durante la soldadura.
La tecnología de detección es una tecnología que seguirá desarrollándose en el futuro, ya que los robots de soldadura aplican automáticamente la compensación de la desalineación, eliminando la necesidad de detalladas correcciones manuales de enseñanza y haciendo que la calidad del producto sea más estable.