Cómo implantar con éxito un robot para procesos de soldadura

Una vez decidido adquirir un robot para procesos de soldadura es importante revisar ciertos puntos para que la automatización sea exitosa, acá les mostraremos varias recomendaciones a seguir para que la inversión pueda traer los resultados prometidos.

Recomendaciones para implantar un robot para procesos de soldadura

Algunos de los objetivos principales de la automatización de los procesos de soldadura son proporcionar una mayor productividad, mejorar los estándares de calidad de los productos soldados y aminorar significativamente los tiempos de producción; lo cual se traduce en una disminución de los costos de fabricación. La inversión inicial de la automatización de los procesos de soldadura en principio puede ser elevada, pero la adecuada sistematización de los procesos y flujos de trabajo estables, son la clave para que el retorno de la inversión sea más rápido de lo pensado. Cualquier tipo de empresa, sin importar el tamaño y volúmenes de producción, que presente problemas en sus procesos de soldadura, escasez de soldadores calificados o exceso de sobretrabajo por limpieza y acabado final; son empresas aspirantes para la implantación de robots de soldadura. Los robots pueden realizar prácticamente cualquier tipo de soldadura y adaptarse a un sin fin de proyectos, muestran una gran versatilidad y presentan una gran variedad de ventajas. Aquí mostramos recomendaciones para implantar un robot para procesos de soldadura y obtener los mejores resultados.

• Diseñe y programe todos los parámetros del proceso de soldadura.

Los parámetros de soldadura tales como amperaje, velocidad de avance, presión de los electrodos, velocidad de alimentación del alambre entre otros, deben ser diseñados con atención. Se debe conocer con exactitud, según el trabajo a realizar, el material de aporte que se requiere, tamaño y características de este, es una de las tareas más importantes, de esta elección depende en gran parte, la productividad y calidad de la soldadura; tanto el material de aporte como los parámetros de soldadura a utilizar son determinados en base al tipo de material a soldar y las dimensiones del componente.

Otro factor que se debe diseñar y programar es la mesa de sujeción de las piezas que van hacer soldadas y las características de las juntas a soldar; una deficiente sujeción donde se puedan mover de manera incorrecta los componentes o una excesiva apertura de la junta a soldar, trae problemas graves de penetración y porosidad, lo cual es inaceptable en la soldadura.

Determinar los parámetros adecuados de soldadura requiere en muchos casos de tiempo, pero una vez encontrados garantizan resultados óptimos, en ocasiones las casas de fabricantes del robot para procesos de soldadura recomiendan parámetros a utilizar según el material de aporte, esto podría servir de guía, pero no se debe confiar solo en esto, lo mejor es hacer pruebas piloto para encontrar los parámetros de soldadura y material de aporte adecuados para cada proyecto en particular.

• Establezca y mantenga el TCP.

Una de las variables fundamentales que se deben establecer y mantener es el punto central de la herramienta, conocido por sus siglas en inglés como el TCP (Tool center point), para el robot de procesos de soldadura. Esto asegura la posición operativa correcta del equipo y es el punto de referencia más importante para programar las trayectorias de movimiento del equipo soldador. En algunos casos, dependiendo del tipo de tecnología con la que se cuenta, el programa del robot puede corregir automáticamente el TCP; sin embargo, en muchos casos debe establecerse y corregirse con otros procedimientos. Es necesario diseñar un cronograma para la verificación del TCP, ya que cuando se tiene un equipo fuera del rango aceptable del TCP, se presentan inconvenientes con las trayectorias de movimiento, disminuyendo la productividad y calidad de la soldadura.

• Programe la trayectoria de movimiento del robot para el proceso de soldadura.

Es muy importante construir y programar la trayectoria de movimiento del robot de soldadura. Esta trayectoria debe tomar en cuenta el material a soldar, el material de aporte, el proceso de soldadura, el ángulo de soldadura, la velocidad de entrada y salida, entre otros. Además, debe asegurar que no existan colisiones de ningún tipo, en especial colisiones de la pistola de soldadura con el componente, ya que aumenta el desgaste de la misma disminuyendo su vida útil y en caso de colisiones mayores se podría desviar el TCP. Existen equipos automatizados de soldadura que contienen sistemas de protección contra colisiones y sistemas de apagado en caso de accidentes, estos son altamente recomendados.

Es mejor evitar las trayectorias complejas, la simplificación de las tareas conllevan a mejores resultados. Se debe garantizar la correcta penetración de la soldadura y la estabilidad en la longitud del arco eléctrico, esto con la finalidad de certificar la calidad de la soldadura. Muchos equipos incluyen sistemas que ayudan a establecer las trayectorias iniciales del movimiento del robot, lo cual es un gran aporte.

• Considere la pistola, accesorios y consumibles.

La pistola de soldadura y accesorios tales como, puntas de contacto, boquillas de gas, y consumibles tienen un gran impacto sobre el rendimiento de los robots para procesos de soldadura, la elección correcta de estos aumenta la eficiencia de la celda ya que puede reducir los tiempos de inactividad. Es importante tomar en cuenta que los ciclos de trabajo del equipo soldador en estas celdas robotizadas, son mucho más elevados que para soldaduras manuales o semiautomáticas, lo que amerita que las pistolas, accesorios y consumibles sean escogidos para estos tiempos prolongados de servicio y para altas temperaturas, esto ayuda a disminuir el desgaste y aumenta la vida útil del herramental. La instalación de la pistola, accesorios y consumibles debe ser adecuada para evitar desgaste y fallas prematuras en los mismos. La vida útil de la pistola, también depende de la trayectoria de movimiento y lo mejor es evitar colisiones para disminuir las fallas que esta pueda presentar.

• Cuide y mantenga su equipo soldador.

Una adecuada instalación del robot para procesos de soldadura es primordial, lo recomendado es que sea realizada por expertos, es necesario contar con un equipo especializado de programadores capacitados. Se debe tomar en cuenta la correcta instalación de los sistemas de alimentación del alambre o material de aporte, del gas protector en caso de que el proceso de soldadura lo requiera y del sistema o herramientas de sujeción de las piezas. Los cables de conexión a tierra u otros cables como el de alimentación del alambre y el de la pistola, en general suelen ser largos para facilitar en cierto modo la movilidad del equipo o pistola de soldar; sin embargo, una excesiva longitud de estos cables y una deficiente instalación del recubrimiento protector, trae como consecuencia el desgaste excesivo de los mismos, se debe hacer una correcta instalación y utilizar longitudes apropiada que permitan el movimiento del robot sin contratiempos y evitar las uniones de cables en las conexiones.

De ser posible se aconseja, dentro de la trayectoria de movimiento, la simplificación de los ejes de trabajo del equipo soldador y la disminución de la flexión excesiva del cable de la pistola, esto aumenta la vida útil de los componentes. Por último, es importante recordar que la celda, necesita de un operador capacitado, atento y experto en el proceso de soldadura, el equipo necesita personal altamente preparado para comandar.

La versatilidad y variedad que muestran las casas comerciales de robots para procesos de soldadura es enorme, existen equipos para cualquier tipo de requerimientos, medianas y pequeñas empresas pueden tener acceso a equipos automatizados de soldadura con relativos bajos costos, que favorecen exponencialmente sus proyectos de soldadura, transformándose en empresa mucho más competitivas y eficientes a la hora de responder a las nuevas exigencias del mercado. Sin embargo, no se puede perder de vista la necesidad de una continua planificación y monitoreo, una vez sean instalados los robots de soldadura, ya que esto aseguraría el total aprovechamiento de la inversión.