Consejos para implantar una celda robótica de soldadura

La automatización de las soldaduras requiere de la puesta en marcha de celdas de robótica de soldadura (robot welding), aquí tenemos algunas recomendaciones para su implantación.

Recomendaciones para implantar una Celda Robótica de Soldadura.

Las automatizaciones de los procesos de soldadura, han dado un salto enorme con la implantación de celdas de robótica de soldadura, ya que estas proporcionan una mayor productividad, calidad óptima de los productos soldados, elevada precisión y disminuyen significativamente los tiempos de producción; lo cual se traduce en una disminución 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, se convierten de inmediato en aliados para recuperar a corto plazo dicha inversión. Empresas que requieran realizar procesos de soldadura con alta tasa de repeticiones, donde los errores por procesos manuales suelen ser elevados, son empresas aspirantes para la implantación de estas celdas. Estos equipos automatizados pueden realizar prácticamente cualquier tipo de soldadura por arco eléctrico, tales como MIG/MAG (GMAW), soldadura TIG (GTAW), arco sumergido (SAW) y otras como soldadura laser (LBW) y soldadura por electropunto (SW) lo que muestra su gran versatilidad, además de esto pueden colocarse prácticamente en cualquier lugar, pueden moverse en las tres dimensiones y muestran muchas otras ventajas. Aquí presentamos recomendaciones para implantar una celda de robótica de soldadura y producir los mejores resultados.

Diseñe y programe todos los parámetros del proceso de soldadura

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. Parámetros de soldadura tales como amperaje, velocidad de avance, presión de los electrodos, si se está trabajando con soldadura por electropunto entre otros, deben ser diseñados con atención; tanto el material de aporte como los parámetros de soldadura a utilizar son determinados en base al tipo de material a soldar y el espesor del mismo.

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 en las celdas de robótica de soldadura requieren en muchos casos de tiempo, pero una vez encontrados garantizan resultados óptimos, en ocasiones las casas fabricantes del robot 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 trabajo en particular.

Establezca y mantenga el TCP

Uno de los parámetros fundamentales que se debe establecer y mantener es el punto central de la herramienta, conocido por sus siglas en inglés como el TCP (Tool center point), para la Celda robótica 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 proceso de soldadura

Es muy importante construir y programar la trayectoria de movimiento de la Celda robótica 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 longitud del arco eléctrico para certificar la calidad de la soldadura. Muchas celdas incluyen sistemas que ayudan a establecer las trayectorias iniciales del movimiento del robot.

Tenga en cuenta 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 las celdas, 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, son mucho más elevados que para otros tipos de soldadura, 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 el desgaste que esta pueda presentar.

Cuide y mantenga su equipo soldador

Una adecuada instalación de la Celda robótica 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 celdas de robótica 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, transformando la empresa en un negocio mucho más competitivo y eficiente 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 instaladas las celdas de robótica de soldadura, ya que esto aseguraría el total aprovechamiento de la inversión.