Vantagens da soldadura robotizada

O soldadura robotizada é utilizada há décadas nas linhas de produção como uma tecnologia comprovada, capaz de reduzir os custos sem comprometer a qualidade. Apesar das suas inúmeras vantagens, muitas empresas consideram que a soldadura robotizada são caros e só são utilizados nas grandes fábricas de automóveis.

A realidade é que os avanços tecnológicos tornam os sistemas automatizados acessíveis às pequenas e médias empresas e complementam perfeitamente as técnicas tradicionais de fabrico. Os soldadura automatizada A utilização de robôs industriais pode beneficiar fabricantes de todas as dimensões, tornando as linhas de produção mais eficientes e resistentes à escassez de mão de obra.

O que é a soldadura robotizada?

O soldadura robotizada foi introduzida na indústria automóvel dos EUA na década de 1960, e a tecnologia rapidamente se espalhou para outras indústrias. Entre 2010 e 2013, as empresas instalaram mais de 150.000 robôs de soldadura industrial e prevê-se que o mercado da automatização da soldadura cresça 8,91% entre 2018 e 2023. Com muitos fornecedores a explorar novas tecnologias, a soldadura robotizada continuará a prosperar.

Dispositivo de soldadura robotizada

Alguns soldadores por arco robotizados consistem numa unidade mecânica que pode manipular a pistola de soldadura e trabalhar numa peça de trabalho estática, enquanto outros movem a peça de trabalho e soldam com uma pistola estática. Uma unidade de controlo que utiliza comandos pré-programados dirige as acções do robô, utilizando por vezes sensores para proporcionar uma visão e precisão adicionais da máquina. O soldadura robotizada é uma solução muito versátil para chapas ou componentes complexos.

As unidades de soldadura robotizadas podem utilizar várias técnicas de soldadura:

• Soldadura por arco
• Soldadura a gás (MIG/GMAW e TIG/GTAW)
• Soldadura a laser
• Soldadura por pontos por resistência
• Soldadura por plasma

Para além do aparelho de soldadura, os robôs incluem frequentemente equipamento auxiliar, como um cortador de fio, um limpador de bicos e um trocador de tochas. Os componentes entram na célula/área de trabalho e o robot completa a soldadura antes de o componente passar à fase seguinte.

Saiba mais sobre o utilização de robôs de soldadura colaborativos para aumentar a produtividade. 

Movimento

Os sistemas de soldadura robotizados movem-se nos três eixos XYZ através de um pulso rotativo. Os robôs articulados incorporam um braço e um pulso que proporcionam três eixos de movimento cada, permitindo que a tocha de soldadura se desloque em três dimensões.

Alguns robots incluem manipuladores que alargam o alcance para trabalhar com peças de grandes dimensões e geometrias complexas, muitas vezes com a ajuda de um sétimo eixo adicional na base. O controlo sincronizado da tocha de soldadura e do manipulador maximiza a velocidade e a precisão.

Sensores

Alguns robôs de soldadura incorporam tecnologia de deteção e inteligência artificial, que medem o processo e enviam dados para o sistema de controlo, proporcionando um elevado grau de controlo. Os sensores podem assegurar que uma série de parâmetros são mantidos dentro de limites aceitáveis, incluindo

• Tensão
• Atual
• Avanço do fio
• Localização e geometria da peça e da soldadura
• Detectores de costuras para controlo de qualidade
• Deteção de colisão

Embora os robots exijam um investimento significativo, as suas vantagens permitem soldadura robotizada vale a pena em muitos sectores porque o verdadeiro custo de uma célula de soldadura robotizada é frequentemente inferior ao que se crê ser compensado pelos benefícios obtidos com a sua utilização.

Vantagens da soldadura robotizada

Muitas pequenas e médias empresas pensam que os sistemas robóticos são caros e difíceis de utilizar, mas as tecnologias mais recentes são acessíveis e simples de programar e manter. Os clientes são cada vez mais sensíveis ao preço e exigem maior qualidade, obrigando os fabricantes a melhorar a eficiência sem comprometer a qualidade.

As principais vantagens da soldadura robotizada são:

• Flexibilidade

  Os robôs de soldadura modernos podem executar tarefas repetitivas individuais ou completar tarefas diferentes, mesmo no decurso de um único turno, recorrendo a uma biblioteca de programas armazenados. Isto é especialmente útil para empresas com pequenas séries de produtos ou com uma vasta gama de produtos.

  Muitos braços robóticos permitem a utilização de ferramentas adicionais e alguns processos híbridos combinam a soldadura automatizada e manual, especialmente para a soldadura fora do alcance dos humanos. Os sistemas robóticos personalizados oferecem uma configuração óptima para maximizar a utilização do espaço, enquanto os sistemas modulares permitem que as fábricas adaptem os sistemas às suas necessidades específicas.

• Aumento da eficiência

  Embora qualquer soldadura demore o mesmo tempo, independentemente de se tratar de um humano ou de um robô, os soldadores automatizados trabalham de forma mais eficiente do que os humanos. Os soldadores robotizados podem atingir até 85% de eficiência, em comparação com 20% para a maioria dos soldadores profissionais.

  O tempo de ciclo previsível facilita a programação e elimina potenciais estrangulamentos, proporcionando um rendimento consistente e ajudando os fabricantes a entregar os componentes a tempo. Uma vez que os robots soldam de forma limpa e com elevada precisão, há menos necessidade de limpeza e de reajuste após a soldadura, poupando tempo na linha de produção.

• Qualidade

  Uma vez que a velocidade de soldadura, a corrente e outras variáveis permanecem constantes, os robots oferecem uma qualidade de soldadura muito elevada. Por exemplo, a soldadura por arco de metal a gás (GMAW) requer um comprimento e uma velocidade de arco muito estáveis, juntamente com um ângulo e uma posição constantes da tocha. Os robôs de soldadura oferecem uma precisão de décimos de milímetro a uma velocidade constante, muitas vezes apoiados por sistemas de visão que proporcionam controlo de qualidade.

  Os sistemas automatizados oferecem:

  • Alto desempenho
  • Elevada qualidade e repetibilidade
  • Alta precisão
  • Precisão de soldadura
  • Peças idênticas

  Os robôs não estão fatigados ou distraídos, pelo que a qualidade da soldadura é consistente e a ausência de soldaduras comprometidas apoia os clientes com requisitos de qualidade rigorosos para sistemas críticos.

  Como exemplo de uma história de sucesso, vejamos como o robôs de soldadura para componentes e circuitos electrónicos são capazes de executar tarefas de alta precisão.

• Custos

  O soldadura robotizada pode reduzir os custos e o retorno do investimento de várias formas. A capacidade de um robô para posicionar peças com elevada precisão e utilizar parâmetros automatizados resulta em menos erros que requerem retrabalho ou rejeição direta. Os robôs utilizam menos gás, metal de base, eletricidade, fluxo e outros consumíveis, o que resulta em poupanças significativas ao longo do tempo e garante que o trabalho fica menos fora do orçamento.

  Além disso, os robots são incansáveis e podem funcionar 24 horas por dia, pelo que podem reduzir significativamente os custos de mão de obra. As empresas gastarão menos em programas de formação, sofrerão menos lesões no local de trabalho e poderão ultrapassar qualquer escassez de mão de obra qualificada. Em vez de robôs gerais readaptados, alguns fornecedores oferecem agora unidades de soldadura especializadas que são menos volumosas e menos dispendiosas, tornando a tecnologia ainda mais acessível para as empresas mais pequenas.

Programação e comunicação de soldadura robótica

Os robots de soldadura são máquinas muito complexas, mas podem ser facilmente programadas por um especialista em automação robótica. Em contrapartida, a soldadura requer anos de aprendizagem, o que resulta numa escassez de competências e na necessidade de aumentar os salários para atrair pessoal.

Uma linha de processo robotizada pode armazenar muitos programas pré-definidos, permitindo que a mesma linha de produção armazene vários programas para diferentes produtos, exigindo apenas uma mudança relativamente simples das ferramentas no braço do robot. Esta flexibilidade faz com que os sistemas robotizados sejam perfeitos para encomendas únicas e produtores de volumes mais pequenos. Os sistemas de soldadura robotizados tiram partido das modernas redes de comunicação que transmitem grandes volumes de informação para análise e permitem um controlo centralizado quase em tempo real.

Apesar das suas vantagens, os sistemas de soldadura robotizada não podem substituir todas as tarefas de soldadura manual, uma vez que alguns componentes são demasiado difíceis de manusear ou de aceder por um robot. Soldadores experientes podem iniciar um trabalho imediatamente, adaptar-se às mudanças e fornecer controlo de qualidade instantâneo. Os robots assumem frequentemente tarefas repetitivas e libertam soldadores qualificados para se concentrarem em trabalhos complexos.

Embora os sistemas robotizados continuem a ser um investimento importante, o preço baixou significativamente e as capacidades e a flexibilidade do software operativo moderno fazem dos robots de soldadura uma compra inteligente para muitas empresas. O soldadura robotizada oferece exatidão, qualidade e consistência, ao mesmo tempo que as reduções de custos fazem com que a tecnologia faça cada vez mais sentido em termos comerciais.

Se está a pensar em adotar soluções de soldadura robotizada na sua empresa, não hesite em seguir o nosso conselhos para a implementação de uma célula de soldadura robotizada.