Tipos de Robot de soldadura por puntos y dónde utilizarlos

La tarea de soldadura por puntos es muy común en la automatización industrial, y a día de hoy, existen muchas soluciones de automatización estandarizadas. La gran mayoría de fábricas de automóviles modernas ya aprovechan todo el potencial de la soldadura robotizada. Sin embargo, los robots de soldadura por puntos ofrecen una interesante oportunidad para aquellos fabricantes modernos que buscan mejorar significativamente los procesos de fabricación.

A continuación, explicaremos qué son los robots de soldadura por puntos, cuándo pueden ser de aplicación, las limitaciones que hay que tener en cuenta y cómo iniciar el primer proyecto de robot de soldadura por puntos.

Conceptos básicos de los robots de soldadura por puntos

La soldadura por puntos se utiliza para soldar dos piezas de metal en un solo punto mediante electricidad de alta intensidad a través de la pieza y al calentar el metal en esta zona localizada, se fusionan las dos piezas. Debido a su sencillez y a su amplia gama de aplicaciones, la soldadura por puntos es la forma más común de soldar en la industria actual. En las últimas décadas, los robots han sustituido a los trabajadores manuales en las tareas de soldadura por puntos.

A continuación veremos quién utiliza los robots y qué tipos de robots se encuentran normalmente en las aplicaciones de soldadura por puntos:

• Industrias que aprovechan los robots de soldadura por puntos

  La industria de la automoción fue la primera en aprovechar la potencia de los robots industriales para las aplicaciones de soldadura. Prácticamente cualquier fábrica de automóviles actual, cuenta con robots industriales por todas partes en la planta de producción. Muchos de ellos están en aplicaciones de soldadura por puntos como por ejemplo, los bastidores de las carrocerías que se sueldan tradicionalmente por puntos en las juntas.

  También los fabricantes del sector aeroespacial suelen utilizar robots de soldadura por puntos, por no hablar de los metales en general y otras industrias pesadas como la fabricación de productos marinos.

• Tipos de robots de soldadura por puntos

  La mayoría de los robots de soldadura por puntos son de seis ejes o de brazo articulado. Estos brazos también incluyen el tipo colaborativo. Los fabricantes se dieron cuenta rápidamente de las limitaciones de la destreza del robot polar y surgió la demanda de un nuevo tipo de robot.

  El brazo de seis ejes, o articulado, tiene una construcción multiarticulada y tienen la capacidad única de contorsionarse dentro y alrededor de la pieza de trabajo. Esta capacidad les da una increíble ventaja sobre otras tecnologías robóticas cuando trabajan con piezas grandes y complejas. Para tareas relacionadas con piezas planas sencillas, los robots cartesianos son una solución ideal para la soldadura por puntos.

¿Cuándo tiene sentido utilizar robots de soldadura por puntos ?

Los robots de soldadura por puntos son herramientas potentes, pero no son adecuados para todos los casos. Si actualmente una fábrica emplea soldadores por puntos en sus instalaciones, los siguientes casos podrían ser una señal de que se necesita una automatización de la soldadura:

• Se requiere un mayor rendimiento

  Una de las ventajas evidentes de los robots de soldadura por puntos es su mayor velocidad en comparación con los trabajadores manuales. Son simplemente más robustos y rápidos que los soldadores manuales y pueden mantener este ritmo día tras día. Los cuellos de botella en la producción son un gran problema para los fabricantes, especialmente cuando la demanda es alta y la mano de obra escasa. Si se necesita aumentar el rendimiento, merece la pena explorar una solución automatizada.

• Se necesitan soldaduras más consistentes

  Como los robots siguen una lista programada de instrucciones, realizan la misma tarea de la misma manera cada vez. Los robots modernos de seis ejes tienen métricas de precisión en el rango milimétrico, mucho más allá de las capacidades de los soldadores humanos. Este funcionamiento programado también garantiza que los consumibles se utilicen de forma predecible y fiable, lo que se traduce en menos residuos de consumibles y menos productos rechazados a lo largo del tiempo. Los fabricantes que luchan contra los residuos y las piezas rechazadas deberían considerar la consistencia superior que ofrece la robótica industrial.

• Fiabilidad de la mano de obra y reducción de costes

  La escasez de mano de obra es el tercer problema al que se enfrentan los fabricantes hoy en día. La mejor herramienta de los fabricantes para combatir este problema es la automatización. Los robots de soldadura por puntos son consistentes y muy duraderos, a menudo capaces de estar en servicio durante más de 10 años con un mantenimiento preventivo regular. Los robots también pueden reutilizarse, lo que da a los fabricantes una mayor flexibilidad en la asignación de la mano de obra.

Aparte del coste del mantenimiento continuo y de la eventual reprogramación, el precio de un robot está ligado principalmente al coste inicial de adquisición. Esto significa que la productividad de un robot puede amortizar la inversión inicial con el tiempo. Esta es una gran ventaja para los fabricantes que buscan aumentar sus márgenes de beneficio. El coste continuo relativamente bajo de la propiedad de un robot reduce los gastos generales de sus instalaciones.

Limitaciones de los robots de soldadura por puntos

Es esencial conocer las limitaciones de los robots de soldadura por puntos, ya que ningún robot es ideal para todas las tareas.

• Tiradas de bajo volumen

  Los sistemas automatizados, en general, son mejores para los procesos de gran volumen. Este ritmo permite a los fabricantes aprovechar su mayor velocidad y rendimiento. Por el contrario, las tiradas de productos de bajo volumen anulan las ventajas de los robots sobre sus homólogos humanos. Las tiradas de mayor volumen también implican una menor variedad de piezas, lo que reduce la necesidad de cambiar de tarea o reprogramar el equipo para adaptarlo a nuevos productos.

• Inversión inicial elevada

  Los sistemas de soldadura automatizada pueden ser muy costosos y puede disuadir a veces a los fabricantes de emprender un proyecto de automatización. Es esencial comprender los costes totales de la automatización para poder prepararse para el gasto de capital necesario y disponer de una excelente base de referencia para medir el retorno de la inversión.

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• Reprogramación

  La reprogramación del robot es una carga a la que todos los usuarios se enfrentarán en algún momento. Cuando se introducen nuevos productos, hay que enseñar al robot a soldar adecuadamente esta nueva pieza. Por lo tanto, es esencial contar con un ingeniero de robótica en plantilla o con uno que pueda contratar según las necesidades. De este modo, las interrupciones de la producción serán mínimas cuando sea necesario reprogramar.

Los fabricantes de robots están facilitando este proceso a sus clientes. Las nuevas tecnologías, como los teach pendants, la enseñanza manual y el software de simulación 3D, hacen que este proceso sea más rápido y accesible que nunca.

Cómo integrar los robots de soldadura por puntos

Una vez se ha identificado la necesidad de comenzar un primer proyecto de soldadura por puntos automatizada, hay que entender el proceso de compra y comprender a todas las partes implicadas. Por lo general, los proveedores pueden ser integradores de terceros, proveedores de soluciones preparadas y fabricantes de robots. Trabajar con cada tipo de proveedor tiene ventajas e inconvenientes.

Por ejemplo, los fabricantes son los que mejor conocen sus productos. Esto probablemente infunde un cierto nivel de confianza como consumidor. Sin embargo, los fabricantes pueden ser a veces la opción más cara, ya que tienen los mayores gastos generales para mantener sus márgenes.

Los integradores de terceros son una gran opción para obtener soluciones personalizadas de menor coste. Tienen acceso a una amplia gama de marcas. Sin embargo, es posible que no sean especialistas para su proyecto exacto. Es fundamental investigar a fondo a los integradores para asegurarse de que tienen las capacidades necesarias para su proyecto.

Las empresas que ofrecen soluciones prefabricadas son habituales en la automatización industrial. Muchos fabricantes se enfrentan a aplicaciones y problemas similares. Por ello, hay un espacio para las empresas que ofrecen paquetes listos para usar para aplicaciones estandarizadas, como la soldadura por puntos. El inconveniente es que estos proveedores pueden estar limitados a la hora de ofrecer soluciones personalizadas no contempladas en su catálogo.

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