Introducción a los robots de soldadura láser

A medida que los componentes fabricados se vuelven más complejos, surge la demanda de soluciones de ensamblaje precisas. Este problema se agrava a medida que la fabricación de plástico produce piezas más sofisticadas. La soldadura láser proporciona una solución a estos problemas. La soldadura láser también facilita la soldadura de materiales difíciles como el cobre y el aluminio. Soldar estos materiales es común en la fabricación de sistemas de baterías. Algunas instalaciones soldarán materiales manualmente mediante láser. Sin embargo, los fabricantes suelen automatizar debido a la gran demanda de precisión.
Industrias de la robótica de soldadura láser

Los robots de soldadura láser existen como una aplicación de nicho dentro de la fabricación. Muy pocas industrias requieren las características y beneficios únicos de la soldadura láser. Sin embargo, para esas industrias, el acceso a la soldadura láser automatizada es vital. Los ejemplos incluyen:

1. Automotriz
2. Aeroespacial
4. Electrónica
5. Atención sanitaria
6. metales
7. Plásticos

Una celda de soldadura robótica es una combinación compleja de otros subsistemas. Inicialmente, realizar un seguimiento de los componentes necesarios puede resultar abrumador. Entonces, dividamos este sistema en sus partes:

el robot

El robot de soldadura es el componente central de la célula de soldadura. Aquí, el robot se refiere a la mecánica y los controles del robot. Independientemente del tipo, el robot se encarga de aplicar la soldadura. Este componente mueve y opera los controles del láser directamente. Los requisitos de la aplicación deberían impulsar principalmente la selección del robot. Los modelos de robots presentan diferentes características de diseño. Al seleccionar su robot, debe considerar clasificaciones como alcance, capacidad de carga útil, velocidad y precisión. Los requisitos de la aplicación requerirán características de rendimiento específicas que limitarán los tipos de robots apropiados para su proyecto. Veremos algunas opciones de selección de robots en la siguiente sección.

El láser

El sistema láser es responsable de generar el haz de soldadura. El láser incluye el cabezal y el generador/amplificador de energía, a veces un componente separado. Los requisitos de material y soldadura ayudan a definir el tipo de láser requerido. Asegúrese de comprender qué láser se adapta mejor a su aplicación de soldadura.

Enfriamiento

La mayoría de los tipos de láser requieren un sistema de enfriamiento para funcionar. Los láseres generan enormes niveles de calor. En consecuencia, este calor puede dañar los componentes internos. Los sistemas de refrigeración mantienen las temperaturas del láser dentro de un rango funcional. Por lo tanto, los sistemas de enfriamiento del láser suelen formar parte del paquete láser general.

Presentación de la pieza

Debe considerar cómo presentará la pieza al robot para soldar. A menudo hay más opciones disponibles en este ámbito para los sistemas de soldadura láser. Esto se debe a que el proceso tiene un bajo impacto físico en la pieza durante la soldadura. Las opciones comunes incluyen:

1. Transportadores
2. Plantillas
3. Tocadiscos
4. Abrazaderas
5. Otros robots

Sistemas de detección/monitoreo

Un sistema de alta tecnología de este tipo viene repleto de equipos de detección. Los sensores de temperatura y el equipo de seguridad son estándar en las celdas de soldadura. Además, los rastreadores de vigas y costuras no son infrecuentes. Los proveedores suelen configurar paquetes con sistemas de visión. Estos sistemas pueden proporcionar una variedad de funciones. Es posible que prefiera diferentes funciones según la aplicación. Las aplicaciones comunes incluyen:

1. Control/inspección de calidad
2. Seguridad
3. Monitoreo térmico

Seguridad

La soldadura láser es una aplicación peligrosa para las personas. En consecuencia, es fundamental implementar medidas de seguridad para proteger a los empleados. Las medidas de mitigación de riesgos comúnmente incluyen:

1. Protección/cerramiento de seguridad
2. Cortinas de luz
3. Escáner(es) de seguridad
4. Sistemas de bloqueo/etiquetado
5. Cambio de hombre vivo

Tipos de robots de soldadura láser utilizados en la actualidad

Un par de tipos de robots tienen el monopolio en el mercado de la soldadura láser. Estos robots ofrecen la funcionalidad necesaria para automatizar una tarea de soldadura láser. Sin embargo, sus diferencias son significativas. Comprender estas diferencias le ayudará a saber cuál es el adecuado para su aplicación.
Robots de seis ejes

Los robots de seis ejes ofrecen una excelente combinación de velocidad, alcance, capacidad de carga útil y alcance. Estos robots pueden cubrir la gran mayoría de aplicaciones de soldadura láser. Destacan en tareas de soldadura de tamaño pequeño y mediano. Su excelente rango de movimiento les ayuda a soldar geometrías de piezas complejas.

Sin embargo, las deficiencias de los robots de seis ejes pueden limitar su compatibilidad con trabajos más grandes. Por ejemplo, su alcance está limitado a uno o dos metros. Desafortunadamente, este es el caso incluso de los robots más grandes. Sin embargo, los fabricantes pueden reducir esta deficiencia con la ayuda de una RTU. Una unidad de transferencia de robot (RTU) amplía el alcance de su robot de seis ejes. Sin embargo, se trata de una pieza de hardware costosa. Además, las RTU conllevan costos y consideraciones de integración separados.

Además, los robots tendrán un límite superior en su capacidad de carga útil. Esto limita su capacidad para manejar los enormes láseres necesarios para algunas tareas. Desafortunadamente, no se puede mitigar esta limitación sin un tipo de robot más robusto o diferente.

Robots de pórtico

Los robots pórtico ofrecen una capacidad casi ilimitada para la soldadura láser. Los proveedores pueden configurar robots de pórtico para manejar las aplicaciones más grandes. Además, su rigidez mecánica superior les permite mover los láseres más grandes. Además, su diseño simple permite que los robots pórtico alcancen niveles de precisión inigualables.

Estos beneficios no están exentos de inconvenientes. Los robots pórtico tienen una capacidad limitada para manipular piezas complejas. Los robots de seis ejes están mejor diseñados para tareas que exigen una gran destreza. Su construcción de múltiples articulaciones les permite sobresalir en este tipo de aplicaciones.

Proveedores de tipos de robots de soldadura láser

Ahora ya comprende los fundamentos de los soldadores láser robóticos. Su próximo paso probable es investigar proveedores potenciales. Hay muchas opciones en el mercado de la soldadura por robots. Cubramos algunos tipos de proveedores comunes. Esta claridad le permite categorizar a los proveedores en su investigación. En última instancia, comprender qué proveedor es el adecuado para usted puede hacer que la integración sea un proceso fluido.

Fabricantes de robots

Los fabricantes de robots diseñan, construyen y venden robots. La mayoría de los fabricantes cubren una amplia gama de aplicaciones e industrias. Algunos incluso tienen en mente modelos únicos optimizados para soldar. Los beneficios de comprar directamente del fabricante incluyen:

1. Acceso directo al mejor soporte de ingeniería.
2. Opciones preconfiguradas
3. Soluciones de ingeniería
4. Mejor acceso a la formación
5. Excelente para aplicaciones estándar

Integradores

Los integradores son proveedores de soluciones externos. Suelen ser socios de canal oficiales de al menos un fabricante de robots. Los integradores tienden a tener un amplio acceso a otras líneas de equipos tangenciales al sistema robótico. Los beneficios de trabajar con integradores incluyen:

1. Proporcionar a menudo el mejor soporte local
2. Altamente flexible para soluciones personalizadas
3. Ofrecer habitualmente una variedad de servicios fuera de la robótica.

Proveedores de soluciones de sistemas (OEM)

Los proveedores de soluciones de sistemas suministran paquetes de robots disponibles en el mercado. Estos sistemas preconfigurados están diseñados específicamente para una aplicación específica. A menudo existen variaciones de estos paquetes para cubrir una amplia gama de requisitos de aplicación. Los beneficios de trabajar con estos proveedores incluyen:

1. Rentable en general
2. Generalmente construido con características únicas.
3. Facilidad de uso
4. Compatibilidad con otros sistemas (industria 4.0)
5. Integración rápida
6. Entrenamiento del sistema

La soldadura láser es una de las aplicaciones de mayor tecnología en la soldadura moderna, y la automatización está ayudando a los fabricantes a desbloquear aún más la productividad en este proceso.
Como subcampo de nicho dentro de la industria de la soldadura en general, puede haber cierto misterio en torno a la soldadura láser y cómo automatizarla. Comprender a los proveedores y componentes de un sistema de soldadura láser robótica es fundamental para comenzar su viaje hacia la automatización. Su conocimiento de estos hechos es vital para automatizar esta tarea con éxito. Este artículo cubrirá los temas anteriores para brindarle la confianza necesaria para seguir adelante con su primera celda robótica de soldadura láser.