Una introducción a los robots de soldadura por láser

A medida que los componentes fabricados se vuelven más complejos, surge la demanda de soluciones de ensamblaje precisas. Este problema se compone a medida que la fabricación de plástico produce piezas más sofisticadas. La soldadura con láser proporciona una solución para estos problemas. La soldadura por láser también facilita la soldadura de materiales difíciles como el cobre y el aluminio. La soldadura de tales materiales son comunes en la fabricación del sistema de baterías. Algunas instalaciones solucionarán manualmente materiales con láseres. Sin embargo, los fabricantes comúnmente automatizan debido a la alta demanda de precisión.
Industrias para soldadura por láser robótica

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

1. Automotriz
2. Aeroespacial
4. Electrónica
5. Atención médica
6. Metales
7. Plastics

Una célula de soldadura robótica es una combinación compleja de otros subsistemas. Inicialmente, realizar un seguimiento de los componentes requeridos puede ser desalentador. Entonces, dividamos este sistema en sus partes:

El robot

El robot de soldadura es el componente central de la celda de soldadura. Aquí, el robot se refiere a la mecánica y los controles del robot. Independientemente del tipo, el robot es responsable de aplicar la soldadura. Este componente se mueve y opera los controles del láser directamente. Los requisitos de la aplicación deben impulsar principalmente la selección de robots. Los modelos de robot cuentan con diferentes características de diseño. Al seleccionar su robot, debe considerar calificaciones como alcance, capacidad de carga útil, velocidad y precisión. Los requisitos de la aplicación requerirán características de rendimiento específicas que reducirán 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 la cabeza y el generador/amplificador de potencia, a veces un componente separado. Los requisitos del material y la soldadura ayudan a definir el tipo de láser requerido. Asegúrese de comprender qué láser se ajusta mejor a su aplicación de soldadura.

Enfriamiento

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

Presentación

Debe considerar cómo presentará la parte al robot para la soldadura. A menudo hay más opciones disponibles en esta área para los sistemas de soldadura por láser. Esto es gracias al proceso que tiene un bajo impacto físico en la pieza durante la soldadura. Las opciones comunes incluyen:

1. Transportadores
2. Jigs
3. Tiradrones
4. Abrazaderas
5. Otros robots

Sistemas de detección/monitoreo

Tal sistema de alta tecnología 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 haz y costura no son infrecuentes. Los proveedores a menudo configuran paquetes con sistemas de visión. Estos sistemas pueden proporcionar una variedad de funciones. Es posible que prefiera diferentes características basadas en la aplicación. Las aplicaciones comunes incluyen:

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

Seguridad

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

1. Guardería/recinto de seguridad
2. Cortinas ligeras
3. Escáner (s) de seguridad (s)
4. Sistemas de bloqueo/etiquetado
5. Switch de hombre vivo

Tipos de robot de soldadura por láser utilizados hoy

Un par de tipos de robots tienen un monopolio en el mercado de soldadura por láser. Estos robots ofrecen la funcionalidad requerida para automatizar una tarea de soldadura por láser. Sin embargo, sus diferencias son significativas. Comprender estas diferencias lo ayuda a saber cuál es adecuado para su aplicación.
Robots de seis eje

Los robots de seis eje ofrecen una gran combinación de velocidad, alcance, capacidad de carga útil y alcance. Estos robots pueden cubrir la gran mayoría de las aplicaciones de soldadura por láser. Se destacan en tareas de soldadura pequeñas a medianas. 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 se limita a uno o dos medidores. Desafortunadamente, este es el caso incluso para 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) extiende el alcance de su robot de seis ejes. Sin embargo, esta es una costosa pieza de hardware. Además, las RTU tienen costos y consideraciones de integración separados.

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

Robots de pórtico

Los robots de pórtico proporcionan una capacidad casi ilimitada para la soldadura por 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 a los robots de pórtico lograr niveles de precisión inigualables.

Estos beneficios no vienen sin inconvenientes. Los robots de pórtico son limitados en su capacidad para manejar piezas complejas. Los robots de seis eje están mejor diseñados para tareas que exigen alta destreza. Su construcción de múltiples articulaciones les permite sobresalir en tales aplicaciones.

Tipos de proveedores de robot de soldadura por láser

Ahora tiene una comprensión de los fundamentos de los soldadores láser robóticos. Su próximo paso probable es investigar potenciales proveedores. Hay muchas opciones en el mercado de soldadura de robots. Cubremos algunos tipos de proveedores comunes. Esta claridad le permite clasificar a los proveedores en su investigación. En última instancia, comprender qué proveedor es el correcto para que pueda hacer que la integración sea un proceso suave.

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 modelos únicos optimizados para la soldadura en mente. Los beneficios de la compra directamente del fabricante incluyen:

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

Integradores

Los integradores son proveedores de soluciones de terceros. Por lo general, son 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 de robots. Los beneficios de trabajar con integradores incluyen:

1. A menudo proporciona el mejor apoyo local
2. Altamente flexible para soluciones personalizadas
3. Comúnmente ofrecer una variedad de servicios fuera de la robótica

Proveedores de soluciones del sistema (OEM)

Los proveedores de soluciones del sistema suministran paquetes de robots estándares. Estos sistemas preconfigurados están diseñados especialmente para una aplicación específica. A menudo hay variaciones de estos paquetes para cubrir una amplia gama de requisitos de aplicación. Los beneficios de trabajar con estos proveedores incluyen:

1. General rentable
2. Generalmente construido con características únicas
3. Facilidad de uso
4. Compatibilidad con otros sistemas (Industria 4.0)
5. Integración rápida
6. Capacitación del sistema

La soldadura con láser es una de las aplicaciones más de alta tecnología en la soldadura moderna, y la automatización está ayudando a los fabricantes a desbloquear aún más productividad en este proceso.
Como subcampo de nicho dentro de la industria de soldadura más amplia, puede haber algún misterio que rodea la soldadura por láser y cómo automatizarla. Comprender los proveedores y componentes de un sistema de soldadura por láser robótico es fundamental para comenzar su viaje de automatización. Su conciencia de estos hechos es vital para automatizar esta tarea con éxito. Este artículo cubrirá los temas anteriores para darle la confianza para avanzar con su primera celda de robot de soldadura por láser.