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Robôs industriais de soldadura — soluções automatizadas de soldadura por arco
A Zhouxiang desenvolve e fabrica robôs de soldadura para o fabrico de estruturas metálicas, navios e equipamentos de energia. A programação sem ensino Benda está incluída nas 3 categorias de 5 configurações de robôs Zhouxiang (montados em carril, em consola, em pórtico, colaborativos e postos de trabalho). Algumas opções integradas são a programação offline sem ensino e o seguimento da junta em 3 D.
200+
Patentes registadas
5
Configurações de robôs
34
Anos de fabrico
6
Precisão dos eixos
Inovação integrada
Benda sem programação manual e seguimento da junta em 3D
O que é um robô de soldadura e como funciona?
Na prática, a soldadura robotizada com uma tocha de soldadura, fonte de alimentação e carro de translação funciona sem intervenção ativa. O robô solda. Um braço robótico único, conhecido como robô de soldadura por arco da Zhouxiang, substitui um processo por outro, executando soldaduras MIG, MAG, TIG, com fio fluxado ou por plasma com precisão multieixos.
Precisão controlada por servomotores multieixos
Seis eixos de rodas autónomos, controlados por servomotores, executam a linha de entrada programada, a velocidade de deslocação e a ativação do fio em cada junta. Este conjunto coordena os movimentos dos seis eixos acionados por servomotores (com opção de sete/oito eixos através de carril de translação no solo), assegurando uma consistência superior à de soldadores experientes.
Execução servoassistida de 6 eixos
Lógica sem programação manual e integração CAD
Eliminando o estrangulamento causado pela programação manual, os sistemas sem programação manual importam modelos do Tekla, SolidWorks ou UG. O sistema calcula automaticamente as posições dos cordões de soldadura e cria todo o procedimento — ângulo da tocha, padrão de oscilação e sequências multipasse — antes de se tocar no comando portátil.
Integração com Tekla e SolidWorks
Controlo digital e seguimento da junta
Um scanner laser linear montado à frente da tocha mede as posições dos chanfros em tempo real. Este seguimento em circuito fechado transmite correções ao controlador, mantendo a ponta do fio no centro da junta mesmo quando as peças se deslocam, e fixa os parâmetros de tensão, corrente elétrica e velocidade de deslocação.
Correção por visão laser
Tipos de robôs de soldadura — encontre a configuração adequada
A configuração do robô é determinada sobretudo por três parâmetros: dimensões da peça de trabalho, volume de produção e espaço disponível no chão de fábrica. As soluções de soldadura robotizada da Zhouxiang abrangem desde dispositivos de fixação para soldadura por pontos montados em suportes curtos até ao enorme Garlinca, que solda continuamente vigas estruturais de 12 metros.
Estruturas metálicas
Robô de soldadura sobre carril
Máquina de soldadura robotizada de 6 eixos que se desloca num carril de translação no solo com até 6 m de comprimento (opcional). Os carris de solo aumentam a distância de trabalho do robô ao longo de vigas H, pilares-caixão e vigas de alma cheia. Ambos os lados do carril podem ser utilizados em simultâneo: de um lado decorre a soldadura e, do outro, o operador prepara o lote seguinte, reduzindo para metade o tempo de paragem.
Mais compatível com
Placas de reforço para vigas H, consolas, placas de base de pilares, suportes de madres e outras peças. Adequado para trabalhos com cordões de soldadura de ângulo longos e contínuos em aço estrutural. Mantém um funcionamento consistente durante dois turnos, sem desvio da tocha.
Capacidades do sistema
- Sistema de soldadura Bochu sem programação manual — importa modelos Tekla/SolidWorks/UG diretamente
- Seguimento da junta com laser linear Mingtu para correção da trajetória de soldadura em tempo real
- Compatível com funcionamento de um ou dois robôs sobre carril partilhado
- Precisão de posicionamento repetível: ±0,05 mm
Estruturas metálicas / pontes
Robô de soldadura em consola
Montado numa viga em consola suspensa, em vez de no chão, este robô liberta espaço e permite alimentar as peças de trabalho em lotes com uma grua. Poupa tempo na rotação de conjuntos estruturais volumosos pela célula. O comprimento do carril pode ser configurado pelo utilizador (padrão 12 m) e os guias lineares contam com um sistema de lubrificação automática.
Aplicação ideal
Processamento secundário de elementos de estruturas metálicas — chapas de ligação, chapas de diafragma e reforços. Também indicado para o processamento secundário de unidades de chapa pequenas e médias — fabrico de pontes para navios.
Capacidades do sistema
- Variantes de 7 eixos (robô + carril) ou 8 eixos (robô + carril + elevação da coluna)
- Sistema de soldadura Friendess sem programação manual, com localizador de juntas em 3D e amplo campo de visão
- Reconstrução de nuvens de pontos para soldadura sem desenhos, quando não existe CAD
- Área de trabalho até 10 m × 1,3 m × 1,2 m num carril de 12 m (8 eixos)
Construção naval / pontes
Robô de soldadura montado em pórtico
Construído como uma estrutura de pórtico, este sistema aproveita a largura livre máxima de 5 metros da peça de trabalho e permite ao robô deslocar-se nos eixos X e Y. É uma configuração indicada para painéis planos de grandes dimensões e conjuntos de chapas largos, como secções de convés, quando um robô de um só carril não consegue alcançar toda a largura da peça de trabalho.
Aplicação ideal
Produção naval (linhas de painéis), pontes (vigas) e equipamentos de geração de energia (conjuntos de chapas de grandes dimensões — quando a peça de trabalho excede 1,5 m de largura e exige soldadura totalmente automática por cima.
Capacidades do sistema
- Largura de soldadura de 5 m — permite trabalhar painéis de casco de navio em toda a sua largura
- Sistema de soldadura inteligente Bochu com visão em 3D
- Compatível com trajetórias de soldadura retilíneas, em arco circular e curvas
- Posições de soldadura plana e vertical
Construção naval / espaços confinados
Robô colaborativo de soldadura (cobot)
Robô colaborativo de soldadura mais leve, concebido para trabalhar nos espaços confinados e exigentes junto aos cascos e entre anteparas de uma embarcação. Com rodas e uma base magnetizada, a unidade desloca-se facilmente e fixa-se a qualquer chapa de aço. Uma pessoa transporta o equipamento, posiciona-o e inicia a soldadura em espaços inacessíveis a um sistema de pórtico ou sobre carril.
Aplicação ideal
Desenvolvimento interno, soldadura no local dentro de compartimentos de navios, desenvolvimento de métodos, chassis montados no local em estaleiros de construção — peças fabricadas em pequenos volumes e com elevada variedade.
Capacidades do sistema
- Programação por condução manual — interface simples, sem código nem comando portátil
- O seguimento do arco integrado corrige desvios em tempo real durante a soldadura
- Estrutura leve concebida para ser manuseada por uma só pessoa
- Não exige vedação de segurança — concebido para funcionamento colaborativo
Equipamentos elétricos / aplicações gerais
Posto de soldadura inteligente
Célula de soldadura robotizada autónoma, com um braço de estrutura oca e cabos encaminhados internamente. Protege os componentes eletrónicos sensíveis contra poeiras, salpicos e humidade. As dimensões permitem a integração em linhas de produção existentes sem grandes investimentos em alterações de equipamento. Concebida para produção de volume médio a elevado, na qual a mesma peça é produzida em centenas ou milhares de ciclos.
Mais indicado para
Cubas de transformadores, invólucros de aparelhagem elétrica, recipientes sob pressão e células de produção que processem 200+ peças iguais por semana, quando a consistência dos cordões de soldadura e a redução do retrabalho são importantes.
Capacidades do sistema
- Pulso oco com cabos de soldadura encaminhados internamente — sem risco de prender cabos externos
- Estrutura com proteção IP contra poeiras e salpicos, com cobertura de proteção
- Elevada repetibilidade do posicionamento para uma qualidade consistente da soldadura
- Integração com sistemas de carga automática para produção sem operador
Especificações e dados técnicos dos robôs de soldadura
As especificações comparativas das principais séries de robôs de soldadura Zhouxiang são apresentadas abaixo. Todos os valores provêm de unidades de produção ensaiadas em fábrica. O alcance, a carga útil e a precisão de posicionamento são indicados segundo a ISO 9283:1998. A precisão TCP — a medida mais relevante da posição real da ponta do fio relativamente à posição programada — é de 0,05 mm em todos os modelos.
| Parâmetro | ZXR12-2010 sobre carril | ZXR10W-1440-D sobre carril | Consola de 7 eixos | Consola de 8 eixos | Tipo pórtico |
|---|---|---|---|---|---|
| Número de eixos | 6 + carril | 6 + carril | 6 + carril | 6 + carril + coluna | 6 + pórtico XY |
| Alcance do braço | 2 010 mm | 1 440 mm | 2 010 mm | 2 010 mm | 2 010 mm |
| Carga útil | 12 kg | 10 kg | 12 kg | 12 kg | 12 kg |
| Repetibilidade do posicionamento | ±0,05 mm | ±0,05 mm | ±0,05 mm | ±0,05 mm | ±0,05 mm |
| Índice de proteção | J1-J2: IP56 / J3-J6: IP67 | J1-J2: IP56 / J3-J6: IP67 | IP56 / IP67 | IP56 / IP67 | IP56 / IP67 |
| Comprimento do carril / pórtico | 6 m (personalizado) | 6 m (personalizado) | 12 m (personalizado) | 12 m (personalizado) | Personalizado (largura ≤5 m) |
| Área de trabalho máxima | 6 m × 2 m × 2 m | 6 m × 1,4 m × 1,4 m | 10 m × 1,3 m × 0,4 m | 10 m × 1,3 m × 1,2 m | Personalizado × 5 m × 2 m |
| Potência total | 4.5 KVA + máquina de soldadura | 4.5 KVA + máquina de soldadura | 10 KVA + 31 KVA | 13 KVA + 31 KVA | ~44 KVA no total |
| Peso do robô | 313 kg | 210 kg | ~320 kg | ~350 kg | ~350 kg |
| Velocidade de soldadura | 0,3–0,8 m/min | 0,3–0,8 m/min | 0,3–0,5 m/min | 0,3–0,5 m/min | 0,3–0,5 m/min |
| Sinais de E/S | 16 entradas / 16 saídas 24VDC | 16 entradas / 16 saídas 24VDC | 16 entradas / 16 saídas 24VDC | 16 entradas / 16 saídas 24VDC | 16 entradas / 16 saídas 24VDC |
| Sistema de soldadura | Bochu sem programação manual + laser Mingtu | Bochu sem programação manual + laser Mingtu | Friendess sem programação manual + visão em 3D | Friendess sem programação manual + visão em 3D | Bochu sem programação manual + visão em 3D |
| Limpeza da tocha de soldadura | Limpeza automática da tocha SC220A | Limpeza automática da tocha SC220A | Limpeza automática da tocha incluída | Limpeza automática da tocha incluída | Limpeza automática da tocha incluída |
| Opções de fonte de alimentação para soldadura | Aotai ou Megmeet | Aotai ou Megmeet | Aotai ou Megmeet | Aotai ou Megmeet | Aotai ou Megmeet |
Setores e aplicações da soldadura robotizada
Os robôs de soldadura executam juntas repetitivas com maior rapidez e fiabilidade do que a soldadura manual em setores pesados — fabrico de estruturas metálicas, construção naval, fabrico de pontes e equipamentos elétricos. Nestes setores, os robôs assumem os trabalhos de soldadura de grande volume e ergonomicamente exigentes, que primeiro levam os soldadores humanos ao limite da capacidade. Estes são quatro setores onde a tecnologia Zhouxiang tem maior aplicação.
01 / ESTRUTURAS
Fabrico de estruturas metálicas
Aplicações principais
Vigas H, pilares-caixão, vigas de alma cheia, placas de reforço, consolas e suportes de madres — os robôs sobre carril e em consola foram concebidos para executar os muitos cordões de soldadura de ângulo repetitivos numa oficina de aço estrutural: reforço com flange, placa de base com pilar e chapa de ligação com alma.
02 / MARINHA
Construção naval e setor marítimo
Aplicações principais
Linhas de painéis de casco, combinações, secções breal e acessórios para tubagens. Antes da soldadura, os robôs de pórtico podem unir várias chapas numa largura de soldadura de até 5 m. Nos trabalhos em doca, os robôs colaborativos operam em compartimentos estreitos e fechados, onde as gruas não conseguem chegar.
03 / INFRAESTRUTURAS
Construção de pontes
Aplicações principais
Vigas de alma cheia, chapas de diafragma, quadros transversais e chapas de emenda. Os tipos de junta são semelhantes aos usados em aço estrutural, mas as chapas são mais espessas (normalmente 20-50 mm), os requisitos do código de soldadura (AWS D1.5) são mais exigentes e as peças são maiores, exigindo carris ou pórticos mais longos para a deslocação.
04 / ENERGIA
Equipamentos elétricos
Aplicações principais
Cubas de transformadores, invólucros de aparelhagem elétrica, carcaças de turbinas e recipientes sob pressão. Os postos de soldadura inteligentes, com braço oco selado, impedem que salpicos e sujidade atinjam os componentes elétricos sensíveis e mantêm condições de arco estáveis para produzir juntas estanques.
Estudos de casos reais — robôs de soldadura em ação
Caso 1: fabricante de estruturas metálicas, província de Shandong
Uma oficina de aço estrutural de média dimensão, que produzia cerca de 800 toneladas métricas de componentes de vigas H por mês, registava uma saída anual de 12% dos soldadores devido a reformas e mudanças de pessoal. Os soldadores que permaneciam dedicavam cerca de 40% do turno à soldadura de placas de reforço nas flanges das vigas — cordões de soldadura de ângulo muito repetitivos, com 6 mm, em chapas de 8-14 mm.
Solução concebida
2 robôs ZXR12-2010 sobre carris, em carris de translação no solo de 6 m, cada um com programação Bochu sem programação manual e seguimento da junta a laser Mingtu. Foram instalados postos de carga em cada secção do carril, permitindo soldar de um lado enquanto se carrega do outro. Os postos de carga independentes estão ligados ao sistema de automação, que coordena os dois robôs através de um programador de produção comum para partilhar a carga entre células.
"Pusemos os robôs em funcionamento em setembro. Em dezembro, o atraso na soldadura dos reforços, que costumava atrasar a pintura, tinha desaparecido. Os dois operadores das células eram antigos soldadores manuais — a transição exigiu cerca de duas semanas de formação prática."
3,2×
Aumento da taxa de produção
na soldadura dos reforços
na soldadura dos reforços
1,8%
Taxa de retrabalho após soldadura
(era 7,2%)
(era 7,2%)
14 mo
Prazo de retorno total do investimento
nos dois robôs
nos dois robôs
Caso 2: linha de painéis de estaleiro naval, província de Jiangsu
Um estaleiro naval que soldava painéis planos para cascos de graneleiros precisava de aumentar a taxa de produção dos painéis sem ocupar mais espaço no chão de fábrica. Os painéis tinham 4-5 m de largura e centenas de cordões de soldadura de ângulo curtos, que uniam reforços, suportes e chapas de colar. Os soldadores manuais tinham de subir aos painéis para alcançar as juntas interiores: o trabalho era lento, extremamente exigente fisicamente e pouco económico.
Solução concebida
Um robô de soldadura em pórtico, com largura de 5 m, visão Bochu em 3D e reconstrução de nuvens de pontos. Os carris partilhados percorriam toda a linha de produção de painéis. Como não havia CAD disponível (os blocos do casco importados apresentavam frequentemente desvios de ajustamento), o scanner em 3D reconstruía a forma dos painéis a partir do aço real e gerava automaticamente as trajetórias de soldadura.
"A abordagem com nuvens de pontos resolveu o nosso maior problema. As chapas do casco deformam-se depois do corte e da ponteação — por vezes, ficam 4–5 mm fora da medida nominal. O scanner deteta a posição real de cada reforço e ajusta a trajetória de soldadura. Deixámos de corrigir manualmente os desvios de ajustamento."
2,6×
Taxa de produção da soldadura de painéis
0
Incidentes de queimadura por arco
(eram 3/trimestre)
(eram 3/trimestre)
20 mo
Prazo de retorno do investimento alcançado
Caso 3: fabricante de transformadores, província de Zhejiang
A primeira fábrica de equipamentos elétricos a produzir cubas para transformadores imersos em óleo tinha um estrangulamento na máquina de soldadura de juntas. Era necessária soldadura de penetração total em chapas de aço macio de 4-8 mm para tornar estanques as juntas das cubas. Uma fuga na soldadura exigia retificar toda a junta; a soldadura tinha de ser perfeita. Os soldadores manuais conseguiam resultados aceitáveis com as técnicas corretas, mas a velocidade de trabalho variava de soldador para soldador. A qualidade da soldadura nas tardes de sexta-feira era claramente inferior à produção de segunda-feira de manhã.
Solução concebida
2 postos de soldadura inteligentes, com robôs de braço oco integrados na linha de produção existente das cubas. Um transportador automático carregava as cubas na célula, onde o robô soldava os quatro cordões longitudinais; em seguida, as cubas eram transferidas para um posto de mesa rotativa para soldar os cordões circunferenciais. A estrutura selada do robô impede que resíduos de óleo de transformador ou poeiras da oficina contaminem os servomotores.
"A diferença de consistência é enorme. Antes, reservávamos duas horas suplementares por turno para retrabalho após ensaios de pressão reprovados. Agora, fazemos o ensaio e seguimos em frente."
99,4%
Taxa de aprovação no ensaio de pressão à primeira
(era 91%)
(era 91%)
40%
Redução do tempo de ciclo
por cuba
por cuba
11 mo
Prazo de retorno do investimento alcançado
IDEIA PRINCIPAL
A tecnologia robótica foi a chave: colocar os robôs de soldadura por arco a trabalhar com parâmetros de soldadura fixos elimina as inconsistências humanas que antes provocavam quebras de qualidade nas tardes de sexta-feira. O controlo da qualidade concentra-se agora na inspeção dos dispositivos de fixação e nas verificações de materiais recebidos fora de linha, em vez de no retrabalho após a soldadura. A repetibilidade do robô torna estas operações anteriores muito mais previsíveis, e a fiabilidade da célula não baixou dos 94% em 14 meses de funcionamento.
Certificações, segurança e garantia da qualidade
Os robôs de soldadura Zhouxiang são produzidos segundo um sistema de gestão da qualidade certificado pela ISO 9001:2015. A marcação CE atesta a conformidade com os regulamentos do mercado europeu, e cada unidade cumpre os requisitos essenciais de saúde e segurança da Diretiva Máquinas 2006/42/EC. Os procedimentos de soldadura seguem os princípios da ISO 3834 (requisitos de qualidade para a soldadura por fusão) e as normas de soldadura estrutural especificadas pelos nossos clientes: AWS D1.1 (aço para edifícios) e AWS D1.5 (aço para pontes).
Marcação CE —
Diretiva Máquinas 2006/42/EC
ISO 9001:2015
Gestão da qualidade
ISO 3834
Qualidade da soldadura por fusão
200+ patentes
(50+ patentes de invenção)
Verificação da qualidade em fábrica
Todos os robôs são ensaiados em fábrica e submetidos a um ensaio de funcionamento contínuo de 72 horas antes do fornecimento. Os ensaios abrangem vários ciclos de soldadura à carga máxima, verificações de calibração dos eixos segundo a norma de precisão de posicionamento ISO 9283:1998 e verificação funcional completa do seguimento da junta, da posição da tocha, da purga da tocha e dos sistemas de caudal de gás. Todos os robôs são fornecidos com um certificado de ensaio em fábrica, que inclui os resultados da precisão de posicionamento e da repetibilidade dos eixos.
Mecanismos de segurança ativos
As funcionalidades de segurança incluem travões nos servomotores de cada eixo (o robô mantém a posição em caso de falha de energia), deteção de colisões e paragem automática, bem como zonas de segurança ajustáveis no software do controlador. Todos os robôs colaborativos limitam a força segundo os requisitos das normas ISO 10218-1:2011 e ISO/TS 15066:2016 para funcionamento sem vedação.
Ferramentas interativas para o fabrico
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Custo robotizado estimado / unidade
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