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Robots industriales de soldadura: soluciones automatizadas de soldadura por arco
Zhouxiang desarrolla y fabrica robots de soldadura para la fabricación de estructuras metálicas, buques y equipos eléctricos. Benda teachless se incluye en 3 familias de 5 configuraciones de robots Zhouxiang (sobre carril, en voladizo, sobre pórtico, colaborativa y estación de trabajo). Entre las opciones integradas se incluyen la programación offline teachless y el seguimiento de juntas en 3D.
200+
Patentes registradas
5
Configuraciones de robots
34
Años de fabricación
6
Precisión de los ejes
Innovación en el interior
Benda teachless y seguimiento de juntas en 3D
¿Qué es un robot de soldadura y cómo funciona?
Desde un punto de vista práctico, la soldadura robotizada con una antorcha de soldadura equipada con una fuente de alimentación y un carro de desplazamiento no se gestiona de forma activa. Suelda. Un único brazo robótico, conocido como robot de soldadura por arco de Zhouxiang, sustituye un proceso por otro al realizar soldaduras MIG, MAG, TIG, con hilo tubular o por plasma con precisión multieje.
Precisión con servocontrol multieje
Seis ejes de ruedas con servocontrol autónomo ejecutan en cada junta la línea de entrada programada, la velocidad de avance y el encendido del hilo. Este conjunto incorpora órdenes de movimiento coordinadas para los seis ejes accionados por servomotores (y los ejes siete y ocho opcionales mediante carril de suelo), lo que garantiza una consistencia superior a la de los soldadores experimentados.
Ejecución con 6 ejes servoaccionados
Lógica teachless e integración con CAD
Al eliminar el cuello de botella de la programación manual, los sistemas teachless importan modelos de Tekla, SolidWorks o UG. El sistema calcula automáticamente la posición de los cordones de soldadura y crea todo el procedimiento —ángulo de la antorcha, patrón de oscilación y secuencias multipasada— antes de tocar el mando de programación.
Integración con Tekla y SolidWorks
Control digital y seguimiento de juntas
Un escáner láser lineal montado delante de la antorcha mide en tiempo real la posición de los biseles. Este seguimiento en bucle cerrado transmite correcciones al controlador y mantiene la punta del hilo en el centro de la junta aunque las piezas se muevan, a la vez que fija los parámetros de tensión, intensidad y velocidad de avance.
Corrección mediante visión láser
Tipos de robots de soldadura: encuentre la configuración adecuada
La configuración del robot viene determinada principalmente por tres parámetros: el tamaño de la pieza, el volumen de producción y el espacio disponible en planta. Las soluciones de soldadura robotizada de Zhouxiang abarcan desde útiles de fijación para soldadura por puntos montados en soportes cortos hasta el enorme Garlinca, que trabaja continuamente en vigas estructurales de 12 metros.
Estructuras metálicas
Robot de soldadura sobre carril
Máquina de soldadura robotizada de 6 ejes que se desplaza sobre un carril de suelo de hasta 6m de longitud (opcional). Los carriles de suelo amplían la distancia de trabajo del robot a lo largo de vigas en H, pilares de sección cajón y vigas armadas. Se pueden utilizar ambos lados del carril al mismo tiempo: en uno se suelda y en el otro el operario prepara el siguiente lote, lo que reduce a la mitad el tiempo «muerto».
Más adecuado para
Rigidizadores de vigas en H, cartelas, placas base de pilares, soportes de correas y elementos similares. Ideal para trabajos con largos cordones continuos en ángulo sobre acero estructural. Funciona de forma constante durante turnos dobles sin desviación de la antorcha.
Capacidades del sistema
- Sistema de soldadura teachless Bochu: importa directamente modelos de Tekla, SolidWorks y UG
- Seguimiento de juntas con láser lineal Mingtu para corregir la trayectoria de soldadura en tiempo real
- Compatible con funcionamiento de un solo robot o de dos robots sobre un carril compartido
- Precisión de posicionamiento repetitivo: ±0,05 mm
Estructuras metálicas y puentes
Robot de soldadura en voladizo
Este robot se instala en una viga en voladizo elevada, no en el suelo, y libera espacio para que las piezas puedan cargarse por lotes con una grúa. Así se ahorra mucho tiempo al procesar conjuntos estructurales voluminosos en la célula. La longitud del carril se configura según las necesidades del cliente (estándar: 12m) y el sistema incorpora lubricación automática de las guías lineales.
Aplicación ideal
Procesamiento secundario de componentes de estructuras metálicas: chapas de cartela, chapas diafragma y rigidizadores. También procesamiento secundario de unidades de chapa pequeñas y medianas para la fabricación de puentes de buques.
Capacidades del sistema
- Variantes de 7 ejes (robot + carril) u 8 ejes (robot + carril + elevación de columna)
- Sistema de soldadura teachless Friendess con detector de juntas 3D de amplio campo de visión
- Reconstrucción a partir de nubes de puntos para soldar sin planos cuando no hay CAD
- Volumen de trabajo de hasta 10 m × 1,3 m × 1,2 m en un carril de 12 m (8 ejes)
Construcción naval y puentes
Robot de soldadura sobre pórtico
Construido como una estructura de pórtico, este sistema aprovecha la anchura libre máxima de 5 metros de la pieza y permite que el robot se desplace en los ejes X e Y. Es la configuración adecuada para paneles planos grandes y conjuntos de chapa anchos, como las secciones de cubierta, cuando un robot sobre un solo carril no puede acceder a toda la anchura de la pieza.
Aplicación ideal
Producción naval (líneas de paneles), puentes (vigas) y equipos de generación eléctrica (grandes conjuntos de chapa: la pieza supera 1,5 m de anchura y requiere soldadura totalmente automática desde arriba.
Capacidades del sistema
- Anchura de soldadura de 5 m: admite paneles de casco de buque de anchura completa
- Sistema de soldadura inteligente Bochu con visión 3D
- Compatible con trayectorias de soldadura rectas, en arco circular y curvas
- Posiciones de soldadura plana y vertical
Construcción naval y espacios reducidos
Robot colaborativo de soldadura (cobot)
Cobot de soldadura ligero diseñado para trabajar en las zonas estrechas y difíciles que hay junto a los cascos y entre los mamparos de un buque. Gracias a sus ruedas y a su base magnética, puede desplazarse y adherirse fácilmente a cualquier chapa de acero. Una sola persona puede introducir el equipo, colocarlo y empezar a soldar en espacios inaccesibles para un sistema de pórtico o sobre carril.
Aplicación ideal
Desarrollo interno, soldadura in situ en el interior de compartimentos de buques, desarrollo de métodos y chasis montados en campo en instalaciones de construcción: piezas fabricadas de bajo volumen y alta variedad.
Capacidades del sistema
- Programación por guiado manual: interfaz intuitiva, sin código y sin mando de programación
- El seguimiento de arco integrado corrige las desviaciones en tiempo real durante la soldadura
- Estructura ligera diseñada para que la manipule una sola persona
- No requiere vallado de seguridad: diseño preparado para el trabajo colaborativo
Equipos eléctricos y aplicaciones generales
Estación de soldadura inteligente
Célula de soldadura robotizada autónoma con brazo de estructura hueca y cableado interno. Protege los componentes electrónicos sensibles del polvo, las salpicaduras y la humedad. Su diseño permite integrarla en líneas de producción existentes sin grandes inversiones en reequipamiento. Está concebida para volúmenes de producción medios y altos, con cientos o miles de ciclos de una misma pieza.
Ideal para
Cubas de transformadores, envolventes de aparamenta, recipientes a presión y cualquier célula de producción que procese 200+ piezas iguales a la semana y requiera cordones de soldadura uniformes y un retrabajo mínimo.
Capacidades del sistema
- Muñeca hueca con guiado interno de los cables de soldadura: evita que se enganchen cables externos
- Estructura con protección IP contra el polvo y las salpicaduras, con cubierta protectora
- Alta precisión de posicionamiento repetitivo para garantizar una calidad de soldadura uniforme
- Se integra con sistemas de carga automática para producir sin presencia de operarios
Especificaciones y datos técnicos de robots de soldadura
A continuación se comparan las especificaciones de las principales series de robots de soldadura Zhouxiang. Todos los valores proceden de unidades de producción sometidas a pruebas de fábrica. El alcance, la carga útil y la precisión de posicionamiento se indican según ISO 9283:1998. La precisión TCP —la medida más importante de la posición real de la punta del hilo con respecto a la posición programada— se mantiene en 0,05 mm en todos los modelos.
| Parámetro | ZXR12-2010 sobre carril | ZXR10W-1440-D sobre carril | 7 ejes en voladizo | 8 ejes en voladizo | Tipo pórtico |
|---|---|---|---|---|---|
| Número de ejes | 6 + carril | 6 + carril | 6 + carril | 6 + carril + columna | 6 + pórtico XY |
| Alcance del brazo | 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 |
| Posicionamiento repetitivo | ±0,05 mm | ±0,05 mm | ±0,05 mm | ±0,05 mm | ±0,05 mm |
| Grado de protección | J1-J2: IP56 / J3-J6: IP67 | J1-J2: IP56 / J3-J6: IP67 | IP56 / IP67 | IP56 / IP67 | IP56 / IP67 |
| Longitud del carril o pórtico | 6 m (personalizable) | 6 m (personalizable) | 12 m (personalizable) | 12 m (personalizable) | Personalizable (anchura ≤5 m) |
| Volumen máximo de trabajo | 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 | Personalizable × 5 m × 2 m |
| Potencia total | 4.5 KVA + soldadora | 4.5 KVA + soldadora | 10 KVA + 31 KVA | 13 KVA + 31 KVA | ~44 KVA en total |
| Peso del robot | 313 kg | 210 kg | ~320 kg | ~350 kg | ~350 kg |
| Velocidad 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 |
| Señales de E/S | 16 entradas / 16 salidas, 24VDC | 16 entradas / 16 salidas, 24VDC | 16 entradas / 16 salidas, 24VDC | 16 entradas / 16 salidas, 24VDC | 16 entradas / 16 salidas, 24VDC |
| Sistema de soldadura | Bochu teachless + láser Mingtu | Bochu teachless + láser Mingtu | Friendess teachless + visión 3D | Friendess teachless + visión 3D | Bochu teachless + visión 3D |
| Limpieza de la antorcha | Limpieza automática de la antorcha SC220A | Limpieza automática de la antorcha SC220A | Incluye limpieza automática de la antorcha | Incluye limpieza automática de la antorcha | Incluye limpieza automática de la antorcha |
| Opciones de fuente de alimentación de soldadura | Aotai o Megmeet | Aotai o Megmeet | Aotai o Megmeet | Aotai o Megmeet | Aotai o Megmeet |
Sectores y aplicaciones de la soldadura robotizada
En los sectores pesados, los robots de soldadura realizan juntas repetitivas con mayor rapidez y fiabilidad que la soldadura manual: fabricación de estructuras metálicas, construcción naval, fabricación de puentes y equipos eléctricos. En estos sectores, los robots se encargan de trabajos de soldadura de gran volumen y exigentes desde el punto de vista ergonómico, que superan primero la capacidad de los soldadores. Estos son cuatro sectores en los que la tecnología de Zhouxiang tiene más aplicaciones.
01 / ESTRUCTURAS
Fabricación de estructuras metálicas
Aplicaciones principales
Vigas en H, pilares de sección cajón, vigas armadas, chapas rigidizadoras, cartelas y soportes de correas. Los robots sobre carril y en voladizo están diseñados para realizar numerosos cordones repetitivos en ángulo en talleres de acero estructural: rigidizador con ala, placa base con pilar y cartela con alma.
02 / SECTOR NAVAL
Construcción naval y sector marítimo
Aplicaciones principales
Líneas de paneles de casco, combinaciones, secciones breal y accesorios para tuberías. Antes de soldar, los robots pueden unir varias chapas de hasta 5 m de anchura mediante robots de pórtico. En los trabajos en dique se utilizan cobots en secciones estrechas y cerradas donde las grúas no pueden llegar.
03 / INFRAESTRUCTURAS
Construcción de puentes
Aplicaciones principales
Vigas armadas, chapas diafragma, marcos transversales y chapas de empalme. Los tipos de junta son similares a los del acero estructural, pero las chapas suelen tener un espesor de 20-50mm, los requisitos de los códigos de soldadura (AWS D1.5) son más estrictos y las piezas son más grandes, por lo que se necesita un carril o pórtico más largo.
04 / ENERGÍA
Equipos eléctricos
Aplicaciones principales
Cubas de transformadores, envolventes de aparamenta, carcasas de turbinas y recipientes a presión. Las estaciones de soldadura inteligentes con brazo hueco sellado evitan que las salpicaduras y la suciedad lleguen a los componentes eléctricos sensibles, y mantienen condiciones de arco estables para obtener juntas estancas.
Casos prácticos: robots de soldadura en funcionamiento
Caso 1: fabricante de estructuras metálicas, provincia de Shandong
Un taller mediano de acero estructural fabricaba aproximadamente 800 toneladas métricas de componentes de vigas en H al mes y sufría una rotación anual del 12 % entre los soldadores debido a jubilaciones y cambios de personal. Los soldadores que permanecían en la empresa dedicaban aproximadamente el 40 % de su turno a soldar chapas rigidizadoras en las alas de las vigas: cordones en ángulo muy repetitivos de 6 mm en chapas de 8-14 mm.
Solución diseñada
2' robots ZXR12-2010 sobre carriles de suelo de 6 m, cada uno con programación teachless Bochu y seguimiento de juntas láser Mingtu. Se colocaron estaciones de carga en cada sección del carril para que un lado soldara mientras se cargaba el otro. Las estaciones de carga independientes se conectaron al sistema de automatización, que coordina los dos robots con un planificador de producción común para repartir la carga célula por célula.
«Pusimos los robots en marcha en septiembre. En diciembre ya habíamos eliminado el atasco de chapas rigidizadoras que solía retrasar la pintura. Los dos operarios de las células habían sido soldadores manuales; la transición requirió unas dos semanas de formación práctica».
3,2×
Aumento de la capacidad de producción
en la soldadura de rigidizadores
en la soldadura de rigidizadores
1,8 %
Tasa de retrabajo tras la soldadura
(antes, 7,2 %)
(antes, 7,2 %)
14 mo
Plazo de recuperación de la inversión total
para ambos robots
para ambos robots
Caso 2: línea de paneles de un astillero, provincia de Jiangsu
Un astillero que soldaba paneles planos para cascos de graneleros necesitaba aumentar la capacidad de producción sin ocupar más espacio en planta. Los paneles tienen una anchura de 4-5 m y cientos de cordones cortos en ángulo que unen rigidizadores, soportes y chapas de collarín. Los soldadores manuales tenían que caminar sobre los paneles para alcanzar las juntas interiores; el trabajo era lento, físicamente muy exigente y poco rentable.
Solución diseñada
Un robot de soldadura sobre pórtico de 5 m de anchura, con visión 3D Bochu y reconstrucción a partir de nubes de puntos. Los carriles compartidos recorrían toda la línea de producción de paneles. En lugar de utilizar CAD (los bloques del casco suelen presentar desviaciones de ajuste), el escáner 3D reconstruía la forma de los paneles a partir del acero real y generaba automáticamente las trayectorias de soldadura.
«El método de nubes de puntos resolvió nuestro mayor quebradero de cabeza. Las chapas del casco se deforman tras el corte y el punteado, a veces 4–5 mm respecto a la medida nominal. El escáner detecta la posición real de cada rigidizador y ajusta la trayectoria de soldadura. Dejamos de corregir manualmente las desviaciones de ajuste».
2,6×
Capacidad de producción de soldadura de paneles
0
Incidentes por quemaduras de arco
(antes, 3/trimestre)
(antes, 3/trimestre)
20 mo
Plazo de recuperación de la inversión
alcanzado
alcanzado
Caso 3: fabricante de transformadores, provincia de Zhejiang
La primera fábrica de equipos eléctricos que fabricaba cubas para transformadores sumergidos en aceite tenía un cuello de botella en la máquina de soldadura de juntas. Era necesario realizar soldaduras de penetración completa en chapas de acero dulce de 4-8 mm para lograr la estanqueidad de las juntas de la cuba. Cualquier fuga en la soldadura obligaba a rectificarla por completo, por lo que el cordón debía ser perfecto. Los soldadores manuales obtenían resultados aceptables con las técnicas adecuadas, pero la velocidad de trabajo variaba de un soldador a otro. La calidad de las soldaduras los viernes por la tarde era perceptiblemente peor que la producción del lunes por la mañana.
Solución diseñada
Se integraron 2 estaciones de soldadura inteligentes con robots de brazo hueco en el sistema de producción actual de cubas. Un transportador automático cargaba las cubas en la célula; el robot soldaba los cuatro cordones longitudinales y después las trasladaba a una estación de plato giratorio para soldar los cordones circunferenciales. El diseño sellado del cuerpo del robot evita que los residuos de aceite de transformador o el polvo del taller contaminen los servomotores.
«La diferencia en la uniformidad es abismal. Antes reservábamos dos horas adicionales por turno para retrabajos tras pruebas de presión fallidas. Ahora hacemos la prueba y seguimos adelante».
99,4 %
Tasa de pruebas de presión superadas a la primera
(antes, 91 %)
(antes, 91 %)
40 %
Reducción del tiempo de ciclo
por cuba
por cuba
11 mo
Plazo de recuperación de la inversión
alcanzado
alcanzado
IDEA CLAVE
La tecnología robótica fue la clave: al colocar los robots de soldadura por arco en una configuración con parámetros de soldadura fijados, se eliminan las inconsistencias humanas que antes provocaban caídas de calidad los viernes por la tarde. El control de calidad se centra ahora exclusivamente en inspeccionar los útiles de fijación y los materiales recibidos, en lugar de realizar retrabajos en línea tras la soldadura. La repetibilidad del robot hace mucho más fiables estas operaciones previas y la disponibilidad de la célula no ha bajado del 94 % en 14 meses de funcionamiento.
Certificaciones, seguridad y garantía de calidad
Los robots de soldadura Zhouxiang se fabrican de acuerdo con un sistema de gestión de calidad certificado según ISO 9001:2015. El marcado CE acredita la conformidad con la normativa del mercado europeo y cada unidad cumple los requisitos esenciales de salud y seguridad de la Directiva de máquinas 2006/42/EC. Los procedimientos de soldadura siguen los principios de ISO 3834 (requisitos de calidad para la soldadura por fusión) y las normas de soldadura estructural especificadas por nuestros clientes: AWS D1.1 (acero para edificios) y AWS D1.5 (acero para puentes).
Marcado CE —
Directiva de máquinas 2006/42/EC
ISO 9001:2015
Gestión de calidad
ISO 3834
Calidad de la soldadura por fusión
200+ patentes
(50+ patentes de invención)
Verificación de calidad en fábrica
Todos los robots se someten en fábrica a una prueba de funcionamiento de 72-hour antes del suministro. Las pruebas incluyen distintos ciclos de soldadura a la máxima duración de ciclo, comprobaciones de calibración de ejes según los estándares de precisión de posicionamiento de ISO 9283:1998 y una verificación funcional completa del seguimiento de juntas, la posición de la antorcha, la limpieza de la antorcha y los sistemas de caudal de gas. Todos los robots se suministran con un certificado de pruebas de fábrica que recoge los resultados calculados de precisión de posicionamiento y repetibilidad de los ejes.
Mecanismos de seguridad activa
Las funciones de seguridad incluyen frenos de servomotor en cada eje (el robot mantiene su posición si se interrumpe la alimentación), detección de colisiones y parada automática, y zonas de seguridad ajustables mediante el software del controlador. Todos los robots colaborativos limitan la fuerza conforme a los requisitos de ISO 10218-1:2011 y ISO/TS 15066:2016 para trabajar sin vallado.
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