Estación de trabajo del robot de soldadura MIG: guía de selección

Cómo elegir la estación de trabajo con robot de soldadura MIG adecuada para su línea de producción

Encontrar mano de obra de soldadura calificada es un desafío mayor para el taller de fabricación año tras año. Menos soldadores capacitados, junto con el aumento de la demanda de producción, han llevado a una espiral ascendente en la adopción de la automatización. La Federación Internacional de Robótica informó que en 2024 se instalaron más de 542.000 robots industriales en todo el mundo. Para los talleres que ejecutan soldadura GMAW (MIG), una estación de trabajo de soldadura robótica responde a estas presiones.

Proporciona un camino para una calidad de soldadura óptima y estable, un mayor rendimiento y una reducción de la mano de obra exclusivamente a través de una inversión en un proceso automatizado. En este folleto conocerá los detalles de lo que formará parte de su inversión inicial: las opciones de configuración en una celda MIG robótica, por qué elegir robots industriales en lugar de cobots, consideraciones de precios y obstáculos comunes para los compradores por primera vez.

¿qué es una estación de trabajo con robot de soldadura MIG?

GMAW -ñonaw, también llamada soldadura mig en presencia de gas inerte o soldadura MAG con mezclas de gases activos -ñonage, sigue siendo el proceso de soldadura por arco generalmente automatizado en producción. Sin embargo, en el brazo operativo del robot mueve la antorcha a lo largo de un contorno preprogramado, al mismo tiempo, la fuente de energía incide en el voltaje y la corriente. En GMAW, las velocidades de alimentación del cable generalmente son de 100 a 800 pulgadas/min (2540 a 20320 mm/min), dependiendo del espesor de la pieza de trabajo, la configuración de la junta y el modo de transferencia (cortocircuito, pulverización o pulsación).

El blindaje de gas rodea el baño fundido evitando la porosidad de la soldadura de la atmósfera. Para el acero dulce, la mezcla comúnmente utilizada es la mezcla de argón 75%/CO 25%. El alambre de llenado debe cumplir con la clasificación AWS A5.18 para aplicaciones de soldadura de acero al carbono.

Mientras que la soldadura láser requiere un ajuste muy ajustado de las uniones, MIG puede perdonar la holgura, lo que lo convierte en el proceso elegido para la mayoría de los tipos de fabricación.

En nuestras células de trabajo que se ejecutan en más de 50 países, el configuraciones workcell lo más frecuente es que se combine un brazo robótico de 6 ejes con un posicionador tipo L de un eje, proporcionando la adaptación más flexible de una placa plana o soldaduras estructurales y soportando la huella de celda más compacta.. se utilizaría como punto de referencia.

Robot de soldadura industrial vs Cobot: ¿cuál se adapta a su tienda?

Antes de la selección del equipo, su primer dilema es si elegir. ¿Robot de soldadura industrial o robot colaborativo (cobot)?

Ambos son capaces de ejecutar procesos de soldadura MIG. Donde difieren es en carga útil, velocidad de reposicionamiento, enfoque de programación y consideraciones de seguridad.

* Los destellos de arco y las salpicaduras aún necesitan pantallas protectoras. Evaluación del riesgo de ISO/TS 15066.

Un aspecto que sorprende a muchos clientes es en realidad el parecido de los dos tipos en la velocidad de soldadura real. La velocidad de desplazamiento de la soldadura mig depende sólo de la metalurgia: diámetro del alambre, gas de protección, espesor del material, geometría de la junta, no del brazo robótico. Donde el robot industrial toma el borde es en reposicionamiento cortado al aire después de soldar cada costura. Más de 2000+mm/s versus ~1000+mm/s, el brazo industrial completa componentes multipaso o multicostura más rápido, lo que suma miles de ciclos por turno.

Las asociaciones entre células de soldadura colaborativas y talleres de trabajo de alto y bajo volumen y fabricantes por contrato están en aumento. Los cobots de soldadura MIG permiten a los operadores enseñar nuevos caminos en tan solo quince minutos sin programación. Pero no asuma que los cobots son siempre más rentables. Para ejecuciones de un solo volumen, los robots industriales suelen ofrecer un menor costo por pieza gracias a un reposicionamiento más rápido durante miles de ciclos diarios.

Componentes principales de una celda de soldadura MIG robótica

Construir una celda de soldadura robótica mig requirió algo más que simplemente instalar una antorcha en un brazo robótico. A continuación se detallan los ocho elementos fundamentales que crean un sistema de soldadura confiable y listo para producción:

1. Brazo Robot -Rompeño Automatizado o colaborativo de 6 ejes que proporciona repetibilidad de 0,05 mm. Las aplicaciones de soldadura por arco seleccionan brazos con una potencia nominal de 6 a 12 kg como cargas útiles suficientes para manejar el conjunto de la antorcha y el paquete de cables.
2. fuente de energía de soldadura -Unidades de eficiencia del inversor con clasificación 350-500A para MIG/MAG. Las unidades contemporáneas ofrecen múltiples modos de transferencia de cortocircuito, pulsado y pulverización directamente al controlador del robot.
3. Alimentador de alambre -Motor o alimentador push-pull para una entrega constante del alambre al soplete. La alimentación constante de alambre es el factor más importante para minimizar las salpicaduras y la porosidad en la soldadura mig automatizada.
4. soplete de soldadura -Manipular 360 grados con paso de tubo para pila de cables. Las aplicaciones enfriadas por líquido ofrecen ciclos de trabajo más altos; Los refrigerados por aire son livianos.
5. Posicionador -Rotario-inclina la pieza de trabajo para proporcionar acceso máximo al robot. Los estilos típicos son P (piezas redondas de superficie vertical), P (piezas tubulares de cabeza y cola), L (placas planas de ángulo compuesto).
6. Controlador Robot -Radirige la velocidad del eje, la aceleración. Almacena programas de piezas. Controla el movimiento del posicionador y las E/S.
7. Sistema de Seguridad -- Cortinas o cercas luminosas para aplicaciones industriales. Los cobots colaborativos emplean control de fuerza, pero el arco eléctrico y las salpicaduras aún requieren barrera física.
8. Extracción de Humos ñan Zonificación para OSHA 29 CFR 1910 Subparte Q cumplimiento. Las células de soldadura robótica emiten humos idénticos a las estaciones manuales y están sujetas a los mismos estándares de ventilación.

Cuando configuramos una celda de soldadura robótica, asignamos el tipo de posicionador según la geometría de la pieza: tipo L para placas planas, cabeza y cola para marcos tubulares. Un posicionador no coincidente crea puntos ciegos que la antorcha no puede alcanzar. Esto da como resultado soldaduras de retoque manuales tediosas y que requieren mucho tiempo que superan el propósito de la automatización. Echa un vistazo a nuestro paquetes de estaciones de trabajo de soldadura mig preestablecidos y vea cómo encajan estos elementos para crear un paquete de soldadura listo para funcionar:

Cómo la soldadura MIG automatizada mejora la calidad y el rendimiento de la soldadura

Al pasar de la soldadura MIG manual a la soldadura robótica, cambias dos variables en la ecuación simultáneamente: la calidad de tus soldaduras y el volumen de tu rendimiento. Los soldadores manuales pueden producir soldaduras de buena calidad, y eso podría ser suficiente si recién estás estableciendo un nuevo taller. Pero la calidad constante del día a día depende de la falta de calidad. Los tiempos de reacción humana, la fatiga y las largas jornadas de trabajo significan que dos buenas cuentas no coinciden. Un soldador MIG robótico ofrece el mismo pulso y duración cada vez. Nunca sufre fatiga, produciendo una calidad de soldadura constante en cada unión.

El rendimiento obtenido es enteramente función del tiempo de arco. Los soldadores manuales promedian menos de 30% de tiempo de arco. entre la carga, la configuración, el reposicionamiento, los descansos y el retraso dieron como resultado la mayor parte de su turno. Los sistemas de soldadura robótica se centran en el arco 80% del turno de trabajo: el robot nunca necesita tomarse un descanso, estirarse o reposicionarse. Simplemente se queda ahí, hace tictac, se pega y asiente.

La mayoría de nuestros nuevos clientes que han migrado desde MIG manual informan ganancias de al menos 2-3 veces en los primeros 90 días. Las ganancias se acumulan debido a un mayor tiempo de arco, un tiempo de rampa más rápido y menos retrabajo. La consistencia mecánica de la soldadura robótica significa que se marcan menos piezas en el momento de la inspección.

las estadísticas del mercado respaldan esta correlación. Hasta 2024, el mercado mundial de robots de soldadura por arco valía $5,73 mil millones y se estimaba que crecería a una notable tasa compuesta anual de 8,1%, por Investigación del Estrecho. La automatización de la soldadura no es sólo una tendencia del mañana, es el estándar actual para los talleres que intentan suspender la producción para automatizarla

¿cuánto cuesta una estación de trabajo con robot de soldadura MIG?

En el mundo real, la planificación presupuestaria para factores de automatización robótica en el diseño de efectores finales, la producción de integración y los costos de implementación del proyecto. Aquí hay un desglose de muestra basado en las cifras de la industria 2024-2025:

retorno de la inversión y recuperación: las cifras de la industria nos dicen que la mayoría de los modelos de automatización robótica más conocidos alcanzan un plazo de recuperación en un plazo de 12 a 36 meses. El sistema de entrega de automatización de tamaño promedio $225.000, vale la pena en aproximadamente 17 meses y gana alrededor de 248% de retorno de la inversión en 5 años. Las empresas del tamaño de Cobot, con precios iniciales casi 35% más bajos, a menudo reclaman períodos de recuperación de 6 a 12 meses.

La estimación del retorno de la inversión a menudo ha implicado múltiples pasos y docenas de cálculos, pero ¿cómo? ejecute los números necesarios para una suposición aproximada con: agregue los salarios/beneficios/horas extras de los trabajadores soldadores desplazados, amortice el recuento de mantenimiento y divida los ahorros mensuales en el costo general del sistema. Obtienes una idea de qué meses deberían ser necesarios.

Intentando determinar la superficie de una mesa configuración y precios? Nuestro equipo de ingeniería puede ayudarlo a adaptar el diseño de celda correcto a sus objetivos de producción y crear una cotización para su proyecto.

Errores comunes al elegir un sistema de soldadura MIG robótico

A partir de años de configurar soluciones de automatización de soldadura para clientes de todo el mundo, podemos detectar el mismo error costoso una y otra vez:

1. Comprar únicamente la marca del robot. El brazo robótico es una pieza de una solución de soldadura completa. Su experiencia de aplicación (manejo de materiales, tipo de juntas, volumen de producción) del integrador de sistemas es mucho más importante que la glon en el brazo. Una buena celda integrada con un robot de segundo nivel supera a una mala celda integrada con un robot de primer nivel.

2. Subestimar los costos de fijación en celdas de nueva tecnología. Presupuesto 15-25% del precio total del sistema para la fijación en sistemas de fijación personalizados. Cada nuevo número de pieza necesita su propia fijación dedicada. Es posible que sea necesario realizar reparaciones en varias estaciones para soldaduras complejas.

3. Pasar por alto los requisitos para la extracción de humos (las celdas de soldadura robótica deben cumplir los mismos requisitos de ventilación OSHA que las estaciones manuales). La posición del operador fuera de la celda no elimina la necesidad de extracción de humos como lo exige 29 CFR 1910 Subparte Q.

4. Esperando programación cero. Incluso los sistemas cobot “libres de enseñanza” con enseñanza directa necesitan verificación de ruta fuera de línea, especialmente en soldaduras de múltiples pasadas. Factorice la programación en su plan de integración (alguien en su empresa necesita aprender a operar el sistema).

5. Descuidar el proceso de integración. El diseño de la celda, el flujo de materiales y el flujo de trabajo del operador son más críticos que las especificaciones del robot en papel. Un robot de soldadura en una celda donde el operador tiene que caminar 30 pies por cada carga y descarga o donde la grúa no puede alcanzar el posicionador nunca alcanzará los objetivos de productividad. Consulte a su integrador sobre el diseño del plano de planta antes de realizar el pedido.

La planificación del mantenimiento planificado es mejor cuando se incluye en el proceso de compra, no después de la instalación. Pregunte sobre las tasas de consumo de antorchas, el programa de reemplazo del revestimiento de alambre y si la fuente de energía es capaz de realizar diagnósticos remotos. Estos factores influirán en el costo total de propiedad, mucho más que el precio de compra.

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