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Soldadura robotizada de aço estrutural
Sistemas inteligentes de soldadura de vigas
Acelere o fabrico de estruturas metálicas com os robôs de soldadura sem programação manual da Zhouxiang. As nossas soluções de soldadura robotizada incluem sistemas sobre carril e em consola, com visão 3D, integração com Tekla e sem programação manual.
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Robôs de soldadura sobre carril ou em consola — qual sistema se adapta à sua oficina?
A Zhouxiang fabrica dois tipos distintos de sistemas de soldadura robotizada, cada um ajustado a diferentes volumes de produção. É essencial compreender as diferenças para escolher a configuração de robô de soldadura mais adequada ao espaço de trabalho, ao volume e à variedade de peças da sua oficina. Ambos os tipos de sistema permitem a soldadura de vigas a uma velocidade nominal de 40-150 cm/min; no entanto, diferem significativamente no alcance, nas capacidades e no método de carga das peças.
Robô de soldadura sobre carril
- Sistema de soldadura sem programação manual Bochu com sensor de seguimento da junta de longo alcance
- Importação direta de ficheiros de modelos 3D do Tekla, SolidWorks e UG
- Ajusta automaticamente os parâmetros do processo de soldadura, identifica as posições das juntas e gera os procedimentos de soldadura
- Eixo de deslocação sobre carril fixado ao solo, adaptável a peças de diferentes comprimentos
- O robô desloca-se em sincronização com o carril para soldar cordões longos numa só passagem
- Dois postos de trabalho, à esquerda e à direita, funcionam em simultâneo
- Configurações com um robô e um carril ou dois robôs num carril partilhado
- Principais aplicações: chapas de reforço em vigas H, reforços transversais e longitudinais, chapas de base de colunas, chapas de suporte de madres e consolas
Robô de soldadura em consola
- Sistema inteligente de soldadura Bochu com visão 3D de varrimento linear de grande dimensão
- Reconstrução de nuvens de pontos e posicionamento inicial por varrimento linear
- Permite soldadura orientada por modelo e sem desenhos
- Maior precisão, velocidades de soldadura superiores e flexibilidade excecional para peças complexas
- Unidade automática de limpeza da tocha para manter a qualidade do arco
- Comprimento do carril personalizável e sistema de lubrificação automática
- Compatível com vigas H, conjuntos de chapas e chapas de diafragma
- Adequado para estruturas metálicas, construção de pontes e construção naval
- As peças podem ser içadas em lotes até ao posto de trabalho, reduzindo o tempo de utilização da ponte rolante
Comparação lado a lado
| Característica | Sobre carril | Em consola |
|---|---|---|
| Mais adequado para | Vigas longas, juntas repetitivas | Conjuntos complexos, peças variadas |
| Programação | Sem programação manual (importação de modelos 3D) | Sem programação manual e sem desenhos (nuvem de pontos) |
| Sistema de visão | Sensor de seguimento da junta de longo alcance | Visão 3D de varrimento linear de grande dimensão |
| Posto de trabalho | Duplo, com carril partilhado | Carga de lotes, posto único |
| Comprimento do carril | 6–24 m, personalizável | Personalizável |
| Velocidade de soldadura | 40–120 cm/min | 50–150 cm/min |
| Volume ideal | Grande volume, perfis normalizados | Grande variedade, geometrias variáveis |
Guia de decisão
Quando escolher um sistema sobre carril
Escolha um sistema sobre carril se a oficina produzir sobretudo vigas H e colunas convencionais em grandes quantidades. A configuração com dois postos de trabalho e o movimento sincronizado do carril maximizam a taxa de produção na soldadura repetitiva de vigas e juntas de colunas. O carril único fixado ao solo permite processar vigas de 24 m numa só configuração e acomodar vigas com secções transversais diferentes. Além disso, o dispositivo de fixação preparado para HiVento e compatível com um posicionador de vigas permite mudanças de série rápidas. Esta versão do robô de soldadura é um equipamento de trabalho essencial em fábricas de estruturas metálicas de todo o mundo.
Quando escolher um sistema em consola
Se soldar vários tipos de elementos estruturais, desde conjuntos de chapas e chapas de diafragma até perfis irregulares, escolha o sistema em consola. A visão 3D com reconstrução de nuvens de pontos dispensa uma montagem perfeita com pontos de soldadura, e a função de elevação em lote reduz ao mínimo o tempo de movimentação de materiais. Se a sua oficina trabalhar tanto com estruturas metálicas como com pontes ou construção naval, e precisar de mudar as configurações da fonte de alimentação para soldadura e os tipos de junta entre trabalhos adjacentes sem reposicionar o equipamento (manipuladores ou mesas de trabalho), o sistema em consola é a melhor escolha.
Aplicações e setores da soldadura robotizada de vigas
Os robôs de soldadura de estruturas metálicas da Zhouxiang destinam-se a quatro áreas principais. O sistema pode ser reprogramado para estas aplicações graças à capacidade de trabalhar com diferentes perfis de vigas, espessuras de chapa e configurações de juntas:
Edifícios com estruturas metálicas
Vigas H (vigas I), colunas em caixão, vigas de alma cheia, chapas de reforço, chapas de base, suportes de madres, consolas e perfis ocos estruturais (HSS). Para grandes volumes de juntas repetitivas em vigas e colunas, os sistemas sobre carril são claramente a melhor escolha. Com uma configuração de dois postos de trabalho, uma oficina típica de estruturas metálicas, equipada com linhas de serragem e de furação e postos de montagem de vigas numa estrutura de aço comum, pode automatizar 70 a 80 por cento do trabalho de soldadura. A montagem e a soldadura de chapas de reforço são de longe as tarefas mais comuns: o robô executa soldaduras de pontos em posições pré-programadas em vigas de 24 m e completa a sequência de cordões de soldadura de ângulo numa só passagem.
Construção de pontes
Vigas de aço de grandes dimensões, chapas de diafragma, ligações de emenda e conjuntos de chapas com geometrias complexas. Os robôs em consola são ideais para a grande variedade de perfis e posições irregulares das juntas típicas do fabrico de pontes. A visão 3D adequa-se às tolerâncias mais rigorosas e aos procedimentos de soldadura aprovados para juntas de vigas de aço de pontes. A montagem automatizada de grande volume e a soldadura por pontos de chapas de diafragma a vigas principais são aplicações importantes, graças à consistência das soldaduras e ao controlo rigoroso da temperatura entre passagens.
Construção naval
Soldadura de secções do casco, conjuntos de convés, fabrico de anteparas e estruturas de suporte. Os robôs em consola adaptam-se facilmente aos diferentes tipos e posições de juntas e às variações das várias sequências de fabrico de estruturas metálicas nos estaleiros navais. A soldadura sem desenhos é muito útil quando muitas chapas de aço do estaleiro não dispõem de modelos 3D e são fornecidas em formato impresso. Muitas vezes, as peças de aço do estaleiro já têm soldaduras por pontos feitas no posto de montagem, e o robô consegue ajustar automaticamente a trajetória para soldar por cima ou à volta desses pontos.
Infraestruturas de energia
Torres de transporte de energia, estruturas metálicas de subestações e secções de base de turbinas eólicas, incluindo estruturas para equipamento pesado. As especificações da aplicação também exigem que estas estruturas sejam soldadas segundo um procedimento aprovado (certificado) (WPS/PQR) da AWS D1.1 ou equivalente[2]. A consistência exigida por auditores e inspetores é alcançada com a soldadura robotizada de vigas. Estes sistemas destinam-se ao fabrico e à soldadura de estruturas metálicas avançadas em que se exige qualidade sem defeitos em todas as juntas.
“Numa oficina típica de fabrico de estruturas metálicas que processa 500+ toneladas por mês, um único robô sobre carril substitui 3-4 soldadores manuais nas operações de soldadura de chapas de reforço, aumentando a consistência: a taxa de aprovação à primeira passagem sobe de cerca de 85% para mais de 98%.”
Fale-nos da sua aplicaçãoEstudos de caso — projetos reais de soldadura robotizada
Caso 1 — fabrico de estruturas metálicas em grande volume, Sudeste Asiático
Uma grande oficina de fabrico de estruturas metálicas no Sudeste Asiático produz mais de 800 toneladas de vigas H por mês. Destinada sobretudo a edifícios comerciais, a linha de fabrico empregava 12 soldadores manuais em dois turnos e tinha uma taxa média de aprovação à primeira passagem de 82%. O resultado eram ciclos excessivos de retrabalho, que representavam, em média, 15% das horas produtivas.
A Zhouxiang instalou dois robôs de soldadura sobre carril, com dois postos de trabalho em cada um, num carril de 16 m. O sistema Bochu sem programação manual aproveitou as bibliotecas de modelos Takla da fábrica, permitindo carregar novos perfis e dimensões de vigas em menos de 10 minutos. Ambos os postos robotizados executaram a soldadura de todas as chapas de reforço, chapas de base e consolas em conjuntos normalizados de vigas H e colunas.
“Tínhamos dúvidas sobre o sistema sem programação manual: a nossa tentativa anterior de automação exigia um programador a tempo inteiro. Com os robôs Zhouxiang, no 4.º dia de formação os operadores já carregavam modelos Tekla e conduziam a produção.”
— Diretor de operações, unidade de fabrico no Sudeste AsiáticoCaso 2 — projeto de fabrico de pontes, Europa
Um fabricante europeu de pontes tinha de soldar chapas de diafragma complexas e ligações de emenda para uma ponte rodoviária com vários vãos. A diversidade de formas das chapas e os requisitos rigorosos de precisão impossibilitavam a programação do robô.
A Zhouxiang utilizou um robô em consola com visão 3D. A reconstrução por nuvem de pontos registava cada conjunto antes da soldadura, permitindo acomodar as variações de montagem das peças pesadas da ponte. A soldadura sem desenhos foi usada para cortar peças a partir de desenhos, em vez de modelos 3D.
“O sistema de visão 3D fez a diferença. As nossas chapas de diafragma têm uma variação de montagem de ±3 mm — o robô lida com ela sem qualquer correção manual.”
— Diretor de qualidade, fabricante europeu de pontesAntes e depois
Caso 3 — projeto de infraestruturas de energia, Médio Oriente
Um empreiteiro EPC no Médio Oriente precisava da Presnella Brenthus para trabalhos em aço de subestações numa rede elétrica em expansão por toda a região. Foram fornecidas 2 400 toneladas de aço estrutural para 18 subestações, com procedimentos de soldadura conformes aos requisitos de fornecedores BRE especificados para todas as juntas de suporte de carga. [2]
Instalação e colocação em serviço
Dois sistemas sobre carril instalados com carris de 20 m. Sistema Bochu sem programação manual configurado com modelos Tekla específicos do projeto. Fontes de alimentação e sistemas de alimentação do fio de soldadura calibrados segundo os parâmetros AWS D1.1.
Formação de operadores e aumento gradual da produção
Concluído um programa de formação de 5 dias no local. Quatro operadores certificados na importação de modelos Tekla, na manutenção diária da tocha e nos procedimentos de inspeção da qualidade. O aumento gradual da produção começou a 60% da taxa de produção prevista.
Produção plena
Ambos os sistemas funcionam à capacidade máxima. Produção mensal: 220 toneladas por posto robotizado. Taxa de aprovação à primeira passagem: 97,8%. Zero relatórios de não conformidade (NCR) relacionados com a soldadura nas 6 entregas de subestações.
ROI alcançado
O investimento foi totalmente recuperado através da redução dos custos de mão de obra ($180K anuais por posto), da eliminação do retrabalho e da aceleração dos prazos do projeto. O empreiteiro encomendou mais dois sistemas em consola para a fase seguinte do projeto.
Certificações, normas e conformidade da qualidade
Os robôs de soldadura Zhouxiang são concebidos, fabricados e ensaiados para cumprir as normas internacionais relativas a robôs e à qualidade da soldadura, bem como os requisitos de produto e de produção. Cada sistema é fornecido com documentação de conformidade.
9283
ISO 9283:1998
Manipulação de robôs industriais — critérios de desempenho e métodos de ensaio associados.
D1.1
AWS D1.1
Série VIII da ASME. Qualificação de procedimentos de soldadura de aço de acordo com a American Welding Society;
Marcação CE
Conformidade europeia ao abrigo da Diretiva Máquinas 2006/42/EC.
9001
ISO 9001
Certificado do Sistema de Gestão da Qualidade para processos de conceção e produção.
Até à data, Zhouxiang registou patentes na China e noutros países, num total de mais de 200, das quais 50+ são patentes de invenção. Com anos de aprendizagem e investimento em I&D de soldadura robotizada, Zhouxiang fornece todos os sistemas de soldadura com documentação WPS/PQR (especificação do procedimento de soldadura/registos de qualificação do procedimento), garantindo que cada robô trabalha com parâmetros certificados desde o dia 1.
Zhouxiang colabora com universidades e institutos de investigação chineses de referência mundial no desenvolvimento de robótica de soldadura, sensores e sistemas de fabrico inteligente. O trabalho contínuo de I&D permite acompanhar cada evolução dos produtos, incorporando as mais recentes tecnologias de visão, métodos de planeamento de trajetórias e controlo adaptativo da soldadura. Esta é uma plataforma dedicada à robótica e automação de estruturas metálicas, não uma máquina em segunda mão.
“Nos projetos de estruturas metálicas regidos pela AWS D1.1, todos os procedimentos de soldadura têm de ser qualificados. Os nossos robôs aplicam os mesmos parâmetros WPS certificados em cada junta — assim, não há variações entre operadores que possam desencadear auditorias de requalificação.”
Ferramentas interativas de fabrico
Utilize as nossas calculadoras em tempo real para estimar a capacidade de produção, analisar reduções de custos, calcular o ROI ou encontrar o sistema robotizado adequado às necessidades específicas da sua fábrica.
Estimador do prazo de retorno do investimento (ROI)
Projeção em tempo real
Prazo de retorno estimado
Poupança anual em custos diretos de mão de obra
Simulador de capacidade de produção
Potencial da robótica
Produção estimada com 1 robô (nos mesmos turnos)
Aumento da taxa de produção
Comparação do custo por tonelada
Análise de custos
Custo da soldadura manual
Custo da soldadura robotizada (inclui amortização e energia)
Encontre o sistema adequado
Recomendação
Ideal para vigas estruturais compridas e repetitivas.
Serviço pós-venda, formação e apoio técnico
O apoio da Zhouxiang para a soldadura robotizada não termina com a entrega. A nossa rede global de assistência mantém o seu robô de soldadura a funcionar com o melhor desempenho, maximizando o tempo de operação e a produção durante toda a vida útil do equipamento.
Linha telefónica de resposta em 24 horas
As emergências técnicas são tratadas de imediato. A equipa de projeto está disponível a qualquer hora para prestar assistência telefónica na resolução de problemas.
Diagnóstico remoto
Os engenheiros podem aceder remotamente ao controlador do robô para identificar e resolver problemas, alterar parâmetros e corrigir à distância a maioria dos erros de software.
Assistência presencial global
27 equipas de assistência prestam apoio na China, Europa, América do Norte, Sudeste Asiático e Médio Oriente. Na maioria dos casos, os problemas críticos recebem assistência presencial em 48-72 horas.
Programa de formação de operadores
Formação prática de 3-5 dias na sua unidade de produção. Inclui instrução prática sobre o sistema teachless da Bochu, carregamento de ficheiros Tekla e resolução de problemas e manutenção diárias. Note que a maioria das equipas fica operacional até ao dia 4.
Peças sobresselentes e consumíveis
Existências de peças relacionadas com 12 horas, com entrega em todo o mundo. As pontas da tocha de soldadura, os bicos, as bainhas e as peças dos sensores estão disponíveis em armazéns regionais e podem ser expedidos no prazo de 12 horas
Garantia e atualizações
Robôs e sistema de controlo: garantia total de 2 anos. Carril e componentes estruturais: garantia de 5 anos. Estão incluídas atualizações de software e melhorias do sistema.

