La soldadura robotizada automatiza el proceso de soldadura para aumentar la precisión, mejorar la seguridad y reducir el tiempo necesario para completar cada proyecto. Estas ventajas hacen que el funcionamiento de los robots de soldadura sea una alternativa cada vez más popular a la soldadura manual de metales. Varias industrias aprovechan este proceso automatizado para obtener los resultados que necesitan lo antes posible.
A continuación veremos cómo es el funcionamiento de los robots de soldadura y los tipos de robots que existen en el mercado junto con sus respectivas aplicaciones.
Funcionamiento de los robots de soldadura: Tipos de procesos
La soldadura requiere un alto nivel de formación y destreza. Sin embargo, el número de soldadores profesionales no cubre las necesidades de la industria que cada año necesita más soldadores para satisfacer las necesidades de consumidores y empresas. Para ayudar con las demandas de la industria, los fabricantes pueden utilizar el funcionamiento de los robots de soldadura para complementar las aplicaciones presenciales.
Los robots de soldadura automatizan el proceso, lo que garantiza una mayor precisión, menos residuos y operaciones más rápidas. Con la gama de maquinaria disponible, los robots pueden adaptarse a diversos procesos de soldadura, como la soldadura por arco, la soldadura por resistencia, la soldadura por puntos y la soldadura TIG, entre otros.
Soldadura por arco
El funcionamiento de los robots de soldadura más comunes es el proceso por arco. En este método, un arco eléctrico genera un calor extremo, de hasta 3.500ºC, que funde el metal. El metal fundido une las piezas, solidificándose en una conexión estable tras enfriarse. Cuando un proyecto requiere un gran volumen de metales unidos con precisión, la soldadura por arco es una aplicación ideal.
Soldadura por resistencia
Cuando los proyectos necesitan un tratamiento térmico o una forma de reducir costos, lo ideal es el funcionamiento de los robots de soldadura para la soldadura por resistencia. Durante este proceso, una corriente eléctrica crea un charco de metal fundido al pasar entre las dos bases metálicas. Este metal fundido une las piezas de metal.
Soldadura por puntos
Algunos materiales se resisten a las corrientes eléctricas, lo que los excluye de otras formas de soldadura. Esta situación se da con frecuencia en la industria del automóvil para unir piezas de una carrocería. Para superar este problema, existe el funcionamiento de los robots de soldadura que utilizan una variación de la soldadura por resistencia para conectar un par de chapas finas en un solo punto.
Soldadura TIG
Las aplicaciones de soldadura que requieren altos niveles de precisión pueden necesitar el funcionamiento de los robots de soldadura tipo TIG. Este método también se conoce con el nombre de soldadura por arco de tungsteno con gas o GTAW. Un arco eléctrico pasa entre un electrodo de tungsteno y la base metálica.
Soldadura MIG
La soldadura por arco metálico con gas, también conocida como GMAW o MIG, es un método rápido y sencillo que utiliza un alto nivel de deposición. La punta calentada del soldador funde el alambre a medida que se desplaza continuamente hacia la punta. El metal fundido puede entonces gotear sobre una base, conectando la base a una pieza diferente.
Soldadura láser
Cuando se requiere un funcionamiento de los robots de soldadura con gran precisión para un gran volumen de piezas, la soldadura láser es el método preferido de unión de metales. Las piezas pequeñas, como joyas o componentes médicos, suelen utilizar la soldadura láser.
Soldadura por plasma
La soldadura por plasma ofrece el mayor grado de flexibilidad porque el operario puede cambiar fácilmente tanto la velocidad del gas que pasa por la boquilla como la temperatura.
¿Cómo es el funcionamiento de los robots de soldadura?
Cuando se utilizan robots para cualquier proceso, es necesario modificar el método para adaptarlo a la automatización. Lo mismo ocurre con la soldadura, que maneja varias herramientas que no se encuentran en su equivalente manual. Las personas no necesitan programación como los soldadores robóticos.
Para entender el funcionamiento de los robots de soldadura se debe saber que los brazos articulados de los robots soldadores pueden moverse en varios planos, mientras que los rectilíneos se mueven en tres dimensiones. El robot recibe el alambre que necesita a través de un alimentador de alambre, mientras que un soplete de alto calor funde el metal para iniciar el proceso de soldadura. Estos dispositivos pueden soportar las altas temperaturas y mantener así más seguros a los trabajadores humanos.
Los operarios humanos certificados deben permanecer cerca de los robots. Estos trabajadores deben estar certificados no sólo para soldadura manual, sino también para operar con brazos de soldadura robotizados. Los operarios programan el controlador mediante una consola de programación. Este dispositivo establece nuevos programas, mueve el brazo y cambia los parámetros del proceso. Para iniciar la soldadura, el operario utiliza los botones de la caja de operaciones.
La herramienta del brazo robótico se calienta para fundir el metal y unir las piezas deseadas. Cuando es necesario, un alimentador de alambre suministra más alambre metálico al brazo y a la antorcha. A la espera de las siguientes piezas a soldar, el brazo mueve la antorcha hacia el limpiador para limpiar cualquier salpicadura de metal del componente, que podría solidificarse sin este proceso.
Dado que una de las principales razones para tener soldadores robotizados es proteger a los trabajadores humanos, estos sistemas automatizados vienen con múltiples características de seguridad. Los protectores de arco evitan que el arco de alta temperatura se mezcle con el oxígeno. Las zonas cerradas protegen a los operarios de las temperaturas y la luz brillante.
Funcionamiento de los robots de soldadura vs. soldadura manual
La soldadura manual sigue teniendo cabida en la fabricación moderna. Para proyectos en los que necesite que un experto cambie rápidamente los estilos de soldadura utilizados, la soldadura manual será la mejor opción. Un soldador profesional puede cambiar rápidamente lo que está haciendo, pero el funcionamiento de los robots de soldadura no se adaptan con tanta rapidez a situaciones inciertas.
Dado que la soldadura manual sigue siendo un proceso que muchas empresas todavía necesitan, los soldadores profesionales no desaparecerán a corto plazo. De hecho, con la escasez de soldadores expertos, aquellos que posean una certificación encontrarán trabajo fácilmente, incluso con múltiples empresas invirtiendo en robots. Contar con expertos en el funcionamiento de los robots de soldadura garantiza que los proyectos se programen adecuadamente para que terminen lo más rápido y rentablemente posible.
En un mercado altamente competitivo, la elección entre robots de soldadura y soldadura manual puede marcar la diferencia en la eficiencia y calidad de tu empresa. Comparemos el funcionamiento de los robots de soldadura vs. la soldadura manual
- Eficiencia y productividad: Los robots de soldadura son capaces de realizar tareas de soldadura de manera continua y precisa, sin fatiga ni errores humanos. Esto se traduce en una mayor eficiencia y productividad, con una producción más rápida y un menor tiempo de inactividad.
- Consistencia en la calidad: Los robots de soldadura realizan soldaduras consistentes y precisas en cada unión, garantizando una calidad uniforme en todo el proceso. A diferencia de la soldadura manual, donde la habilidad del soldador puede variar, los robots ofrecen una calidad constante y reproducible.
- Mejora de la seguridad: Al utilizar robots de soldadura, se reduce la exposición de los operarios a ambientes peligrosos y riesgos de lesiones. Los robots pueden trabajar en entornos hostiles, como altas temperaturas o gases tóxicos, protegiendo la seguridad y el bienestar de los trabajadores.
- Reducción de costos: A largo plazo, la inversión en robots de soldadura puede resultar en ahorros significativos. Los robots requieren menos mano de obra, lo que reduce los costos laborales y permite asignar recursos humanos a otras tareas de mayor valor agregado. Además, los robots minimizan los desperdicios y retrabajos, optimizando el uso de materiales y reduciendo los costos asociados.
- Flexibilidad y adaptabilidad: Los robots de soldadura ofrecen mayor flexibilidad para adaptarse a diferentes configuraciones y cambios en las necesidades de producción. Pueden programarse para realizar soldaduras en diferentes tipos de piezas y materiales, lo que permite a las empresas diversificar su producción y atender una variedad de proyectos.
- Monitoreo y análisis de datos: Los robots de soldadura pueden estar equipados con sistemas de monitoreo y análisis de datos en tiempo real. Esto brinda a las empresas una mayor visibilidad sobre los procesos de soldadura, permitiendo identificar áreas de mejora, optimizar la producción y tomar decisiones basadas en datos para aumentar la eficiencia.
¿Cuándo aprovechar el funcionamiento de los robots de soldadura?
El aprovechamiento del funcionamiento de los robots de soldadura depende en gran medida del tipo de proyecto en el que se esté trabajando. Veamos algunos de los pros y los contras del funcionamiento de los robots de soldadura para ayudar a determinar si este método es adecuado para un proyecto o no.
Ventajas del funcionamiento de los robots de soldadura
El funcionamiento de los robots de soldadura tiene muchos atributos positivos que convencen a las empresas para seleccionar este proceso para sus proyectos. Estas ventajas pueden aumentar la productividad y los resultados tanto de la empresa de soldadura como de las empresas a las que suministra.
Mayor eficacia
A diferencia de los trabajadores humanos, que necesitan descansos y tiempo libre, funcionamiento de los robots de soldadura es en turnos de 24 horas. Las jornadas de trabajo más largas y las velocidades más rápidas permiten a las máquinas de soldadura robotizadas completar los proyectos mucho antes de lo que podrían hacerlo las personas. Gracias a los tiempos de finalización más rápidos, el rendimiento de las soldadoras robotizadas supera con creces a cualquier humano.
Seguridad mejorada
Las soldadoras robotizadas vienen equipadas con una serie de características de seguridad para proteger a las personas del arco de soldadura, su temperatura y su brillo. Estas características de seguridad ayudan a mantener segura el área de trabajo. Cuando los trabajadores tienen un lugar de trabajo más seguro, serán más productivos y tendrán una mayor satisfacción laboral. Las lesiones y los equipos dañados también son caros para las empresas, por lo que estas características de seguridad también pueden ahorrar dinero.
Mayor precisión
El funcionamiento de los robots de soldadura idealimplica movimientos repetitivos aplicados a un gran volumen de piezas. Cuando se realiza este tipo de trabajo, incluso el trabajador más experimentado acabará cometiendo errores. Los robots terminarán el proyecto con un mayor grado de precisión porque la máquina seguirá trabajando con el mismo nivel de atención hasta completar el proyecto.
Menos residuos
Debido a una mayor precisión, los robots generan menos residuos por errores. Los soldadores manuales pueden tener que desechar piezas soldadas por error o aquellas con uniones débiles. Debido a que el funcionamiento de los robots de soldadura tieneun mayor grado de precisión, cometen menos errores. Sin tanto material desechado por errores, una instalación que utiliza soldadores robotizados funciona de forma más eficiente y produce menos residuos.
Menor costo de entrega
Una vez instalados, los robots pueden soldar un gran número de piezas. Aunque los costos iniciales para la empresa que utiliza el soldador robotizado pueden ser elevados, la alta productividad de la máquina acabará recuperando la pérdida. Como las soldadoras automáticas tienen altos niveles de producción, los proyectos realizados con ellas pueden costar menos que los que emplean un equipo de trabajadores humanos.
El funcionamiento de los robots de soldadura también puede reducir los costos de entrega. La empresa que realiza la soldadura puede utilizar un solo operario en lugar de un equipo de soldadores humanos para realizar la misma cantidad de trabajo. Al recortar los gastos generales, la empresa que se contrate para los trabajos de soldadura puede ofrecer precios más bajos o servicios adicionales.
Desventajas del funcionamiento de los robots de soldadura
El funcionamiento de los robots de soldadura, aunque es útil, tiene algunos inconvenientes que podrían superar a las ventajas en algunas situaciones.
Mayor costo inicial
Es probable que los costos de entrega sean más bajos cuando se recurra a una empresa con soldadores robotizados. Sin embargo, si se tuviera que invertir en la maquinaria y en operarios formados, probablemente la inversión resultaría una pérdida. Es posible que las empresas individuales que no ofrecen servicios de soldadura de forma profesional no utilicen los soldadores robotizados lo suficiente como para justificar el elevado precio de compra de la maquinaria.
Si se quiere que la empresa aproveche las ventajas del funcionamiento de los robots de soldadura, subcontratar el trabajo será la opción más responsable fiscalmente para una empresa porque se obtendrá la rapidez de entrega de un gran volumen sin tener que dedicar una parte importante del presupuesto a la maquinaria.
Menor flexibilidad
La ventaja de que el funcionamiento de los robots de soldadura sean más precisos que las personas también tiene su lado negativo. Las personas pueden reaccionar ante situaciones inesperadas de una forma que los robots no pueden. Cuando un soldador robótico necesita realizar un cambio, el operario debe detener su proceso y reprogramarlo. En proyectos complejos, esto aumenta el tiempo necesario.
No es viable para proyectos pequeños
En proyectos pequeños, el tiempo necesario para programar el brazo robótico puede ser mayor que el proceso de soldadura. Para proyectos más pequeños, un soldador humano podría terminar la tarea más rápido, pero este tiempo depende del tamaño del proyecto y de la velocidad de programación del operario.
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El futuro del funcionamiento de los robots de soldadura
En la actualidad, el funcionamiento de los robots de soldadura representa sólo una pequeña parte de los proyectos de soldadura del sector, pero es probable que esto cambie con las tecnologías emergentes. Las innovaciones futuras darán lugar a robots de soldadura más fáciles de usar, que funcionen con otras máquinas y que ganan en popularidad.
Robots de soldadura con control mental
En la actualidad, los operarios deben programar los robots de soldadura para iniciarlos en un proceso. Sin embargo, es posible que en el futuro, el funcionamiento de los robots de soldadura implique que los operarios sólo tengan que pensar en lo que quieren que haga el robot, en lugar de un terminal informático o un mando didáctico.
Unos investigadores han creado un gorro que transfiere ondas cerebrales a operaciones para un brazo robótico de soldadura. Si se aplica a la industria, un proceso así podría reducir la formación que necesitan los soldadores manuales para convertirse en operadores robóticos. Los profesionales podrían ponerse un gorro y mirar los planos para indicar al robot cómo soldar correctamente las piezas, en lugar de enchufar un programa informático. Como estos brazos no requerirían programas informáticos independientes, los brazos robóticos podrían ejecutar incluso pequeños proyectos para los que el tiempo de programación necesario es actualmente demasiado largo para que tenga sentido utilizar robots.
A pesar del éxito del prototipo del equipo de investigación, desarrollar este funcionamiento de los robots de soldadura para uso comercial requerirá al menos un par de años, según las estimaciones del investigador.
Robots colaborativos
Algunas empresas ya aprovechan el funcionamiento de los robots de soldadura utilizando robots colaborativos. Estas máquinas tienen un diseño adaptado a las personas que permite interactuar fácilmente con ellas. Los sensores hacen que estos robots sean capaces de recopilar información y reaccionar ante situaciones cambiantes.
Los robots industriales han necesitado tradicionalmente una programación previa para ejecutar tareas a gran escala. Estos dispositivos duraderos pero caros y poco manejables ocupan demasiado espacio y dinero para ser opciones viables para las empresas más pequeñas.
Para resolver este problema, los ingenieros han creado robots colaborativos cada vez más duraderos que podrían trabajar con personas en aplicaciones industriales. La implantación de estas soluciones puede reducir los costos de conversión hasta un 15% y ahorrar hasta un 40% en las aplicaciones cuando se utiliza la robótica con otras tecnologías.
Los robots colaborativos pueden integrarse en áreas de soldadura manual para complementar el trabajo de los soldadores humanos. Con estos cambios, cabe esperar un crecimiento aún mayor del que ya exhibe el mercado.
Mejores prácticas de seguridad
Cuando los empleados de soldadura participan directamente en diversas tareas, muchas empresas están obligadas a invertir en prácticas de seguridad para garantizar la salud de sus trabajadores y evitar lesiones. Por ejemplo, los operarios pueden correr el riesgo de exponerse a humos peligrosos o materiales calientes. Debido a las complejas medidas de los distintos proyectos de soldadura, algunas soldaduras pueden resultar difíciles o casi imposibles con trabajadores humanos. El funcionamiento de los robots de soldadura puede ayudar a reducir las lesiones o los daños a los equipos, al tiempo que mejora la seguridad general durante el proceso.
Aumento de la productividad
El funcionamiento de los robots de soldadura también puede ayudar a que el proceso funcione de forma continua al tiempo que proporciona soldaduras fiables y duraderas. Gracias a la mayor flexibilidad de la robótica, muchas máquinas pueden llegar a esquinas estrechas o realizar mediciones complejas que los empleados humanos no podrían realizar. Estas capacidades de rendimiento permiten a los fabricantes de metal realizar proyectos con rapidez y reducir los residuos de las instalaciones. Descubre cómo elegir proveedor de celdas de soldadura industrial en México con garantía de éxito.
Aplicaciones del funcionamiento de los robots de soldadura
El funcionamiento de los robots de soldadura puede aprovecharse en diversos sectores, desde la fabricación de metales hasta aplicaciones ferroviarias. Sea cual sea la necesidad de una empresa, la soldadura robotizada puede ser una solución excelente para proyectos metálicos complejos.
El funcionamiento de los robots de soldadura puede utilizarse en cualquier industria que pueda beneficiarse de la automatización. En general, programar la secuencia de soldadura de una sola pieza supondría más trabajo del que merece la pena. Sin embargo, hay casos en los que la automatización, dado que puede producir soldaduras casi perfectas, será necesaria debido a ciertas expectativas de calidad. He aquí algunos ejemplos en los que se utiliza la soldadura robotizada.
Industria ferroviaria
La industria ferroviaria suele tener que producir muchas unidades de vagones diferentes para empresas a lo largo del año. Dado que la industria ferroviaria a menudo experimenta pedidos repetidos de vagones similares durante meses, las empresas pueden realizar cientos de pedidos simultáneamente. Por ejemplo, algunas empresas ferroviarias necesitan refuerzos metálicos que conectan los extremos de los vagones portacontenedores. El funcionamiento de los robots de soldadura puede ayudar a estas empresas a producir varios cabezales más rápidamente.
Industria del automóvil
La industria de la automoción requiere capacidades de producción de ritmo rápido y complejos requisitos de seguridad estatales para cumplir las leyes y normativas. Muchas piezas de automóviles se fabrican con una prensa de frenos o un molde que garantiza que el bastidor está correctamente fabricado. Sin embargo, la soldadura debe unir las piezas entre sí para garantizar que el coche forme un todo cohesionado.
El funcionamiento de los robots de soldadura puede ayudar en otras aplicaciones del automóvil:
- Motores: El funcionamiento de los robots de soldadura es fundamental para garantizar que los motores son duraderos y se ajustan correctamente al coche.
- Bombas: Las bombas de agua de los coches pueden requerir soldadura para combinar metales y piezas complejas.
- Cierres metálicos: Las fijaciones metálicas se utilizan a menudo en la fabricación de automóviles, y la soldadura puede ayudar a fijar permanentemente los materiales.
Industria de fabricación
El sector de la fabricación de metales también se beneficiará del funcionamiento de los robots de soldadura. Muchas empresas de fabricación suelen encargarse de varios proyectos a la vez, y la soldadura robótica puede ayudar a completar más tareas que nunca. Desde equipos marinos hasta elevadores de tijera, la soldadura ofrece una gran solución para completar proyectos puntuales o continuos, sea cual sea el sector.
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Cómo elegir un robot de soldadura para empresas de metalmecánica
