Componentes mal prefabricados, problemas con la sujeción correcta, distorsión del material debido al calor del proceso... muy a menudo es un gran reto cumplir las tolerancias de posición requeridas durante la soldadura. ¿Le suena familiar?
Con la soladura manual, las irregularidades pueden ser niveladas bastante bien, con buenas habilidades de soldadura. La soldadura automatizada y soldadura con robots son un tema aparte. Aquí, el problema se resuelve en formas diferentes. Desde “simplemente añadiré más alambre de soldadura al proceso y la junta estará suficientemente rellena” hasta “confiamos exclusivamente en el seguimiento óptico automatizado de las juntas porque sencillamente no podemos permitirnos costosas repeticiones o incluso rechazo de piezas”.
En este blog, nos gustaría presentarle diferentes enfoques sobre cómo puede cumplir las tolerancias de soldadura especificadas en la soldadura automatizada y la soldadura con robots de acuerdo con las distintas normas DIN. Estará sorprendido: lo que parece una solución de poco presupuesto se convierte en una pérdida de dinero a la larga. Por otro lado, las inversiones inicialmente difíciles pueden ahorrar tiempo y dinero durante su utilización.
Antes de que un robot o máquina de soldadura pueda hacer un cordón, debe saber dónde se localizan las uniones. Por supuesto se lo especifica al robot de soldadura. En la realidad, sin embargo, la unión no es exactamente la misma cada vez. Por lo tanto, el reto consiste en soldar con buena calidad a pesar de las diferentes posiciones, tamaños y anchuras reales de las juntas, etc.
Si las tolerancias son excedidas, la soldadura esta defectuosa y se tiene que rehacer o incluso desecharse.
Existen 3 enfoques para compensar los problemas antes mencionados:
El manejo convencional del proceso involucra enfoques que intentan lograr una calidad de soldadura satisfactoria minimizando el esfuerzo. Éstas son:
Ventaja:
Implica poca inversión. Excepto por los dispositivos de sujeción optimizados, que suelen ser más caros, o las inversiones en la formación continua de los programadores de robots.
Desventajas:
Implican tiempo,
Encierran costos ocultos,
Dificulta asegurar la calidad,
Hay dos formas de buscar cordones para compensar las tolerancias: de forma táctil, es decir, tocando el alambreo o la tobera de gas, o bien, de forma óptica.
Con la localización táctil de cordones, el robot debe detectar primero dónde va a comenzar la soldadura. Para ello, se acerca al componente hasta que entra en contacto con el alambre de soldadura o la tobera de gas.
Ventaja:
Desventajas:
La búsqueda óptica del cordón tiene 3 enfoques diferentes:
1. Con sensor de punto láserUn punto láser se desplaza en ángulo recto sobre la superficie del componente y lo escanea sin tocarlo. El robot recibe la información de dónde debe comenzar el proceso de soldadura.
Ventajas:
Desventajas:
Esta tecnología también realiza una medición de distancia sin contacto mediante una triangulación láser. Para ello, un diodo láser semiconductor proyecta una línea láser sobre la pieza directamente debajo del cabezal del sensor. El cabezal del sensor está equipado con una cámara que registra la forma reflejada por la pieza de trabajo y puede utilizarla para medir la posición de la junta.
Ventajas:
Desventaja:
Una cámara utiliza un algoritmo para identificar la posición de la junta basándose en las diferencias de brillo entre la junta y el material alrededor. Este principio funciona antes de la ignición del arco, pero se altera fácilmente por cambios en la iluminación o en el acabado de la superficie o los materiales. Este método no es adecuado para el seguimiento del cordón durante la soldadura, ya que la luz de soldadura es un factor perturbador importante. Existe en el mercado un sistema de cámara de Novarc que se utiliza en el robot de soldadura tubular SWR.
Ventajas:
Desventajas:
La forma más eficiente de mantener la tolerancia es mediante el seguimiento de los cordones, ya que es confiable y permite ahorrar costos de re procesos. Existen seguimiento táctil y óptico del cordón.
El seguimiento táctil del cordón tiene 2 enfoques:
Ventajas:
Desventajas:
Ventajas:
Desventajas:
El seguimiento óptico del cordón también tiene 2 enfoques prácticos:
1. Triangulación láser – la tecnología más flexible y versátil para compensar las tolerancias de soldadura. En comparación con los sistemas basados en cámaras, esta tecnología es muy firme y menos susceptible a factores externos como cambios en la iluminación ambiental y cambios en la superficie del material. Es el método más rápido para encontrar y soldar una junta.Ventajas:
Desventaja:
Ventajas:
Desventajas:
Solo una tecnología es lo suficientemente flexible para ser usada en varias aplicaciones: seguimiento óptico de cordones mediante triangulación láser. Es el único método capaz de reconocer las deformaciones dinámicas de un componente, como la distorsión causada por el calor del proceso, y de compensar las tolerancias de soldadura en tiempo real.
El seguimiento óptico de juntas con los sensores IST ARC de ABICOR BINZEL corrige la trayectoria de la soldadura en tiempo real. Pueden reconocer y seguir uniones de piezas a partir de un ancho de separación de 0,1 mm.
Por supuesto, no existe una solución “única” para el seguimiento de cordones. Cada aplicación es individual. Si busca un enfoque que pueda ofrecer la mejor combinación de velocidad, confiabilidad y flexibilidad, lo mejor es el seguimiento óptico de cordones con triangulación láser.
¿Ha tenido ya experiencia con los sistemas aquí mencionados? ¡Cuéntenoslo aquí!
Source Image 4: https://www.carpano.it/tactile-seam-tracker-ig-3/