A soldagem robotizada realmente tomou um lugar nas empresas de manufatura.
Em 2016, havia mais de 250.000 robôs de soldagem em todo o mundo. Os países que mais usam soldagem robotizada são o Japão, a China e os Estados Unidos da América, nessa ordem.
Mas, para começar com este tópico, vamos definir o que é soldagem robotizada.
O que é soldagem robotizada
Podemos dizer que a soldagem robotizada é o uso de ferramentas mecânicas capazes de ser programadas (robôs) para executar processos de soldagem de maneira automatizada.
Esses processos devem incluir a soldagem das peças e sua movimentação.
Usando um exemplo, vamos ver o quão extensa é a soldagem robotizada. Dos aproximadamente 120.000 robôs nos Estados Unidos em 2005, metade foi usada para processos de soldagem.
Dez anos depois, a tendência é semelhante. Isso deixa claro que a soldagem é de longe a aplicação mais utilizada pelo robôs.
Quando a soldagem é robotizada
Quando um operador humano participa diretamente do processo de soldagem, como às vezes acontece com o GMAW, não podemos dizer que é uma soldagem puramente robotizada.
Se um operador humano participa de uma operação com um robô, sob condições de segurança estabelecidas e controladas, estaremos na presença de um Sistema Colaborativo. Esses sistemas são chamados de Robôs Colaboradores.
Agora, a soldagem a ponto e a soldagem a arco em larga escala são feitas na fabricação de automóveis, são certamente soldagem robotizada.
Quem usa soldagem robotizada
Os robôs de soldagem têm sido utilizados principalmente por grandes empresas de manufatura, sendo a automotiva a principal.
Em segundo lugar, podemos incluir grandes e médias empresas que fabricam produtos ou peças de reposição, novamente, para a empresa automotiva.
Empresas de médio a pequeno porte raramente ou nunca usavam robôs de soldagem em seus processos.
É evidente que os custos que costumavam ter robôs de solda tinham muito peso na empresa.
No entanto, a tendência está mudando. Como sempre, a tecnologia baixa do preço com o passar do tempo.
Além disso, foram criados sistemas de robôs de soldagem mais diversos, incluindo portáteis, que atendem a necessidades mais específicas.
Hoje, as indústrias de médio e pequeno porte podem usar robôs de soldagem com apenas um pequeno investimento.
A origem da soldagem robotizada
Nos Estados Unidos, robôs começaram a ser fabricados nos anos 60 do século XX. No entanto, sua aplicação na soldagem começou cerca de 20 anos depois.
Naquela época, a indústria automobilística começou a usar a solda a ponto para fabricar veículos, para os quais empregava robôs.
No início, o uso da soldagem robotizada era muito básico, mas, dada a sua eficácia, logo começou a ser aplicada a mais processos.
Atualmente, apenas a soldagem a arco robótico ocupa 20% das aplicações industriais de soldagem automatizada.
A nova tecnologia
As máquinas de solda a laser são a nova tendência em termos de simplicidade de uso, acabamento perfeito e portabilidade. Adquira a sua hoje mesmo.
Processos que podem ser feitos com soldagem robotizada
Com a soldagem robotizada, a soldagem a arco agora pode ser realizada em GMAW, GTAW e Plasma, soldagem a ponto, soldadura da roldana e soldagem a laser.
O fato de a soldagem robotizada poder ser usada para mais processos ou em diferentes circunstâncias motivará mais empresas a obter alguns robôs de soldagem.
Tudo isso servirá para aumentar a velocidade ou a qualidade com que produzem.
A escassez de operadores
Também é verdade que será cada vez mais difícil conseguir operadores devidamente treinados para trabalhos de soldagem profissional.
A AWS (American Welding Society, por sua sigla em inglês) calculou que até 2020 haverá uma escassez de 290.000 soldadores profissionais nos Estados Unidos.
Cenários semelhantes podem ser esperados em outros países.
Por outro lado, a saúde e a segurança dos operadores também devem ser levadas em consideração.
Quando a pessoa solda, são emitidos gases que são prejudiciais à saúde. Este problema será explicado mais adiante neste artigo.
A eficácia é a eficiência também são fatores-chave pelos quais uma empresa pode precisar de soldagem robotizada.
De fato, eles são essenciais para produzir produtos de alta qualidade e melhorar o preço ao público.
Dado esses critérios, mais e mais empresas devem considerar a inclusão da soldagem robotizada em seus processos de fabricação.
Quando robôs de soldagem são necessários
Uma empresa deve considerar a possibilidade de incluir robôs de solda em seus processos, se um ou mais dos seguintes pontos identifica a sua operação:
- É necessário aumentar a produção
- É necessário reduzir os custos operacionais
- Existem empregos para os quais não tem funcionários
- É necessário melhorar a qualidade
- É necessário concluir os trabalhos de forma consistente
- Alguns trabalhos são muito difíceis de realizar manualmente
- Alguns trabalhos são ou podem ser perigosos ou poluentes para os operadores
Com relação a esses pontos, reduzir custos operacionais é algo constante em todas as empresas, não importa onde elas estejam.
Portanto, todos eles devem usar robôs de soldagem para melhorar seus custos a médio e longo prazo.
Equipamento para soldagem robotizada
Quando o assunto sobre o equipamento necessário para a soldagem robótica é abordado, imediatamente vem à mente dos responsáveis em empresas que são máquinas muito caras.
Embora alguns ainda sejam caros hoje, como aconteceu com computadores e dispositivos pessoais, as tecnologias caíram de preço ao longo do tempo.
Isso possibilitou que empresas menores pudessem obter equipamentos de soldagem robotizada e se beneficiaram da redução de seus custos.
Essa tendência, conhecida como “Lei de Moore”, continuará. Espera-se que os fabricantes produzam novos modelos mais especializados e a um preço mais baixo.
Outra idéia comum é que eles são equipamentos muito especializadas e será muito difícil ou impagável ter pessoal treinado para lidar com isso.
Mas, na realidade, os robôs de soldagem geralmente não são tão complexos. O treinamento necessário para a operação de um robô é dividido em 2 partes.
Uma parte do treinamento é para o operador que carrega e descarrega o material a ser soldado. Apenas alguns minutos de treinamento podem ser necessários.
A outra parte é o treinamento do programador de robôs. Isso levará entre algumas horas ou alguns dias, dependendo da sua experiência de soldagem e se você usará ou não o software de programação virtual.
Idealmente, o responsável deve ter conhecimento dos processos de soldagem, para avaliar se o trabalho foi bom.
Também é ideal que a pessoa saiba ou tenha noções de como executar um programa. Portanto, o pensamento lógico é ideal para esse tipo de trabalho.
A maioria dos sistemas de soldagem robotizada tem vários aspectos em comum, independentemente da aplicação para a qual serão utilizados.
Assim, alguém que foi treinado para programar um robô de soldagem com certeza poderá lidar com outro em um curto espaço de tempo.
Partes de um robô de solda
Basicamente, um robô de soldagem é composto por 3 partes principais e outras partes secundárias.
A parte principal é um manipulador ou “braço”.
Essa é a parte da máquina que repete movimentos com alta precisão em seus respectivos 6 a 7 eixos, para colocar a tocha em uma posição para executar a soldagem.
O segundo componente é o controlador. Isso coordena os movimentos dos eixos do braço e é o computador central do sistema.
Alguns possuem recursos de CLP incluídos para poder coordenar muitas tarefas alternativas ao movimento do robô.
O operador envia instruções ao controlador por meio de um programa que ele cria no painel de comando/ensino (também conhecido como Teach Pendant).
O terceiro componente básico é a fonte de soldagem. Ele recebe uma configuração do controlador para cada cordão de solda que o manipulador ou “braço” executa.
Algumas das outras partes comuns dos robôs de soldagem são:
- Sensores
- Cabos
- Dispositivos de comunicação
- Interfaces
- Limpadores de bicos com cortadores de cabos
- Sistemas de posicionamento como rotadores horizontais ou verticais de dois eixos
Esses posicionadores permitem que a peça seja ajustada na melhor posição de soldagem possível.
Os posicionadores podem tornar-se estruturas médias ou grandes que ajudam a melhorar a produtividade do robô e dos operadores no carregamento e descarregamento de materiais a serem soldados.
Escolha o melhor robô de soldagem
Embora existam várias marcas que produzem robôs de soldagem, nós tem provado que os OTC Daihen têm a melhor relação custo-benefício.
As empresas que os implementaram se beneficiaram da integração total em um único idioma nativo de todos os seus componentes (Manipulador, Controle, Fonte de Soldagem e Posicionadores)
Isso permitiu a programação mais fácil do mercado dos robôs nos processos de soldagem a arco.
Nós temos instalado com sucesso vários modelos de robôs de soldagem da marca OTC Daihen para diferentes clientes na América do Sul.
No vídeo você pode ver um desses robôs em ação.
Obviamente, cada planta da produção tem suas próprias necessidades e, com base nisso, recomendamos que robô de soldagem seria apropriado.
De qualquer forma, convidamos você a entrar em contato conosco para obter orientação.
O lado humano da automação
É quase impossível, quando se trata de automação na empresa, que os operadores não sintam medo de seus empregos.
É comum que alguns se sintam desprezados e até tentam sabotar a implementação da soldagem robotizada na empresa, para evitar perder o emprego.
No entanto, a grande maioria das empresas que implementam soldagem automatizada em seus processos não o faz para demitir pessoal, mas para expandir sua produção.
Muitas vezes, os funcionários são transferidos para outras áreas onde suas capacidades podem ser usadas.
De fato, a automação gera novos empregos, porque em todos os lugares onde há um robô de solda, alguém precisará programá-lo e controlá-lo.
Mas esse fator não é evidente para a maioria dos operadores. É por isso que eles têm uma perspectiva negativa.
Para as empresas que vão dar o passo para a automação, é recomendável fornecer informações aos seus funcionários.
Para muitos, é importante saber que uma máquina não vai tirar seu trabalho.
Talvez seja possível aproveitar a oportunidade para promover a produtividade entre o pessoal da fábrica.
Vamos usar as novas tecnologias
Automação é o presente e o futuro
Sobre a saúde dos operadores
É claro que o aumento da produtividade através de robôs de soldagem também aumentará a quantidade de gases emitidos durante a operação.
Esse aumento da poluição pode ser impedido de afetar a saúde dos funcionários colocando sistemas de extração de fumaça perto das células dos robôs de solda.
Obviamente, a empresa que fornece equipamentos de soldagem robotizada deve poder ajudá-lo a planejar esses assuntos.
Quando instalamos a soldagem automatizada em uma planta, a visitamos anteriormente para conhecer sua situação atual e o que eles desejam alcançar.
Isso nos permite projetar uma solução sob medida que atenda às suas necessidades.
O dispositivo de fixação (JIG)
Na maioria das aplicações de soldagem por robô, o dispositivo de fixação é considerado o componente mais importante para uma implementação bem-sucedida.
Este equipamento auxiliar recebe as peças a serem soldadas do operador e as ajusta com alta precisão para garantir uma posição consistente nas três coordenadas.
Dessa forma, o robô de soldagem poderá fazer com precisão o cordão de solda desde o mesmo início até o fim, soldagem após a soldagem.
As características das peças a serem colocadas no dispositivo de fixação (JIG) devem sempre ser as mesmas.
O comprimento, altura, espessuras, ângulos, arcos, dobras e outras geometrias devem sempre ser consistentes para garantir que o JIG posicione o conjunto de peças a serem soldadas corretamente.
Para desenvolver com sucesso o dispositivo de fixação (JIG), as empresas têm duas opções: Se eles tiverem um departamento de engenharia, poderão projetar a forma e o mecanismo desse componente.
Caso contrário, o fornecedor do robô de soldagem, como a nossa empresa, pode fornecer o serviço de projeto e fabricação JIGS, de acordo com a aplicação do cliente.
Como implementar a soldagem robotizada em sua empresa
A implementação de processos de soldagem automatizados na empresa não é uma atividade realizada em um dia.
Pelo contrário, mesmo em fábricas onde a soldagem é parte integrante dos processos de produção, essa mudança na automação pode levar até um ano.
A chave para implementar a soldagem robotizada com sucesso na empresa é mantê-la o mais simples possível e cobrir com ela todos ou a maioria dos processos repetitivos da operação.
Para explicar melhor: suponha que uma linha de produção seja dividida em 4 seções, das quais 1 é muito complicada e requer soldagem personalizada, enquanto as outras 3 são processos constantes e inalterados.
A seção que pode variar devido à soldagem que deve ser personalizada pode ser feita por um operador.
As outras 3 seções, compostas de processos repetitivos, podem ser perfeitamente completadas por um robô de soldagem.
A soldagem realizada pelo robô é indicada através de um programa. Para melhorar a eficiência do robô, o ideal é executar o mesmo programa por um longo período de tempo, em vez de mudar constantemente o programa.
Algumas empresas até preferem que um robô de soldagem execute um único programa e obtenha outro que executa outra operação. Dessa forma, eles nunca os parâm.
Outra questão a ser levada em consideração é a quantidade de movimentos que o robô deve fazer e o calor que a soldagem produz na peça.
O operador do robô de soldagem
A pessoa ideal para manusear o robô deve ser alguém que saiba da soldagem e tenha conhecimento de como programar qualquer máquina do tipo CNC.
Mesmo que não esteja programado no código G, a experiência fornece a noção de lógica de programação passo a passo das operações de soldagem.
Se é ou não um operador de soldagem, é importante quando se trata de ver os problemas causados nas peças soldadas pelo robô.
Se a pessoa não tem idéia de soldagem, não saberá qual é o problema.
Enquanto isso, um soldador especialista, vendo um resultado errado de uma peça soldada, pode determinar qual dos muitos fatores pode estar afetando o robô.
No entanto, o soldador qualificado também pode ter a tendência de sempre fazer soldagem manual e não usar uma máquina que substitua seu trabalho.
Isso torna um desafio para a empresa encontrar a pessoa certa para fazer esse trabalho.
Ter noções de como um dispositivo pode ser programado para executar uma ação também é muito útil.
No entanto, na maioria das vezes esse treinamento específico é fornecido pela empresa que aconselha e vende equipamentos de soldagem robotizada.
Uma das características mais importantes que a pessoa selecionada deve ter é a capacidade de manter o foco, ver detalhes e reconhecer padrões.
Por exemplo, se uma das peças não foi bem soldada, mesmo um pequeno detalhe, pode ser porque não foi bem colocada na posição em que deveria ir.
Mas se o próximo também for ruim, pode ser outra coisa.
Em casos como esses, é melhor interromper momentaneamente a operação e corrigir o erro.
Por fim, o operador designado também deve ser capaz de executar um programa de manutenção preventiva para o robô de soldagem.
Isso ajudará a evitar grandes detenções e despesas com reparos imprevistos.
A soldagem por robô tem muitas vantagens
Se bem implementada, a soldagem robotizada pode aumentar exponencialmente a capacidade produtiva de qualquer empresa.
Isso pode significar uma maior quantidade de produtos à venda, possivelmente com o mesmo número de pessoas.
Embora não haja um padrão, o retorno do investimento de um robô de soldagem geralmente é de 12 a 15 meses.
Mas a vida útil desses equipamentos de soldagem robotizada é muito mais longa. Isso poderia aumentar a receita da empresa ou diminuir os preços dos produtos.
Portanto, em geral, a soldagem robotizada leva as empresas a serem mais competitivas, cobrem mais mercados e melhoram suas receitas. Razões mais do que suficientes para implementá-lo em sua empresa.
Queremos e podemos ajudá-lo a definir quais são os equipamentos de soldagem robotizada que você precisa para sua operação. Entre em contato conosco a qualquer momento para receber mais informações.
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Este post tem um comentário
bom dia,
qual o preço de um robo de solda com braço de 2000mm?
soldamos aço comum 0,75mm a 3mm;
Robô, maquina de solda e limpador de tocha,