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La pistola de soldar es una pieza vital del equipo en un sistema de soldadura robótico, ya que sirve como conducto para el alambre de soldadura, el gas y la energía. Sin embargo, a veces puede ser una ocurrencia tardía cuando las empresas implementan una solución de soldadura automatizada. Desafortunadamente, este descuido puede generar una serie de problemas, sin mencionar la frustración. Eso es especialmente cierto para los usuarios que hacen la inversión por primera vez.

La pistola de soldadura robótica incorrecta también puede causar problemas para aquellos que tienen más experiencia con los sistemas robóticos. No es raro que las empresas compren la misma pistola para un nuevo robot y herramiental cuando, de hecho, puede que no sea la mejor opción.

La mayor consecuencia de elegir la pistola de soldadura robótica incorrecta es que no encajará correctamente en el entorno de trabajo, o en el espacio en el que la pistola necesita maniobrar. Como resultado, es posible que la empresa no pueda soldar las piezas de la manera deseada. La pistola podría tropezar con la herramienta o no alcanzar las juntas correctamente. Es posible que la pistola tampoco pueda soportar las demandas requeridas para completar la pieza. Todo esto genera tiempo de inactividad y costos potenciales que podrían haberse evitado con una planificación cuidadosa.

Qué tener en cuenta

En la actualidad, la mayoría de los sistemas de soldadura robótica son modelos de brazo pasante en los que el cable de alimentación pasa por la pieza fundida del brazo robótico. Como primer paso en la configuración de una pistola de soldadura robótica para estos sistemas, es importante conocer la marca y el modelo del robot, la fuente de alimentación y el alimentador de alambre. Cada fabricante de equipos tiene una interfaz diferente que dicta cómo cada equipo se conecta entre sí.

Las empresas también deben determinar el amperaje de soldadura y los requisitos de encendido del arco para la aplicación. Esto asegura que compren una pistola de soldadura robótica con el ciclo de trabajo adecuado: la cantidad de soldadura que puede ocurrir a una salida nominal durante un período de tiempo sin dañar la pistola. Las pistolas de soldadura robóticas están disponibles en una variedad de clasificaciones, incluidos los modelos enfriados por aire que funcionan a 350 o 385 A al 100% del ciclo de trabajo.

Hay opciones disponibles en el mercado que son refrigeradas por agua de mayor amperaje, que suelen ser de 400 A y superiores. Algunas de estas pueden tener una capacidad nominal del 100% del ciclo de trabajo, mientras que otras tienen una capacidad nominal del 60a%. No se deje engañar por un alto amperaje a menos que esté al 100% del ciclo de trabajo.

Las opciones híbridas están disponibles para las empresas que desean la construcción más simple de una pistola de soldadura robótica enfriada por aire con la capacidad de enfriamiento adicional de una enfriada por agua. Estas pistolas tienen líneas de agua externas que hacen circular el agua alrededor de la boquilla para mantener más fríos los consumibles frontales.

Para que una pistola de soldadura robótica acceda a las uniones soldadas, es fundamental que el entorno de trabajo sea adecuado. Las empresas deben considerar no solo el tamaño de la pistola, sino también el espacio disponible cuando las herramientas, los accesorios y las piezas están en su lugar. El diseño de juntas y la secuencia de soldadura también se tienen en cuenta en la ecuación. Es importante que haya espacio y tiempo para que la pistola de soldar suelde las uniones en una secuencia que mantenga el calor al mínimo. Las empresas deben evitar empapar las piezas con calor para que no se distorsionen.

Un integrador de robots puede realizar una simulación 3D utilizando modelos proporcionados por el fabricante de pistolas de soldadura robótica a través del diseño asistido por computadora (CAD) para asegurarse de que la pistola y el cuello tengan el acceso y alcance adecuados dentro del espacio dado. El modelo CAD también puede mostrar si la pistola seleccionada tiene el punto central de la herramienta (TCP) correcto y puede extenderse a la estación de limpieza de boquillas para escariar o a una ventana de servicio para el cambio de consumibles. Una ventana de servicio respalda la seguridad en la operación al eliminar la necesidad de que un empleado ingrese físicamente a la celda.

Configuración de la pistola

Algunos fabricantes de pistolas de soldadura robótica ofrecen configuradores en línea que permiten a las empresas personalizar el equipo para su aplicación exacta. Estos configuradores guían al usuario a través de un proceso paso a paso, brindando opciones de elección para cada componente. Con o sin esta herramienta, las empresas deben considerar cuáles son sus necesidades en función de su evaluación inicial.

Montaje de la pistola - Hay dos opciones de montaje para una pistola de soldadura robótica para protegerla en caso de colisión: un soporte de brazo sólido y un embrague. La elección depende de los procedimientos operativos. Si el procedimiento de seguridad del robot o del usuario final requiere detección de colisión externa, se puede agregar un embrague al sistema. Este componente funciona tanto mecánica como eléctricamente al reconocer una colisión y enviar un mensaje al controlador del robot para detener el sistema. Si los procedimientos permiten confiar únicamente en la detección de colisiones del robot, bastará con un montaje sólido.

El cuello - La longitud y el ángulo del cuello deben proporcionar el ángulo de aproximación para soldar las piezas correctamente y permitir una alimentación uniforme del alambre. Los ángulos de cuello estándar son 22, 45 y 180 grados. Los robots de brazo pasante generalmente usan un cuello de 45 grados; sin embargo, eso debe verificarse con el modelo/simulación CAD antes de hacer implementación. Las empresas también deberán tener en cuenta el alambre de soldadura que están utilizando. Por ejemplo, el alambre de aluminio requiere un cuello más recto para pasar correctamente, ya que es muy suave.

Cable de soldadura - Para los robots de brazo pasante, la marca y el modelo dictan la longitud del cable. Para los robots convencionales (donde el conjunto de cables se extiende fuera del brazo del robot), la longitud del cable de la pistola también depende de la marca y el modelo del robot junto con la ubicación del alimentador. Puede montarse de forma remota o montarse en el propio robot. Hay más flexibilidad con la longitud del cable para estos robots, pero es importante no usar un cable demasiado largo, ya que esto puede provocar problemas de alimentación del cable. Por el contrario, un cable demasiado corto puede estirarse y romperse rápidamente.

Consumibles de soldadura - Al elegir puntas de contacto para la pistola de soldadura robótica, observe el proceso de soldadura. La soldadura por arco metálico con gas pulsado (GMAW-P), por ejemplo, es bastante dura con las puntas de contacto debido a sus formas de onda de alta frecuencia. Este proceso requiere una punta más dura o una punta de contacto diseñada específicamente para soldadura pulsada. La boquilla elegida debe permitir el acceso adecuado a la junta de soldadura. Una boquilla cónica funciona bien cuando se usan puntas de contacto y alambre de diámetro más pequeño. Los consumibles de mayor calidad son una buena opción ya que duran más y reducen el tiempo de inactividad y la mano de obra para el cambio.

Los revestimientos son otro factor a considerar, y el alambre de soldadura que se utiliza afecta la elección. Los alambres con núcleo de metal y fundente tienden a ser más rígidos y más difíciles de alimentar que los alambres sólidos. Requieren un revestimiento de servicio extra pesado para soportar el alambre y obtener una alimentación suave a medida que se mueve hacia la punta de contacto. Un alambre galvanizado enrollado en D funciona bien. Las empresas también pueden usar este revestimiento para alambre sólido con buen éxito.

Mantenimiento de la eficiencia

Las empresas invierten en sistemas de soldadura robótica para aumentar la calidad, la productividad y el ahorro de costos a través de un proceso rápido y repetible. Para obtener esos beneficios, cada parte del sistema debe funcionar de manera óptima. Asegurarse de que la pistola de soldadura robótica se haya configurado correctamente antes de implementar el sistema puede evitar el tiempo de inactividad y los gastos adicionales. Siempre trabaje con un integrador robótico para realizar una simulación 3D para confirmar que puede funcionar correctamente dentro del espacio asignado. Al configurar una pistola robótica en línea, asegúrese de mantener un desglose de las piezas de repuesto de la pistola para acelerar las reparaciones. Las pistolas de soldadura robóticas tienen un diseño modular, por lo que se pueden reemplazar varios componentes cuando sea necesario.

RYAN LIZOTTE (ryan.lizotte@tregaskiss.com) es gerente de proyectos, Tregaskiss, Windsor, Ontario, Canadá.