Panasonic e Inser Robótica, casi dos décadas de fructífera colaboración

Transcripción

1 ESPECIAL SOLDADURA Panasonic e Inser Robótica, casi dos décadas de fructífera colaboración Panasonic es una compañía pionera en soldadura robotizada en el mundo. Desde que lanzó al mercado su primera máquina de soldar en 1957, y su primer robot de soldadura en 1980, año tras año ha desarrollado nuevos productos de soldadura, cada vez más avanzados y eficaces, para satisfacer las necesidades de soldadura tanto manual como robotizada para clientes de todo el mundo y de todos los sectores de actividad. familiar, a cada uno de ellos les ofrecemos soluciones a medida, resultado de realizar un estudio de las necesidades particularidades de sus piezas, con la seguridad de que en ellas integramos equipos de un nivel tecnológico sobresaliente. Algunas de las grandes ventajas que ofrecen nuestras instalaciones son: º Polivalencia: capacidad para soldar diversas gamas de piezas. º Flexibilidad: posibilidad de soldar diferentes familias de piezas simultáneamente. º Productividad: utilización de equipos de alta tecnología que reducen los tiempos de ciclo. º Calidad: alta calidad y homogeneidad de las piezas. º Rentabilidad: rápida recuperación de la inversión. Nacida en 1986, Inser Robótica S.A. es una ingeniería con amplía experiencia que ofrece soluciones robotizadas innovadoras para la industria. A partir de 1990 y mediante el establecimiento de un acuerdo de distribución en exclusiva para España y Portugal, se inicio una relación entre ambas compañías que ha permitido pocos años después que la península sea el tercer mercado europeo de Panasonic. Desde entonces hemos diseñado e implantado un considerable número de sistemas robotizados y somos una referencia en soluciones robotizadas de soldadura al arco. Nuestros clientes se distribuyen en una amplia variedad de sectores industriales, desde la industria auxiliar de automóvil hasta la fabricación de accesorios agrícolas, desde la gran empresa hasta el pequeño taller Panasonic Panasonic Panasonic Panasonic Panasonic Panasonic Pa

2 Novedades Info Robot Nº 21 TAWERS: concepto revolucionario de Soldadura al Arco robotizada Panasonic e Inser Robótica, casi dos décadas de fructífera colaboración...1 TAWERS: concepto revolucionario de Soldadura al Arco robotizada...2. Soldadura por cortocircuito SP-MAG...3 Soldadura pulsada MIG...5 TAWERS es un nuevo concepto de soldadura, desarrollado por Panasonic, que se ha convertido en líder de ventas, primero en Japón, mas tarde en EEUU, y ahora en Europa. TAWERS revoluciona el mundo de la soldadura al arco robotizada ya que por ves primera estamos ante un auténtico robot de soldadura frente a los robots que mueven antorchas y se comunican de forma mas o menos sofisticada con una maquina de soldar. Soldadura pulsada para Alumino...6 Soldadura pulsada MIG Brazing...7 Soldadura TIG...8 Soldadura por Resistencia...9 Accesorios y mesas posicionadoras...10 Software de porgramación y simulación...11 Wire booster...12 Soldadura por fricción...13 TAWERS está diseñado para aumentar la calidad y velocidad de la soldadura, los tiempos de reposicionado y como consecuencia la capacidad de producción. Basado en la tecnología de fusión, en TAWERS se integran en un todo la soldadura y el robot, con un único sistema de control donde los movimientos del brazo, como el procesamiento de datos y el proceso de soldadura están fusionados en una misma CPU. TAWERS asegura una velocidad de comunicaciones un 250 % más que cualquier otro robot y elimina retrasos inherentes al flujo de información entre dispositivos. Sin duda alguna TAWERS es el mayor salto tecnológico de la historia de la robótica de soldadura al arco., Su propio proceso puede beneficiarse directamente del impacto de la tecnología TAWERS mediante la mejora de la productividad y la calidad. Tanto Panasonic como Inser Robótica estamos a su disposición para demostrarle las prestaciones de este sistema de soldadura. 2

3 Info Robot Nº 21 Soldadur PRINCIPALES VENTAJAS DE LA SOLDADURA TAWERS 1. Reducciones de tiempo de ciclo hasta en un 50%. 2. Proyecciones extremadamente bajas. 3. Excelente calidad de la soldadura. 4. Bajos niveles de transferencia de calor. 5. Posibilidad de soldar MAG, MIG, TIG, MIG Aluminio y MIG Brazing. con el mismo equipo. 6. Respuesta 5 veces más rápida que los circuitos convencionales. 7. Sofisticado sistema de refrigeración que elimina la necesidad de circulación de aire externo entre los componentes electrónicos. 8. Mayor fiabilidad. Simulación 3D de Tawers Soldadura por cortocircuito SP-MAG La soldadura por cortocircuito está caracterizada por aportar poco calor a la pieza, con lo que su deformación será menor y por la velocidad de soldadura que permite alcanzar. Sin embargo, tiene el inconveniente de generar una gran cantidad de proyecciones. Para eliminarlo, Panasonic decidió desarrollar y patentar una nueva forma de onda denominada SPMAG. Las tres principales innovaciones que introduce este SPMAG son: 1. Introducción de un pico de corriente en el momento en el que se va a iniciar la fusión del hilo. Gracias a esto el hilo no se dobla con el contacto de la chapa aunque sea ligeramente, por causa de la demora entre el momento de contacto y el inicio de la fusión (por falta de corriente), y por tanto no se generan apenas proyecciones. 2. La frecuencia de la forma de onda es mayor que la de un sistema por cortocircuito convencional, lo que mejora la estabilidad de la soldadura, permitiendo velocidades superiores a las habituales. 3. Se introduce un doble cortocircuito que justo antes de fundir material y justo después reduce el voltaje, de forma que se controla mejor la generación de proyecciones. Robot Tawers soldando SP-MAG. Esta estabilidad de arco se acaba traduciendo en mayor velocidad de soldadura y, por tanto, en reducciones drásticas de tiempos de ciclo. 3

4 Soldadura por Cortocircuito SP- Info Robot Nº 21 A continuación vamos a presentar un ejemplo práctico reciente con la soldadura SPMAG en Inser Robótica. EJEMPLO DE INSTALACIÓN EN UNA EMPRESA DEL SECTOR DE AUTOMOCIÓN. Se trata de una solución integral para soldadura al arco de piezas de automoción. La célula robotizada está compuesta por un robot de soldadura, otro robot de carga y descarga de piezas y una mesa especial de cuatro estaciones de trabajo. Célula de soldadura robotizada en una fábrica del sector automoción. La soldadura SP-MAG permite reducir las proyecciones sin deformar las piezas. En resumen, con la utilización de este sistema se observa un total control de la soldadura. º Esta solución permite soldar piezas de gran calidad, con una velocidad muy alta, lo que reduce considerablemente los tiempos de ciclo. º La avanzada tecnología de TAWERS nos ha permitido utilizar un solo robot de soldadura donde todos los demás fabricantes necesitaban dos para garantizar el tiempo de ciclo, con el ahorro de dinero y energía que eso supone y las ventajas en cuanto a fiabilidad de la célula. En las imágenes inferiores vemos ejemplos de cordones de soldadura con este sistema, en dos tipos de acero distintos: Cordones de Soldadura SP-MAG. 4

5 Info Robot Nº 21 Soldadura Pulsada MIG Soldadura pulsada MIG La característica que define a los sistemas de soldadura por arco pulsado es el bajo nivel de proyecciones que producen, por otro lado la aportación de calor es mayor que en la soldadura por cortocircuito y la desviación del arco, por efecto del soplo magnético, mayor. TAWERS incorpora un nuevo proceso de arco pulsado denominado Hyper Dip Pulse, desarrollado por PANASONIC, que mantiene las ventajas y elimina los inconvenientes. Las principales ventajas de Hyper Dip Pulse son: º El arco en el momento del pulso es más corto, reduciendo el soplo magnético. º La anchura del arco es menor, con la consiguiente mejora en la estabilidad del mismo. º El aporte se realiza en el cortocircuito, por lo que la posición real del cordón es mucho más precisa. Rápidamente se traducen en beneficios económicos, via la calidad de las piezas y la mejora de los tiempos de producción. A continuación vamos a presentar un ejemplo práctico reciente con la soldadura pulsada en Inser Robótica: INSTALACIÓN ROBOTIZADA DE SOLDADURA PULSADA EN UNA EMPRESA DE FABRICACIÓN DE COMPONENTES ELÉC- TRICOS. La célula robotizada implantada por Inser Robótica consigue soldar los conjuntos con un arco muy corto y estable, con una elevada calidad de los cordones de soldadura y con unos ciclos de producción muy mejorados respecto a otras soluciones consideradas. Robot Panasonic soldando MIG. Para conseguirlo se han introducido innovaciones en el diseño del método y en la arquitectura de la máquina: 1. La aportación de material se realiza mediante cortocircuito consiguiéndose así un arco más corto y estable. 2. El ciclo de bajo voltaje no es nulo, sino triangular. 3. Durante el cortocircuito funciona el circuito secundario para optimizar el control. 5

6 Soldadura Pulsada MIG Info Robot Nº 21 Soldadura Pulsada para Aluminio La soldadura MIG de aluminio es un procedimiento especial de la soldadura pulsada en el cual el aluminio (o aleación de aluminio) sirve a la vez de electrodo y de metal de aportación. pasar de MIG/MAG a MIG Aluminio. La forma de onda específica para aluminio, sumada a la estabilidad de arco, hacen de este equipo el más perfecto para soldar aluminio. Se trata de una soldadura realmente compleja, ya que el óxido que normalmente cubre el aluminio tiene una temperatura de fusión superior al propio aluminio, con lo que la penetración en el metal base es muy complicada. Asimismo, se recomienda realizar un precalentamiento de las piezas a soldar, con el fin de que se evite que la pieza se resquebraje. Por último se suele utilizar una antorcha push-pull, ya que el hilo de aluminio es un hilo blando. Con este tipo de antorcha se asegura un buen control de la alimentación de hilo. La gran ventaja de TAWERS respecto a otros sistemas es que tiene implementada una forma de onda específica para este sistema de soldadura, con lo que no se necesita ningún equipo adicional para A continuación presentamos un ejemplo reciente de célula de soldadura Mig para aluminio implantada por Inser Robótica. EJEMPLO DE INSTALACIÓN EN UNA EMPRESA DEDICADA A LA SUBCONTRATACIÓN DE SOLDADURA DE PIEZAS DIVER- SAS. El suministro incluía tres equipos de soldadura para soldar aluminio. Con este sistema se logró una alta calidad de la soldadura, con un elevado control sobre la misma (arco estable, pocas proyecciones...). Uno de los grandes problemas en la soldadura robotizada de piezas de aluminio es la alimentación de hilo. Por ello se integraron adicionalmente equipos WIRE BOOSTER de PANASONIC, para asegurar una perfecta alimentación de hilo. Robot soldando aluminio. 6 Cordones soldadura de aluminio.

7 Info Robot Nº 21 Novedades Soldadura Pulsada MIG BRAZING La soldadura por MIG Brazing es una soldadura pulsada en la que el hilo que se aporta tiene como componente el Cobre. Los hilos más utilizados son CuSi3 y CuAl9. El gas de protección suele ser Argón. La gran ventaja que aporta frente al MIG convencional es la diferencia de calor que aporta a la pieza a soldar, siendo el proceso de MIG Brazing mucho más frío. Por lo tanto la deformación de las chapas soldadas será mucho menos significativa. La razón reside en que el Cobre tiene un punto de fusión inferior al de los metales base, de forma que una vez que se funde el cobre, penetra por capilaridad en las placas a soldar y provoca su unión. La gran ventaja de TAWERS respecto a otros sistemas es que tiene implementada una forma de onda específica para este sistema de soldadura, con lo que no se necesita ningún equipo adicional para pasar de MIG/MAG a MIG Brazing. De nuevo la calidad obtenida y el tiempo de ciclo son los mejores del mercado de la soldadura robotizada. En la soldadura MIG convencional, se produce también la fusión del metal base. Así mismo produce uniones que soportan considerables choques y vibraciones. Célula de soldadura robotizada MIG Brazing. Ejemplos de cordones de soldadura brazing. 7

8 Soldadura Info Robot Nº 21 Soldadura TIG La soldadura TIG se caracteriza por un acabado muy fino. Su aportación de calor es muy baja, por lo que se hace recomendable en piezas de aluminio y acero inoxidable de poco espesor. Este método de soldadura requiere de unas condiciones muy exigentes en cuanto a preparación de piezas, juntas, utillajes, control de parámetros, etc. Este nivel de exigencia es aún mayor si se pretende automatizar el proceso. Las máquinas de soldadura TIG, tanto DC como AC/DC, de PANASONIC, con control totalmente digital, proporcionan todas las características que las hacen adecuadas para un proceso TIG: º Control exacto de los parámetros de soldadura. º Comienzo de arco más rápido. º Arco concentrado y estable. º Mayores posibilidades de comunicación y de memoria. º Manejo sencillo mediante pantalla táctil y mando giratorio. Además, la combinación de máquina de soldar y robot PANASONIC, permiten una integración fácil que, mediante su comunicación directa y 100% digital, incrementan las prestaciones del sistema tanto en velocidad como en precisión y control, que se traducen en una mayor calidad de la soldadura con grandes reducciones de tiempos de ciclo. Robot soldando aluminio en TIG A continuación vamos a presentar un ejemplo reciente con la soldadura TIG: EMPRESA DEDICADA A LA FABRICACIÓN DE EQUIPAMIENTO INDUSTRIAL PARA HOSTELERÍA. El sistema de soldadura instalado incluye un robot PANASONIC de seis ejes de movimiento, junto a las mesas y utillajes necesarios. Mediante esta solución Inser Robótica garantiza un aprovechamiento óptimo del robot ya que el operario prepara una pieza en un puesto mientras el robot suelda en el otro, evitando así tiempos muertos de espera. La productividad aumenta notablemente y los parámetros de soldadura tienen un control exacto y una gran estabilidad. Cordón de soldadura TIG con aportación en aluminio. Robot de soldadura TIG 8 Cordón de soldadura TIG sin aportación en inoxidable.

9 Posicionadores Info Robot Nº 21 Células Robotizadas llave en mano: diseño de accesorios y mesas posicionadoras Inser Robótica ofrece soluciones integrales de soldadura, y ello incluye el diseño, fabricación y montaje de los utillajes que más se adapten a las necesidades de cada cliente. Con más de 250 instalaciones diferentes de soldadura robotizada, los posicionadores que aquí se muestran son sólo un ejemplo. Diversidad de tamaños y capacidad de carga, posibilidad de servo o indexada, sencillas o dobles, fijas o autoportantes..., cualquier variedad en el modelo es posible. Mesa Autocentrante Mesa de Contrapuntos Mesas de Gran Desplazables Capacidad de Carga Mesa Tipo Torno Mesa Volteadora Mesas Monoblock de 2 estaciones Mesa Multiestación Célula Compacta Célula con Robot Suspendido 9

10 Info Robot Nº 21 Simulación en Soldadura Robotizada Software de Programación y Simulación para Soldadura: DPTS II Inser Robótica S.A. distribuye en exclusiva el DeskTopProgrammingSystem de Panasonic, un revolucionario sistema CAD-CAM-CAE de fabricación que conecta directamente el departamento técnico con el departamento de producción de cualquier empresa. Panasonic ha desarrollado este sistema ante la creciente demanda de una mayor flexibilidad, aumento de la rentabilidad y facilidad de manejo de los sistemas robotizados. Desde un entorno gráfico tridimensional en un PC idéntico a la instalación real (robot, posicionador, utillajes, pieza), se realiza la programación óptima del sistema pudiendo ver los resultados simulados en tiempo real (CAM) y posteriormente volcarlos al robot para la fabricación de la pieza. De la simulación se obtienen tiempos de ciclo y longitudes de cordones con lo que es posible valorar el costo de la operación de soldadura y mejorar la planificación de la producción (CAE). Inser Robótica S.A. entrega el programa ya personalizado para cada cliente. Ejemplo de ventanas del software DTPS. Ejemplo de simulación de soldadura con DTPS. Las mas significativas ventajas de este sistema son: º Reducción de los costes y plazos de entrega. º Optimización de los ciclos de trabajo del robot. º Eliminación de colisiones del robot en el teaching. º Posibilidad de trasladar programas entre distintas células de fabricación. º Durante la programación, el sistema sigue fabricando, eliminando así tiempos muertos y haciendo económicamente viables las series cortas. º Prediseño de utillajes sin que interfieran con las trayectorias del robot. º Planificación del proceso, definiendo las fases necesarias para el mismo. º Posibilidad de generar programas parametrizados de piezas viendo los resultados simulados en tiempo real, con lo que es posible valorar el costo de la operación de soldadura. º Sistema backup de programas que hace virtualmente infinito el número de programas del robot. º Curva de aprendizaje del sistema muy corta, ya que el comportamiento del sistema y el interface es similar al del robot. 10

11 Info Robot Nº 21 Soldadura por Resistencia Soldadura por Resistencia de la mano de Kawasaki Las aplicaciones de los robots en procesos de soldadura por resistencia han estado, desde siempre, muy ligadas al sector del automóvil. Sin embargo poco a poco también se han ido introduciendo en otros sectores como la línea blanca y el mobiliario metálico. Este tipo de sistemas se diseñan habitualmente en dos tipos de configuración básica, a saber: robot manipula pinza de soldadura frente a pieza estática o móvil y robot manipula pieza frente a pinza de soldadura estática ó móvil. Son varias las razones que pueden justificar uno u otro tipo de solución: el tamaño de la pieza, su volumen y peso, el precio de uno u otro sistema y la respectiva capacidad de producción, son algunas de las que siempre hay que considerar. Robot soldando en empresa del sector automóvil. protectores de cárter, etc.. Pero las soluciones más imaginativas han girado en torno a los sistemas de montaje mediante soldadura de mobiliario metálico, puertas de seguridad y de garaje, sartenes, etc... Prácticamente en todos los sectores hemos acumulado experiencias que, de alguna manera, nos avalan frente a los nuevos proyectos. Robot Kawasaki soldando en empresa del sector mueble. INSER ROBOTICA, S.A. ha desarrollado, basándose en las herramientas y experiencia en este tipo de aplicaciones que ofrecen los robots KAWASAKI, una serie de proyectos que abarcan soluciones para piezas muy diversas. Algunas están relacionadas con el automóvil y son tanto piezas de las denominadas de piel ; puertas, aletas, capós; como piezas internas; 11

12 Novedades de Info Robot Nº 21 El Wire Booster es un novedoso sistema desarrollado por Panasonic que ayuda a la correcta alimentación del hilo de soldar, minimizando la resistencia al rozamiento y aumentando la potencia de arrastre. Se puede emplear con éxito bien en soldadura robotizada o bien en soldadura manual. WIRE BOOSTER Su funcionamiento es sencillo; los rodillos de arrastre del Wire Booster están separados del motor mediante un sistema de embrague magnético. Al mínimo esfuerzo de arrastre realizado por el motor de la máquina de soldar, el Wire Booster reacciona al instante empujando el hilo automáticamente. Gracias a esto, el Wire Booster no necesita estar conectado ni sincronizado con el arrastre principal. cordon sin wire booster cordon con wire booster Este sistema ofrece numerosas ventajas entre las que caben destacar: º No necesita cambiar los rodillos de alimentación en función del diámetro de hilo. º El hilo llega al motor de arrastre sin esfuerzo ni rozamiento, como en un espacio de gravedad 0. º Distancia hasta el arrastrador de hasta 30 m. º Compatible con todos los sistemas ya existentes. º Agrupación de varios bidones en un solo punto (reducción del tiempo de cambio). º Velocidad máxima de alimentación de 68 m/min. SOLDADURA POR FRICCIÓN La Soldadura por Fricción de Kawasaki es una soldadura que consigue unir dos piezas mediante el calor transmitido por la fricción de un cabezal. En este procedimiento el material de base no se funde, sino que la unión se consigue en una fase sólida. Las ventajas que introduce son: ahorro de energía, alta productividad, baja deformación de los materiales de base, alta fiabilidad, además de tratarse de un proceso limpio y seguro. Robot de soldadura por fricción. Este sistema de soldadura es un procedimiento que se impondrá en el futuro en el mundo del automóvil, conjuntamente con la soldadura láser. Hoy en día la mayor parte de los fabricantes japoneses de coches ya utilizan la solución Kawasaki de soldadura por fricción. Pieza soldada por fricción. La solución de Kawasaki introduce un robot ZX165U y una pistola servocontrolada por el propio control Kawasaki. De esta forma no se necesita un equipo adicional para controlar la pinza de la soldadura por fricción. Barrikako Bide, 5 A Urduliz (VIZCAYA) Tel Fax info@inser-robotica.com DELEGACIÓN MADRID: Tel insermadrid@inser-robotica.com DELEGACIÓN BARCELONA Tel inserbcn@inser-robotica.com ic Panasonic Panasonic Panasonic Panasonic Panasonic Panasonic