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Solución para evitar paros técnicos no planeados en base a cinco causas en procesos de soldadura robótica

Garantizar que una celda de soldadura robótica se mantenga productiva y genere constantemente un retorno inversión positivo está determinado, en gran parte, por la cantidad de tiempo de inactividad en el que incurra. Dado que los sistemas de soldadura robótica están diseñados para brindar velocidad, precisión y repetibilidad y/o continuidad, el costo del tiempo sin arco dedicado a abordar los problemas es exponencialmente más alto que en una celda de soldadura típica. Tener operadores de soldadura y supervisores de celdas de soldadura robótica que puedan detectar y resolver problemas rápidamente marca la diferencia cuando se trata de mantener bajos los costos, generar resultados de alta calidad y mantener una eficiencia óptima.

Aquí hay cinco causas comunes de paros técnicos que pueden ocurrir en una operación de soldadura robótica, junto con la forma de prevenirlas y abordarlas.

Causa n.º 1: Mal uso de los cables y/o selección incorrecta de cables.

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Tener operadores de soldadura y supervisores de celdas de soldadura robótica que puedan detectar y resolver problemas rápidamente marca la diferencia cuando se trata de mantener bajos los costos generar resultados de alta calidad y mantener una eficiencia óptima.

Si un cable de potencia roza el robot, las piezas o las herramientas, puede fallar prematuramente y provocar un paro innecesario. En algunos casos, el cable puede incluso engancharse en los componentes y desgastarlos también.

Los cables que son demasiado largos o cortos generan una tensión excesiva, ya sea porque se tensan en exceso o se mueven mucho y crean tensión en el conector (housing) frontal, lo que conduce a una falla prematura del cable. Estos problemas son comunes con los robots de estilo convencional, donde el cable de potencia que se conecta a la pistola MIG robótica es externo al brazo del robot. El objetivo es establecer la longitud del cable para permitir que salga de la conexión frontal (Housing) con un arco suave, lo que resulta en una tensión mínima. Por otra parte, en el caso de un sistema de soldadura robótica (thru-arm) cable a través del brazo, a menudo se producen paradas técnicas debido al montaje incorrecto de la pistola y/o la selección incorrecta de la longitud del cable.

Solución:

Agregar tensores en antorchas convencionales para robot, que son esencialmente dispositivos con resorte que sostienen el cable de alimentación, los operadores pueden asegurarse de que los cables permanezcan correctamente sujetos en un robot convencional. Programar el robot para que no acelere o desacelere demasiado rápido o abruptamente también puede proteger contra fallas prematuras del cable.

En algunos casos, si el área de trabajo es bastante pequeña, el roce de cables puede ser inevitable. Usar una cobertura protectora para proteger puede ayudar. Estos están disponibles en el mercado como una protección de cuero o nylon tejido, o una envoltura de plástico en espiral.

Al instalar una pistola MIG robótica (thru-arm) cable a través del brazo, asegúrese de colocar el robot con la muñeca y el eje superior a 180 grados, paralelos entre sí. Luego instale el disco aislante y el espaciador de la misma manera que con una pistola MIG robótica convencional. Siempre asegúrese de que la posición del cable de alimentación sea correcta y tenga la «reclinación» adecuada con el eje superior del robot a 180 grados, y asegúrese de que el cable de alimentación tenga aproximadamente 38.1 mm (1,5 pulg) de holgura al instalarlo, para que no esté demasiado tenso.

Causa No. 2: falla prematura de consumibles.

Aunque los consumibles pueden parecer una pequeña parte del proceso de soldadura robótica, pueden tener un gran impacto en la productividad y eficacia de una operación. Las toberas, las puntas de contacto, los difusores y las guías pueden fallar prematuramente o funcionar mal debido a una variedad de problemas, que incluyen la acumulación de salpicaduras o residuos, conexiones sueltas e instalación incorrecta. En la punta de contacto los problemas comunes son, los retrocesos de arco y ajustes de rosca incorrecto, a menudo, causados ​​por una guía demasiado corta.

Solución:

Elegir consumibles duraderos y fáciles de instalar es clave para minimizar las paradas técnicas planeadas y no planeadas en una operación de soldadura robótica. Los consumibles de mayor duración requieren cambios menos frecuentes. Además, los diseños que ayudan a los operadores de soldadura menos experimentados a instalar los consumibles correctamente dan como resultado menos resolución de problemas.

Las puntas de contacto con roscas gruesas y entalle largo aseguran que la punta se alinee concéntricamente en el difusor de gas antes de que se ajuste la rosca. Estas características ayudan a minimizar el riesgo de roscado forzoso y desalineado. Además, las puntas de contacto con mayor masa en el extremo frontal y que se entallan de forma profunda en el difusor de gas soportan mejor el calor del arco eléctrico, como consecuencia duran más.

Para operaciones de soldadura de MIG pulsado, las puntas de contacto con un inserto de mayor dureza ayudan a que la punta dure 10 veces más que las hechas de cobre o cromo circonio. Esto es importante ya que las formas de onda pulsadas son especialmente agresivas para las puntas de contacto y hacen que se desgasten prematuramente.

Los operadores siempre deben inspeccionar los consumibles en busca de signos de salpicaduras o acumulación de desechos durante las pausas de rutina en la producción y, si hay signos presentes, reemplazarlos o limpiarlos. También deben asegurarse de que la estación de limpieza de toberas funcione correctamente, si los hay, y que estén programados para limpiar a una velocidad adecuada de acuerdo con la aplicación específica. Puede ser necesario aumentar la frecuencia de rociado de líquido antisalpicadura o del limpiador de toberas en el ciclo de soldadura programado.

Verifique que todas las conexiones de los consumibles estén limpias y seguras, ya que las conexiones flojas pueden generar calor adicional debido al aumento de la resistencia eléctrica, lo que acorta la vida útil de los consumibles y/o hace que funcionen mal. Los diseños de consumibles que son cónicos también pueden ayudar a minimizar la acumulación de calor y prolongar la vida útil de los consumibles al ofrecer una mejor conductividad eléctrica.

Los operadores de soldadura siempre deben seguir las instrucciones del fabricante para recortar e instalar la guía del alambre, ya que una guía puede provocar una alimentación inconsistente si su longitud no es la correcta. También hay sistemas de guías de carga frontal con resorte que funcionan en conjunto para ayudar a minimizar los problemas ya que compensa si se corta la guía a una longitud incorrecta. Estos sistemas están alojados en el pin de alimentación y aplican presión hacia adelante a la guía después de instalarlo. Por lo general, permiten hasta 25.4 mm (1 pulg) de tolerancia si la guía es demasiada corta. También es importante reemplazar las guías con la suficiente frecuencia, ya que este elemento obstruido lleno de desechos y suciedad no permitirá una alimentación correcta y puede causar una falla prematura de la punta de contacto.

Causa No. 3 Acumulación excesiva de salpicaduras en los consumibles.

Acumulación excesiva de salpicaduras en los consumibles soldadura Robótica
La acumulación excesiva de salpicaduras en los consumibles, como se muestra aquí, puede deberse a una estación de limpieza que no funciona correctamente, pudiendo causar, fácilmente, una parada técnica innecesaria.

La acumulación excesiva de salpicadura en los consumibles puede deberse a una estación de limpieza que no funciona correctamente, pudiendo causar, fácilmente, un paro técnico innecesario. Los problemas relacionados con las estaciones de limpieza pueden deberse a una posición incorrecta entre este periférico y la tobera de la pistola MIG robótica; una mala dispersión del líquido antisalpicaduras; o una hoja de corte mal dimensionada o desafilada.

Solución:

Si una estación de limpieza no parece funcionar correctamente, primero verifique que la pistola MIG robótica esté concéntrica a la hoja de corte del escariador. La desalineación de la tobera puede provocar una limpieza parcial y una acumulación excesiva de salpicadura.

Si tiene rociador antisalpicadura verifique que esté lleno, instalado de forma correcta y cubriendo adecuadamente la tobera durante el rociado. La boquilla debe estar ligeramente húmeda por dentro y por fuera, y cubierta hasta 75 mm (3/4Pulg) desde la parte inferior de la tobera. Tenga en cuenta que rociar demasiado el compuesto antisalpicadura puede hacer que las boquillas se deterioren prematuramente, por lo que nunca debe rociarse durante más de medio segundo.

Asegúrese de que la hoja del cortador coincida con el diámetro del orificio de la boquilla (tobera), de modo que pueda limpiar eficazmente durante el ciclo de escariado sin golpear la boquilla o el difusor de gas. También es importante tener una hoja de corte afilada y asegurarse de que la boquilla esté a la profundidad correcta dentro de las mordazas de la estación de limpieza.

Finalmente, agregar una función de chorro de aire a una pistola MIG robótica puede ayudar a respaldar la efectividad general de la estación de limpieza. Una función de chorro de aire sopla aire a alta presión a través del extremo frontal de la pistola, lo que ayuda a eliminar salpicaduras, desechos y otros contaminantes. Esta característica puede ayudar a reducir la frecuencia con la que se necesita usar una estación de limpieza y, en última instancia, aumentar la productividad.

Causa No. 4: Colisiones.

Colisiones - Soldadura Robótica

Las colisiones pueden ocurrir como resultado de herramientas que no se han asegurado correctamente, un elemento que se deja inadvertidamente en la celda de soldadura o un ajuste deficiente de la pieza. Desafortunadamente, las colisiones no solo pueden crear un tiempo de inactividad no deseado, sino que también pueden dañar el brazo robótico, la pistola MIG robótica y/o los consumibles frontales. Los robots más recientes están equipados con un software de detección de colisiones que cumple la misma función que un sensor de impacto, pero algunas empresas todavía usan un sensor de impacto como medida de seguridad de respaldo.

Solución:

Para los robots que no tienen un software de colisión incorporado, un sensor de choque puede actuar como un dispositivo de seguridad para proteger el brazo y la pistola del robot de daños si el robot se estrella. En caso de colisión, el sensor de choque envía una señal al robot para alertarlo de que se apague.

Para determinar que el interruptor del sensor de choque funciona correctamente, los operadores deben realizar una verificación de continuidad en la posición abierta y cerrada del interruptor usando un multímetro o activarlo manualmente golpeando el cuello con la mano. Si el sensor funciona correctamente, enviará una señal al robot indicando que hay un problema.

Siempre restablezca el sensor de choque a su posición inicial y vuelva a verificar el punto central de la herramienta (TCP) después de una colisión, y confirme que tanto el TCP como el embrague estén correctos.

Si los operadores de soldadura utilizan un robot más nuevo con software de detección de colisiones, deben asegurarse de que esté configurado correctamente y que tanto el TCP como el centro de masa o el punto de equilibrio se hayan programado de acuerdo con las especificaciones del fabricante de la pistola. Hacerlo ayuda a garantizar que el robot reaccionará correctamente en caso de colisión.

Causa No. 5: Alimentación de alambre deficiente.

La mala alimentación de alambre en un sistema de soldadura robótica generalmente se debe a una de estas tres variables:

  1. Problemas con la guía de alambre, por ejemplo, cuando está se encuentra obstruida.
  2. Un alimentador de alambre que no funciona correctamente.
  3. El cable de potencia está torcido. Independientemente de la causa, el resultado es una estabilidad del arco y una calidad de soldadura deficientes.

Solución:

Como se mencionó anteriormente, cambiar regularmente la guía y usar una pistola MIG robótica con una función de «inyección de aire» ayuda a eliminar los residuos en la guía de alambre. Si la función de inyección de aire no está disponible, los operadores de soldadura también pueden aplicar periódicamente aire comprimido a través de ella.

Si se sospecha que los rodillos impulsores del alimentador de alambre son los culpables de la mala alimentación del alambre, hay dos formas de investigar y evaluar la situación. Una es inspeccionar visualmente los rodillos impulsores en busca de signos de desgaste y la otra es realizar una prueba de «dos dedos». Este último consiste en desacoplar los rodillos impulsores, sujetar el alambre de soldadura y tirar de él a través de la pistola. El cable debe poder tirarse fácilmente con dos dedos.

Por último, identifique si el cable de potencia esta antorchado (torceduras), que también pueden provocar una mala conducción eléctrica, y luego enderece o desenrolle el cable, si es necesario.

Recuerde, saber cómo solucionar problemas comunes en una operación de soldadura robótica puede marcar la diferencia entre paradas técnicas costosas y un tiempo de arco encendido consistentemente productivo. Y hacer el esfuerzo de abordar los problemas potenciales desde el principio puede ahorrar tiempo y dinero a largo plazo.


Documento original tomado de la página de Tregaskiss una compañía ITW

https://www.tregaskiss.com/solving-five-causes-of-downtime-in-a-robotic-welding-operation/

Traducido por ITW Welding México para la página web www.milerweldslatam.com

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