A medida que la automatización de la fabricación continúa desarrollándose, más empresas están considerando máquinas de soldadura láser robóticas para reemplazar o reducir las operaciones de soldadura manual. La soldadura láser robótica ofrece ventajas como alta automatización, velocidades de soldadura rápidas, posicionamiento repetible y calidad de soldadura constante. Se utiliza ampliamente en componentes automotrices, fabricación de chapa metálica, nuevas energías, fabricación de hardware y otras industrias.

Sin embargo, para los pequeños y medianos fabricantes, una mayor automatización no siempre significa una mejor solución..

Algunas empresas ven competidores instalando sistemas de soldadura robótica e inmediatamente deciden comprar una máquina de soldadura láser robótica. Después de la instalación, pueden descubrir que el volumen de producción es demasiado bajo, los cambios de producto son demasiado frecuentes, la consistencia de la pieza de trabajo es insuficiente o la utilización del equipo no es lo suficientemente alta como para justificar la inversión.

Por lo tanto, la primera pregunta para una pequeña empresa no debería ser si una máquina de soldadura láser robótica es lo suficientemente avanzada.

La pregunta más importante es:

¿La soldadura láser robótica es realmente adecuada para sus productos, volumen de producción, proceso de soldadura y condiciones de fábrica?

1. Verifique el volumen de producción antes de mirar el robot

El volumen de producción es uno de los factores más importantes a la hora de evaluar la automatización de la soldadura.

Si una fábrica produce sólo una pequeña cantidad de piezas por día y los modelos de productos cambian con frecuencia, un robot puede pasar una cantidad significativa de tiempo cambiando accesorios, ajustando programas y esperando piezas de trabajo en lugar de soldar continuamente.

En esta situación, es posible que la soldadura manual, la soldadura láser portátil o los equipos de soldadura semiautomáticos ya cumplan con los requisitos de producción.

Por otro lado, si la estructura del producto es estable, el volumen de producción es alto y el proceso de soldadura es repetitivo, la automatización robótica puede aportar más valor.

Antes de decidirse por la automatización, los fabricantes deben calcular:

• Volumen de producción diario

• Volumen de producción mensual

• Volumen de producción anual

• Número de soldaduras por pieza

• Tiempo de soldadura por pieza

• Frecuencia de cambio de producto

• Estabilidad de producción esperada

No compre un robot simplemente porque puede soldar automáticamente. Primero determine si el equipo puede alcanzar una tasa de utilización razonable.

2. Los cambios frecuentes de producto pueden reducir los beneficios de la soldadura robótica

Los pequeños fabricantes suelen manejar múltiples modelos de productos y lotes de producción relativamente pequeños.

Una semana puede incluir el Producto A, seguido del Producto B la semana siguiente. Es posible que una misma estación de soldadura deba manipular varias piezas de trabajo diferentes.

Un sistema de soldadura láser robótico puede cambiar programas entre productos, pero el cambio aún puede requerir:

Reemplazo de accesorios + Ajuste de programa + Verificación de la posición del cabezal de soldadura + Ajuste de parámetros + Muestra de soldadura

Si los cambios de producto ocurren con mucha frecuencia, el tiempo ahorrado durante la soldadura automática se puede compensar con el tiempo requerido para los cambios.

Por lo tanto, los fabricantes con una producción de bajo volumen y alta mezcla deben evaluar cuidadosamente la estandarización del producto antes de invertir en un sistema de soldadura robótica.

Para productos con muchas variaciones, un sistema semiautomático más flexible o un dispositivo de cambio rápido a veces puede resultar más práctico que una compleja línea de producción robótica.

3. Un robot no puede arreglar la mala consistencia de la pieza de trabajo

Los robots industriales proporcionan una alta repetibilidad, pero el movimiento repetible del robot no significa que el robot pueda compensar automáticamente grandes variaciones en la pieza de trabajo.

Por ejemplo, si los componentes de chapa metálica tienen variaciones dimensionales significativas, espacios de ensamblaje inconsistentes o un posicionamiento inexacto, un robot que siga una ruta de soldadura fija aún puede perder la ubicación real de la soldadura.

Antes de introducir la soldadura láser robótica, los fabricantes deberían considerar:

• Consistencia dimensional de la pieza de trabajo

• Precisión del accesorio

• Método de posicionamiento

• Brecha de montaje

• Consistencia de la ubicación de la soldadura

• Estabilidad de carga y descarga.

Si la pieza de trabajo en sí es inconsistente, simplemente agregar un robot no resolverá automáticamente el problema de calidad de la soldadura.

4. No todas las aplicaciones de soldadura requieren soldadura láser robótica

La soldadura láser robótica es adecuada para muchas aplicaciones de soldadura repetitivas, continuas y orientadas a la precisión.

Sin embargo, no todos los productos necesitan soldadura láser.

Antes de seleccionar la soldadura láser robótica, los fabricantes deben evaluar:

• tipo de material

• Espesor del material

• Longitud de soldadura

• Ubicación de soldadura

• Requisitos de apariencia

• Deformación permitida

• Si se requiere alambre de relleno

• Reflectividad del producto

• Velocidad de soldadura requerida

• Fuerza de soldadura requerida

Si la soldadura por resistencia convencional ya puede cumplir con los requisitos del producto, puede que no haya necesidad de reemplazarla con soldadura láser robótica simplemente con fines de automatización.

El proceso de soldadura debe determinar la selección del equipo, y no al revés.

5. Realice pruebas del proceso de soldadura antes de comprar el sistema de automatización

Un error común en los proyectos de automatización es comprar primero el equipo e intentar solucionar el proceso de soldadura después.

Un enfoque más práctico es:

Prueba de piezas de trabajo → Verificación de procesos → Selección de equipos → Diseño de automatización

Se deben probar muestras de producción reales antes de confirmar la configuración final del equipo.

El proceso de prueba puede evaluar:

• Aspecto de la soldadura

• Penetración de soldadura

• Fuerza de soldadura

• Velocidad de soldadura

• Zona afectada por el calor

• Deformación de la pieza de trabajo

• Requisitos del alambre de relleno

• Estabilidad de los parámetros de soldadura

Si el proceso de soldadura en sí es difícil de estabilizar durante las pruebas de muestra, la construcción directa de una estación de soldadura robótica puede aumentar el riesgo del proyecto.

6. Un sistema robótico de soldadura láser es más que un robot y una fuente láser

Algunos compradores primerizos suponen que comprar un robot y una fuente láser es suficiente para crear un sistema de soldadura robótico completo.

En realidad, una estación de trabajo de soldadura láser robótica también puede incluir:

• robots industriales

• fuente láser

• Cabezal de soldadura láser

• sistema de control de robots

• Accesorio de soldadura dedicado

• Mecanismo de posicionamiento

• Sistema de alimentación de alambre

• Sistema de refrigeración

• Cerramiento de seguridad

• sistema de control eléctrico

• Extracción de humos

• Sistema de carga y descarga

• Programas de soldadura

• Parámetros del proceso de soldadura.

Diferentes proyectos requieren diferentes configuraciones.

Si los requisitos no están claramente definidos al principio, es posible que se agreguen equipos adicionales más adelante, lo que provocará un aumento en el presupuesto del proyecto.

Por lo tanto, se debe realizar una evaluación completa de la aplicación antes de finalizar el sistema.

7. La utilización del equipo es uno de los factores más importantes para las pequeñas empresas

La tasa de utilización real del equipo puede tener un efecto importante en el valor de una inversión en automatización.

En teoría, una estación de trabajo robótica puede funcionar de forma continua, pero si la fábrica solo tiene varias horas de órdenes de producción por día, el equipo puede pasar gran parte de su tiempo esperando.

Antes de comprar automatización, los fabricantes deben evaluar:

Tiempo de producción anual real ÷ Tiempo de funcionamiento del equipo disponible = Tasa de utilización del equipo

El cálculo también debe considerar:

• Tiempo de cambio de producto

• Tiempo de reemplazo de accesorios

• Tiempo de carga y descarga

• Mantenimiento de equipos

• Tiempo de espera del pedido

• Fluctuaciones estacionales de la producción

Si el equipo no se puede utilizar de manera efectiva, el período esperado de recuperación de la inversión puede verse afectado.

8. No calcule el valor de la automatización únicamente en función del número de trabajadores reemplazados

La reducción de los requisitos de mano de obra es a menudo una de las razones por las que las empresas consideran la automatización de la soldadura.

Sin embargo, el ahorro de mano de obra no debería ser el único factor en el cálculo.

La inversión total puede incluir:

• sistema robótico

• fuente láser

• Cabezal de soldadura

• Accesorios

• Instalación y puesta en marcha

• Modificaciones de fábrica

• Protección de seguridad

• Mantenimiento

• Formación de operadores

• Piezas de repuesto futuras

Al mismo tiempo, los fabricantes deberían evaluar los beneficios potenciales:

• Cambios en el costo laboral

• Eficiencia de producción

• Consistencia de soldadura

• Tasa de desperdicio y retrabajo

• Capacidad de producción

• Capacidad para manejar pedidos más grandes.

• Requisitos de producción a largo plazo

Sólo comparando la inversión total con los beneficios reales de la producción puede una empresa determinar si la automatización es adecuada.

9. Se deben evaluar los requisitos de seguridad y espacio de la fábrica

Una estación de trabajo de soldadura láser robótica normalmente requiere un área operativa dedicada.

Además del movimiento del robot, es posible que la fábrica necesite proporcionar espacio para:

• Protección de seguridad láser

• Acceso del operador

• Carga y descarga de piezas

• Conexiones electricas

• aire comprimido

• Equipos de refrigeración

• Extracción de humos

• Mantenimiento de equipos

Para fábricas con espacio limitado, estos requisitos deben considerarse durante el diseño inicial de la automatización.

De lo contrario, es posible que se requieran modificaciones inesperadas de fábrica después de que llegue el equipo.

10. Las pequeñas empresas pueden empezar con la semiautomatización

Si una empresa aún no está preparada para una línea de producción robótica completa, la automatización no tiene por qué ser una decisión de todo o nada.

Un camino de desarrollo gradual puede ser:

Soldadura manual → Soldadura láser manual → Soldadura semiautomática → Máquina automática dedicada → Estación de trabajo de soldadura láser robótica

Por ejemplo, una fábrica con varios productos estables puede introducir primero accesorios dedicados y equipos de soldadura semiautomáticos.

Cuando el volumen de producción se estabiliza y la demanda aumenta, se pueden agregar robots y carga y descarga automática más adelante.

Este enfoque puede reducir la inversión inicial y permitir que el nivel de automatización crezca junto con los requisitos de producción reales.

11. ¿Cuándo es más adecuada la soldadura láser robótica?

Una empresa puede considerar más seriamente la soldadura láser robótica cuando se presentan la mayoría de las siguientes condiciones:

• La estructura del producto es relativamente estable.

• Las ubicaciones de soldadura son fijas.

• El volumen de producción es relativamente alto.

• Las operaciones de soldadura son repetitivas.

• La calidad constante de la soldadura es importante

• Los costos de soldadura manual son significativos

• Los cambios de producto son relativamente poco frecuentes

• El posicionamiento de la pieza de trabajo es estable

• Hay suficiente espacio de instalación

• La empresa tiene una clara necesidad de automatización.

Si la mayoría de estas condiciones no se dan, vale la pena evaluar otras soluciones de soldadura antes de invertir en un sistema de soldadura láser robótico.

El hecho de que la soldadura robótica sea una tendencia de fabricación creciente no significa que todas las fábricas necesiten el mismo nivel de automatización.

12. Lista de verificación de evaluación de soldadura automatizada

Antes de contactar con un fabricante de máquinas de soldar, los pequeños y medianos fabricantes pueden preparar la siguiente información:

Cuanto más claros sean estos requisitos, más fácil será para el fabricante de la máquina de soldar determinar si una máquina estándar, un sistema semiautomático, una máquina de automatización dedicada o una estación de trabajo de soldadura láser robótica es adecuada.

Elegir el nivel de automatización adecuado es más importante que elegir el equipo más avanzado

Para los pequeños y medianos fabricantes, la automatización de la soldadura debe basarse en la estructura del producto, el volumen de producción, el proceso de soldadura, el ciclo de producción, la frecuencia de cambio, la consistencia de la pieza de trabajo, las condiciones de la fábrica y el presupuesto de inversión..

PDKJ es un fabricante profesional de máquinas de soldadura que ofrece máquinas de soldadura láser portátiles, equipos de soldadura automatizados, estaciones de trabajo de soldadura láser robóticas y soluciones de soldadura personalizadas.

Proporcione su pieza de trabajo real para una evaluación gratuita del proceso de soldadura y pruebas de muestras gratuitas. PDKJ puede primero verificar el proceso de soldadura y luego recomendar una solución de automatización adecuada basada en los requisitos de producción reales, ayudando a los fabricantes a evitar inversiones innecesarias y elegir equipos de soldadura que puedan ofrecer un valor de producción práctico.

Si tiene requisitos para una máquina de soldar, comuníquese con la Sra. Zhao.

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