Integración de líneas de producción de soldadura láser: cuándo una celda es rentable

Un soldador láser sobre un banco de trabajo es una herramienta. Ese mismo soldador dentro de una celda vallada con un brazo robótico, un utillaje de dos estaciones y un PLC que le entrega las piezas ya es una línea de producción. Esa actualización cuesta aproximadamente tres veces el precio de la máquina en ingeniería, y es la decisión equivocada para cerca de la mitad de los talleres que lo intentan.

La razón es sencilla: el tiempo de ciclo de un soldador manual lo determina la rapidez con la que una persona puede apuntarlo. Automatice solo el arco y deje la carga manual, y habrá comprado una costura más rápida manteniendo la parte lenta.

Qué significa realmente la integración

Deje a un lado la palabra de moda y un
integración de línea de producción de soldadura láser
proyecto son cuatro cosas, en este orden: un utillaje que sujeta la pieza en una posición, una forma de meter y sacar la pieza, una forma de apuntar la antorcha y una forma de evitar que la máquina arranque cuando alguien está de pie dentro de la celda.

La
máquina de soldadura láser multifunción
de la familia KEY-1500WaterW / 2000WaterW / 3000WaterW encaja en esto porque ya incorpora la mayor parte de lo que necesita una celda: nueve metros de cable, asistencia de nitrógeno, una lente de protección tipo cajón cambiable desde fuera de la valla y ajuste de potencia del diez al cien por cien para que un solo programa cubra tanto chapa fina como una costura más gruesa.

En un banco, el posicionamiento son las manos del operario y el apuntado de la antorcha son sus ojos. En una celda, el posicionamiento pasa a ser un utillaje y una abrazadera que usted posee y diseña, el apuntado pasa a ser un punto de enseñanza del robot que posee el integrador, y la seguridad pasa a ser una puerta enclavada que viene con la celda. El tiempo de ciclo se deriva de las tres cosas.

La posición es lo que se compra. La mayoría de los talleres llegan con un número medido a mano: "soldamos un soporte en doce segundos". Esos doce incluyen recoger, fijar, soldar, descargar y almacenar. La automatización solo toca la soldadura. Si la soldadura era tres de esos doce segundos, la celda podría alcanzar cinco segundos en total, no tres.

Construya el número con honestidad: mida por separado el tiempo de carga, soldadura y descarga, y luego pregunte qué va a automatizar realmente. Los proyectos se estancan cuando la respuesta era "los tres" pero el presupuesto solo cubría la cabeza de soldadura. Una segunda estación con elevación y colocación suele ser más barata que una actualización de robot, y normalmente es lo que hace que la celda se amortice.

Lea la siguiente tabla como la versión que realmente propondríamos. | Tipo de trabajo | Ciclo manual | Celda de una estación | Celda de dos estaciones |

Si el cambio de utillaje supera el tiempo de ciclo, un segundo utillaje en paralelo se amortiza más rápido que un láser más rápido.

Soldadura, limpieza, corte y qué no automatizar

Esta familia de máquinas es un cuatro en uno: soldadura, corte, limpieza y limpieza de cordón de soldadura en un solo cuerpo. En una línea de producción eso es una ventaja real y también una tentación real, porque la tentación es colocar las cuatro funciones en una sola estación. Resístase a ello. Cada tarea genera humos y extracción diferentes: soldar acero inoxidable requiere captura en la boquilla, el corte impregna el utillaje con una pluma de óxido, la limpieza deposita partículas en cada sensor. Mezclarlas significa un sistema de extracción mediocre en lugar de cuatro correctos.

También hay un límite de espesor que debe figurar en el plano de disposición. La capacidad publicada llega aproximadamente de 0,5 a 8 mm. Dentro de un utillaje con robot, considere el techo práctico más bajo, porque la antorcha debe alcanzar un ángulo constante en cada punto. Las piezas de más de unos 6 mm, o las uniones en V profundas rellenadas por ambos lados, siguen requiriendo un soldador manual.

Los trabajos que nos negamos a poner en una célula son los prototipos, las bahías de reparación y cualquier caso en el que el material entrante varíe en más de uno o dos milímetros. Una célula apuesta a que la próxima pieza es idéntica a la anterior; cuando no lo es, el utillaje se convierte en una fuente de variación.

Refrigeración, gas y los servicios detrás de la célula

Dos servicios deciden si una célula funciona seis horas o seis meses. La refrigeración por agua no es opcional por encima de 1500 W. Los modelos KEY-1500WaterW y KEY-2000WaterW funcionan con monofásico de 220 V; el KEY-3000WaterW necesita trifásico de 360 V, lo que a menudo implica una nueva acometida desde el cuadro de distribución en lugar de un enchufe de pared disponible. Planifique ese recorrido antes de hacer el pedido, porque su plazo de entrega supera el de la máquina.

El nitrógeno importa de una forma que no ocurre en un banco de trabajo. Un banco abierto permite que el operario se aleje mientras el gas permanece; una célula sellada concentra todo lo que genera el proceso, y el nitrógeno como gas de asistencia sigue produciendo humo de óxido que la extracción debe evacuar. Dimensione la extracción para el régimen de trabajo que utilice: una célula a dos turnos debe resistir de noche.

Cómo comprar la integración

Compre la integración como un proyecto, no como una máquina más un robot. El integrador debe asumir cuatro puntos por escrito: el tiempo de ciclo con la geometría real de su pieza, el tiempo de cambio, y qué hace la celda cuando una pieza no pasa la inspección o la puerta se abre a mitad del ciclo. Pídales que prueben con sus piezas reales, no con cupones de demostración: una celda que sigue soldando un utillaje vacío es un utillaje desechado y posiblemente un cabezal de soplete desechado.

Nuestra propia opinión: un taller con menos de unos quince minutos de soldadura diaria en una sola familia de piezas debería seguir con una
máquina de soldadura láser manual
y destinar el presupuesto a un mejor utillaje y un brazo de extracción de humos. Por encima de unas pocas horas al día en una familia de piezas estable, una celda es la mejor inversión.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tiempo se tarda en instalar la integración de una línea de producción de soldadura láser?
De cuatro a doce semanas es lo normal, y el trabajo eléctrico es el cuello de botella, no la soldadura. Una alimentación trifásica para una máquina de 3000 W puede añadir semanas por sí sola.

¿Podemos conservar nuestra soldadora manual existente y añadirle un robot alrededor?
A veces, si admite arranque remoto y mantiene un enfoque estable. Muchas soldadoras manuales no exponen esas señales de forma limpia, así que pruébelo antes de diseñar en torno a ello.

¿Necesita la célula un recinto de seguridad?
En la mayoría de las jurisdicciones sí, porque una soldadora de fibra continua de 1500 W es un peligro grave para la vista. Las puertas con enclavamiento o una cortina de luz son la vía habitual, y de eso se encarga el integrador, no su proveedor de soldadura.

¿Cuál es el periodo de amortización realista?
Para una familia de piezas estable que se suelda todo el día, normalmente menos de dos años. En series cortas o con cambios frecuentes puede desaparecer, y por eso el tiempo de cambio de utillaje forma parte de la decisión de compra.

En resumen

La integración de una línea de producción de soldadura láser resulta rentable cuando se cumplen tres condiciones a la vez: la pieza de mañana es la misma que la de hoy, la soldadura ocupa el tiempo suficiente en la jornada como para importar, y el ciclo está dominado por la carga en lugar del arco. Si falla una sola, habrá comprado una forma cara de soldar más rápido de lo que necesitaba.

Cronometre por separado la carga, la soldadura y la descarga. Si las cifras no cuadran, quédese con el banco de trabajo; si cuadran, compre la
gama de soldadura refrigerada por agua
más una célula.