Integração de Linha de Produção de Soldagem a Laser: Quando uma Célula Compensa

Um soldador a laser numa bancada é uma ferramenta. O mesmo soldador dentro de uma célula vedada com um braço robótico, um dispositivo de duas estações e um PLC que lhe entrega as peças é uma linha de produção. Essa atualização custa aproximadamente três vezes o preço da máquina em engenharia, e é a decisão errada para cerca de metade das oficinas que a tentam.

A razão é simples: o tempo de ciclo de um soldador manual é definido pela rapidez com que uma pessoa consegue apontá-lo. Automatize apenas o arco e deixe o carregamento manual, e terá comprado uma costura mais rápida mantendo a parte lenta.

O que a Integração Realmente Significa

Retire o termo da moda e um
projeto de integração de linha de produção de soldadura a laser
resume-se a quatro coisas, nesta ordem: um dispositivo que fixa a peça numa única posição, uma forma de colocar e retirar a peça, uma forma de apontar a tocha e uma forma de impedir que a máquina arranque quando alguém está dentro da célula.

A
máquina de soldadura a laser multifunções
da família KEY-1500WaterW / 2000WaterW / 3000WaterW encaixa-se nisto porque já traz a maior parte do que uma célula precisa: nove metros de cabo, assistência de azoto, uma lente de proteção tipo gaveta substituível do exterior da vedação e ajuste de potência de dez a cem por cento, para que um único programa cubra tanto chapa fina como uma costura mais espessa.

Numa bancada, o posicionamento são as mãos do operador e a mira da tocha são os seus olhos. Numa célula, o posicionamento passa a ser um dispositivo e um grampo que possui e concebe, a mira passa a ser um ponto de ensino do robô que pertence ao integrador, e a segurança passa a ser uma porta com interbloqueio que vem com a célula. O tempo de ciclo resulta dos três.

Posicionamento é o que você compra. A maioria das oficinas chega com um número medido manualmente: "soldamos um suporte em doze segundos". Esses doze incluem pegar, fixar, soldar, descarregar e armazenar. A automação só interfere na soldagem. Se a soldagem era três desses doze segundos, a célula pode chegar a cinco segundos no total, não três.

Construa o número com honestidade: cronometre separadamente o carregamento, a soldagem e o descarregamento, depois pergunte o que você realmente vai automatizar. Os projetos travam quando a resposta era "todos os três", mas o orçamento cobria apenas a tocha de solda. Uma segunda estação com lift-and-place costuma ser mais barata do que um upgrade de robô, e geralmente é o que faz a célula se pagar.

Leia a próxima tabela como a versão que realmente proporíamos. | Tipo de trabalho | Ciclo manual | Célula de estação única | Célula de duas estações |

Se o seu tempo de troca excede o seu ciclo, um segundo dispositivo a funcionar em paralelo tem um retorno mais rápido do que um laser mais rápido.

Soldadura, Limpeza, Corte e O Que Não Automatizar

Esta família de máquinas é quatro em um: soldagem, corte, limpeza e limpeza de cordão de solda em um único corpo. Numa linha de produção, isso é uma vantagem real e uma tentação real, porque a tentação é colocar as quatro funções numa única estação. Resista a isso. Cada tarefa tem fumos e extração diferentes — soldar inox exige captação no bocal, o corte umedece o dispositivo com pluma de óxido, a limpeza deposita particulados em todos os sensores. Misturá-las significa um sistema de extração medíocre em vez de quatro corretos.

Há também um limite de espessura a registrar no desenho de layout. A capacidade publicada vai de cerca de 0,5 a 8 mm. Dentro de um dispositivo com robô, considere o teto prático mais baixo, porque a tocha precisa alcançar um ângulo consistente em cada ponto. Peças acima de aproximadamente 6 mm, ou juntas em V profundas preenchidas pelos dois lados, ainda pedem um soldador manual.

Os trabalhos que nos recusamos a colocar numa célula são protótipos, baías de reparo e qualquer coisa em que o material de entrada varie mais de um ou dois milímetros. Uma célula aposta que a próxima peça é idêntica à anterior; quando não é, o dispositivo torna-se uma fonte de variação.

Refrigeração, Gás e os Serviços por Trás da Célula

Dois serviços decidem se uma célula funciona por seis horas ou seis meses. A refrigeração a água não é opcional acima de 1500 W. As KEY-1500WaterW e KEY-2000WaterW funcionam em monofásico 220 V, a KEY-3000WaterW precisa de trifásico 360 V, o que muitas vezes significa uma nova alimentação a partir do quadro de distribuição em vez de uma tomada de parede livre. Planeje esse percurso antes de encomendar, porque o prazo de entrega dele é maior que o da máquina.

O nitrogênio importa de um modo que não importa numa bancada. Uma bancada aberta permite que o trabalhador se afaste enquanto o gás permanece; uma célula selada concentra tudo o que o processo gera, e o gás de assistência continua produzindo fumo de óxido que a extração deve remover. Dimensione a extração para o regime que você opera — uma célula em dois turnos tem de aguentar à noite.

Como comprar a integração

Compre a integração como um projeto, não como uma máquina mais um robô. O integrador deve assumir quatro itens por escrito: tempo de ciclo com a geometria real da sua peça, tempo de troca e o que a célula faz quando uma peça falha na inspeção ou a porta abre no meio do ciclo. Peça que executem suas peças reais, não cupons de demonstração — uma célula que continua soldando um dispositivo vazio é um dispositivo descartado e possivelmente uma tocha descartada.

Nossa visão: uma oficina com menos de cerca de quinze minutos de soldagem diária em uma única família de peças deve continuar com uma
máquina de solda a laser portátil
e investir o orçamento em um dispositivo melhor e um braço de exaustão. Acima de algumas horas por dia em uma família de peças estável, uma célula é o melhor investimento.

Perguntas frequentes

Quanto tempo leva para instalar a integração de uma linha de produção de soldagem a laser?
De quatro a doze semanas é o normal, e a parte elétrica é o gargalo, não a soldagem. Uma alimentação trifásica para uma máquina de 3000 W pode acrescentar semanas por si só.

Podemos manter nossa soldadora manual existente e adicionar um robô ao redor dela?
Às vezes, se ela aceitar partida remota e mantiver um foco estável. Muitas soldadoras manuais não expõem esses sinais de forma limpa, então teste antes de projetar em torno disso.

A célula precisa de um invólucro de segurança?
Na maioria das jurisdições, sim, porque uma soldadora a fibra contínua de 1500 W é um sério risco para os olhos. Portas com intertravamento ou uma cortina de luz são a solução habitual, e o integrador cuida disso, não o seu fornecedor de soldagem.

Qual é o período de retorno realista?
Para uma família de peças estável com soldadura durante todo o dia, normalmente menos de dois anos. Para séries curtas ou mudanças frequentes, pode desaparecer — e é por isso que o tempo de mudança deve fazer parte da decisão de compra.

A Versão Curta

A integração de uma linha de produção de soldadura a laser compensa quando três condições se verificam simultaneamente: a peça é a mesma amanhã como hoje, a soldadura é suficientemente longa num dia para ser relevante, e o ciclo é dominado pelo carregamento em vez do arco. Falhe qualquer uma delas e comprou uma forma dispendiosa de soldar mais depressa do que precisava.

Carregue, solde e descarregue separadamente. Fique pela bancada se os números não baterem certo; compre a
gama de soldadura arrefecida a água
mais uma célula se baterem.