Fronius optimiza los procesos de soldadura autónoma

Fronius centra sus capacidades en soluciones de soldadura automatizada completamente autónoma "con cordones de soldadura perfectos", aseguran desde la firma austriaca. Con WireSense, SeamTracking, TouchSense y TeachMode, Fronius ofrece a sus clientes una amplia gama de productos de alta tecnología para múltiples aplicaciones. Para hacer frente a los diferentes desafíos que este proceso implica en la actualidad, Fronius propone una novedosa alternativa: gracias al control de alta precisión del hilo de soldadura en combinación con la rápida transmisión de datos de la fuente de potencia TPS/i, es posible utilizar el hilo no solo como material de aporte, sino también como sensor.

La tecnología patentada WireSense, junto con el sistema de soldadura, permite al robot detectar la posición del borde y cualquier separación entre chapas. Para ello, el hilo de soldadura se convierte en un sensor de altura. Durante el proceso de escaneado, el robot se mueve primero a la posición deseada. El hilo de soldadura, al que se le aplica un voltaje de sensor bajo, escanea el componente con retrocesos del hilo en el rango de cien hercios. Si el hilo toca el componente durante este proceso, se produce un cortocircuito imperceptible que a continuación se interrumpe con el levantamiento del hilo. 

En la práctica, la aplicación más importante de este sistema sensor es la detección de bordes y alturas, por ejemplo, en el caso de las soldaduras a solape. Previamente se determina un valor umbral ligeramente por debajo de la altura del borde de la chapa. Si durante el escaneo la fuente de potencia detecta valores que están por encima de este umbral, esto indica que el borde de la chapa se ha detectado y la TPS/i emite inmediatamente una señal digital táctil y el valor de la altura determinado. De esta manera, el robot sabe dónde se encuentra el borde de la chapa y a qué altura está. El  control del robot puede usar esta señal para almacenar sus datos de posición actuales y después corregir la trayectoria del robot tomando como referencia los valores nominales. Dado que la señal digital táctil también transmite la altura precisa del borde de la chapa, WireSense es capaz de calcular las separaciones entre las chapas. 

Por otro lado, desde Fronius señalan que antes de comenzar la soldadura, la trayectoria del robot debe programarse manualmente (conocido como proceso Teach). Durante este proceso, el soldador o programador controla el robot por medio de una consola de programación o teach pendant, escanea el componente y almacena los datos de posición correspondientes. En términos de calidad del cordón de soldadura, es importante que se mantenga una distancia constante entre el componente y la punta de contacto a lo largo de todo el proceso, lo que se denomina stick out. Los sistemas de asistencia también pueden ser muy útiles en este proceso manual que consume mucho tiempo. La función TeachMode de Fronius evita que el hilo de soldadura se doble cuando este toca la pieza de trabajo al escanearla, mediante un retroceso del hilo. En cuanto el robot se sitúa por debajo del stick out preestablecido, comienza el retroceso. Al mismo tiempo, una señal óptico-acústica avisa de que se debe alejar la antorcha de soldadura del componente, lo que evita que el usuario tenga que cortar el hilo deformado y volver a medir el stick out. De esta manera, el proceso de programación se agiliza hasta en un 30%.

Asimismo,  Fronius indica que para garantizar que el robot siga soldando en la posición correcta, se requiere un sistema que detecte de forma fiable la posición de la soldadura durante el proceso. Con SeamTracking, esta detección está garantizada en el caso de soldaduras en ángulo y a tope preparadas, sin ningún tipo de hardware de sensor adicional.

Por último, para compensar las tolerancias de los componentes y de sujeción, el robot puede utilizar TouchSense para comprobar automáticamente la posición de los cordones en ángulo antes de cada soldadura. Para ello, el robot toca las dos chapas con el hilo de soldadura o la tobera de gas, ambos con un voltaje de sensor bajo, al inicio y al final del cordón de soldadura. Así, las señales obtenidas en el cortocircuito pueden utilizarse para determinar el punto de inicio óptimo.