Componentes de un posicionador de soldadura: Una visión general

Un posicionador de soldadura es un equipo especializado que se utiliza para mover y girar las piezas de trabajo durante la soldadura, colocándolas en la posición óptima para mejorar la precisión, la eficacia y la automatización de la soldadura. Reduce el trabajo manual y mejora la seguridad operativa. Un posicionador de soldadura totalmente funcional suele constar de los siguientes componentes clave:

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1. Sistema de estructura mecánica

Como columna vertebral del posicionador, este sistema proporciona apoyo y permite el movimiento. Los elementos clave son:

1. Base:
   La base de la máquina, normalmente fabricada con chapas de acero soldadas de alta resistencia que han sido sometidas a un recocido de alivio de tensiones. Garantiza la estabilidad y rigidez estructurales, minimizando las vibraciones y deformaciones bajo cargas pesadas. Dispone de orificios para pernos de anclaje que permiten fijar la unidad al suelo.
2. Mecanismo de rotación:
   Permite la rotación horizontal continua de 360° de la mesa de trabajo. Consta de una gran corona giratoria (cojinete de la mesa giratoria) combinada con un sistema de accionamiento, como un motor y un reductor, para proporcionar una rotación suave, precisa y de velocidad variable.
3. Mecanismo basculante:
   Permite que la mesa de trabajo se incline dentro de un rango vertical, normalmente de 0° a 135° o ±180°. Las configuraciones más comunes son:
   • Posicionador tipo L:
     El diseño más común, con una columna vertical y un eje de inclinación horizontal que se asemeja a la letra "L".
   • Posicionador tipo U:
     Utiliza dos brazos de soporte para mejorar la rigidez, ideal para manipular piezas largas.
   • Accionamiento basculante:
     Accionado por un servomotor o un motor de frecuencia variable acoplado a un reductor de precisión, que proporciona un par elevado para una inclinación estable.
4. Mesa de trabajo:
   Superficie que sujeta directamente la pieza de trabajo. Suele estar equipada con ranuras en T, orificios de montaje o interfaces de sujeción rápida para facilitar el montaje seguro y flexible de plantillas, dispositivos o la propia pieza de trabajo.

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2. Sistema de alimentación y accionamiento

Este sistema actúa como los músculos y las articulaciones del posicionador, suministrando la fuerza necesaria para el movimiento. Incluye:

1. Motor de accionamiento:
   Utiliza habitualmente servomotores para aplicaciones de alta precisión e integración robótica, o motores de frecuencia variable para un funcionamiento rentable y de velocidad ajustable en entornos menos exigentes.
2. Reductor:
   Conectado al eje de salida del motor, reduce la velocidad y aumenta el par para soportar cargas pesadas. Los reductores planetarios de precisión y los reductores de tornillo sin fin son muy utilizados.
3. Sistema de frenado:
   Por lo general, un freno de motor integrado (freno de retención) que bloquea el eje cuando la alimentación está desconectada o el sistema está en reposo, evitando movimientos involuntarios y garantizando la seguridad.

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3. 3. Sistema de control

Como centro de inteligencia del posicionador, el sistema de control comanda y coordina el movimiento, desempeñando un papel vital en la automatización:

1. Unidad de control:
   Un PLC o microcontrolador procesa los comandos de entrada, realiza operaciones lógicas y envía señales a los accionamientos.
2. Conduce:
   Los servoaccionamientos o variadores traducen las señales de control en órdenes precisas para el motor en cuanto a velocidad, dirección y par.
3. Interfaz hombre-máquina (HMI):
   Suele ser un panel táctil o una botonera con botones y mandos, que permite al operador ajustar parámetros como la velocidad, el ángulo y el número de rotaciones, y controlar manualmente los movimientos.
4. Interfaz de E/S:
   Permite la comunicación con dispositivos externos como robots de soldadura, fuentes de alimentación y sensores. Esto permite realizar operaciones sincronizadas, por ejemplo, iniciar la rotación a la señal de un robot o activar la soldadora en ángulos específicos.

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4. Utillaje y utillaje

Aunque a menudo se añaden a medida, los útiles son esenciales para adaptar el posicionador a piezas de trabajo específicas. Diseñados en función de la geometría de la pieza y los requisitos de soldadura, estos útiles permiten un posicionamiento rápido, preciso y seguro, lo que reduce en gran medida el tiempo de preparación y mejora la productividad.

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Resumen y directrices de selección

Un posicionador de soldadura es un sistema mecatrónico integrado diseñado para el posicionamiento preciso y repetible de piezas de trabajo. Al seleccionar un modelo adecuado, tenga en cuenta los siguientes parámetros, que se derivan directamente de las capacidades de los componentes descritos anteriormente:

1. Capacidad de carga:
   El peso máximo (en kg o toneladas) que la mesa de trabajo puede soportar en su centro: el parámetro más crítico.
2. Tamaño de la mesa de trabajo:
   El diámetro o la superficie efectiva de la mesa de trabajo.
3. Rango de inclinación:
   Generalmente 0-135°; los modelos avanzados ofrecen ±180°.
4. Velocidad de rotación e inclinación:
   Ajustable de forma continua, normalmente desde 0,01 RPM hasta más de 1,5 RPM.
5. Repetibilidad de posicionamiento:
   Especialmente importante para la soldadura robotizada, a menudo tan precisa como ±0,1 mm o ±varios segundos de arco.
6. Control y conectividad:
   Compatibilidad con protocolos de comunicación (por ejemplo, EtherCAT, Profinet, E/S digitales) para la integración con robots y otros equipos de soldadura.

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