Soluções para Áreas de Solda

Robôs de Solda
Robôs de Solda

Soluções para aumentar a produtividade na soldagem automatizada

A seleção de soluções para área de solda é um grupo comprovado de produtos Balluff projetados para uso nos ambientes mais inóspitos de soldagem automatizada. Ao seguir as melhores práticas e selecionar sensores e componentes relacionados, as operações de soldagem em cada indústria podem reduzir o tempo de parada, manutenção desnecessária, atraso na entrega e perda de lucros.
A Balluff apresenta um pacote completo de soluções de solda que prolonga a vida útil dos sensores e aumenta a produtividade nos ambientes mais severos. Estamos empenhados em ajudar os trabalhadores em todos os níveis da fábrica a identificar problemas existentes e oferecemos soluções que foram testadas pelos nossos clientes nas áreas de solda mais severas ao longo de décadas para proporcionar uma melhoria significativa no processo e na qualidade das peças.

Weld Select Series (ficheiro PDF)

A expectativa padrão em soldagem automatizada aceita custos de componentes mais baixos combinados com um alto volume de substituição de componentes e manutenção, reparo e operações (MRO). Sensores danificados e cabos queimados provocam paradas não planejadas e reduzem a produção, aumentando os custos salariais das horas extras e criando uma quebra nos prazos de entrega. Fazemos parcerias com os clientes para desenvolver as melhores soluções específicas de aplicação para aumentar a produtividade em áreas problemáticas:

  • Diminuição do desperdício de sensores e destruição de conectores
  • Mudança do paradigma de aceitação do uso de sensores em alto volume
  • Redução do tempo de parada devido a falha do sensor
  • Redução do consumo de sensores e conectores
  • Rentabilidade a longo prazo em toda a fábrica

A soldagem automatizada requer soluções robustas, uma vez que a maioria dos componentes de automação padrão e as práticas básicas de montagem normalmente não se sustentam bem nas células de solda. A Balluff trabalha há décadas para alcançar a excelência operacional desenvolvendo melhores práticas e soluções para melhorar o tempo de operação e eliminar as interrupções de falhas na automação. Usamos nossa paixão pela automação e tecnologia duradoura para melhorar continuamente para ajudar a atingir seus objetivos.

Problemas Comuns na Soldagem Automatizada e Robótica

  • Detecção de porca e orientação de porca de solda

    Uma das aplicações mais comuns e frustrantes na soldagem automatizada e robotizada é a detecção confiável da presença de uma porca de solda. Existem algumas soluções e tecnologias no mercado que têm diferentes níveis de sucesso. A detecção da porca de solda é muito específica para a aplicação: pressenti-la durante a carga ou em uma estação de verificação secundária? Qual é o espaço disponível para um sensor e conector? É detectada por baixo da peça ou por cima da peça? Qual é o tamanho ou a forma da porca? Quais são as tolerâncias? Cada tipo de tecnologia traz benefícios e fraquezas com base nas respostas a estas perguntas.

    Uma foto de um soldador de porcas
  • Danos de respingos de solda e ruídos do campo de solda

    Os sensores de proximidade indutivos sem contato devem realizar uma grande variedade de indicações de fixação e encaixe, assim como funções poka-yoke em ambientes agressivos de solda. O acúmulo de respingos de solda quente, temperaturas ambiente elevadas e fortes campos eletromagnéticos emitidos pelas pistolas de solda podem causar falso disparo e degradar o desempenho do sensor.

    Dois sensores indutivos são cobertos por respingos de solda
  • Danos Físicos gerados por Impacto de Carregamento

    Os danos acidentais no sensor causados pelo impacto durante o carregamento de peças podem degradar significativamente o desempenho do sensor, encurtar sua vida útil ou até mesmo destruir um sensor. Os sensores de proximidade indutivos com corpo em aço da Balluff podem suportar vários impactos pesados e abrasão, e muitas vezes têm um longo alcance de detecção para que possam ser colocados fora do caminho do dano.

    Imagem de sensor com danos por impacto
  • Queimadura do cabo do sensor e danos à rede

    As células de solda exigem as soluções de conectividade mais resistentes. Os resíduos de solda encurtam a vida útil de um cabo em diferentes modos. Os resíduos podem acumular-se no revestimento, puxando o cabo para fora do conector. As faíscas de solda podem queimar através do cabo causando curtos-circuitos na conexão, e as temperaturas extremas do ambiente podem cozinhar componentes. A família de cabos da Balluff com alta durabilidade foi projetada com foco nesses ambientes. Os corpos dos conectores são imunes à faísca de solda com porcas revestidas de PTFE para evitar que os respingos grudem ou queimem os conectores. Esta família tem vários revestimentos para suportar diferentes ambientes.

    Vários cabos de sensores conectados ao painel, cobertos por respingos de solda

Aplicações de automação de solda

  • Seleção do tamanho do sensor

    Para sensores de proximidade indutivos, o tamanho importa. Quanto maior for a face de detecção, normalmente maior é o alcance do sensor. Isto tem duas ramificações em uma aplicação de soldagem automatizada. Primeiro pode ser um desafio detectar a borda de uma peça com um sensor, por isso é recomendado que a superfície, não a borda, seja detectada. Se uma aresta precisa ser o alvo, recomenda-se que a face do sensor tenha um diâmetro semelhante à espessura da peça. Em segundo lugar, é importante não usar mini sensores para detectar peças grandes. Os mini sensores são mais propensos a danos devido ao seu curto alcance de detecção e à sua pequena massa. Estes mini sensores são potentes quando usados corretamente, mas devem ser usados com parcimônia com peças grandes, ou mantidos para uso em subconjuntos de montagem.

    Diagrama de sensores e peças

    1. Borda da parte 2. Sensor grande 3. Grande parte 4. Sensor miniatura 5. Grande parte 6. Borda da parte 7.Sensor maior 8. Sensor miniatura

  • Desconexões Rápidas e Cabos de Sacrifício

    Os sensores com cabo externo são uma das opções mais baratas da maioria dos fornecedores, mas normalmente não são adequados para automação de soldagem. O cabo do sensor é um dos pontos de falha mais comuns em uma célula de solda devido a danos causados por respingos de solda. Ter que substituir um sensor eletrônico perfeitamente funcional devido a danos no cabo não resulta em excelência operacional. Os sensores de desconexão rápida permitem a substituição apenas do componente avariado e reduzem o tempo de substituição. A inclusão de um cabo curto de sacrifício em aplicações extremamente severas pode reduzir o tempo de parada para substituição do conjunto de cabos, quando isso é inevitável devido ao projeto da aplicação.

    Ilustração dos tipos de cabos

    1. Sensor com saída direta para cabo 2. Desligar rapidamente o sensor 3. Cabo de Sacrifício

  • Comunicação Contínua com as Arquiteturas de I/O na área de solda

    Os hubs de I/O tornaram-se dispositivos muito comumente utilizados para conectar os muitos sensores usados na soldagem automatizada. Estes dispositivos são bons porque estão conectados a uma rede e podem fornecer dados de diagnóstico, tais como curtos-circuitos e sobrecargas. No entanto, muitos fabricantes lutam com cabos de rede danificados ou cabos de conexão que podem causar problemas de comunicação intermitentes e que são difíceis de solucionar. Ao utilizar hubs IO-Link e masters para I/O, o master pode ser montado fora de perigo para que possa sempre comunicar com o PLC e a rede. Os dispositivos de I/O e de detecção são montados na célula de trabalho onde os danos podem ocorrer. Se um dispositivo falhar, o mestre pode reportar os detalhes. Esta arquitetura permite uma melhor resolução de problemas através de comunicação constante e diagnósticos prontamente disponíveis.

    Ilustração de um mestre IO-Link conectado a coletores de válvulas e blocos de I/O

    1. Ambiente hostil 2. Coletor de válvulas IO-Link conectado 3. Bloco de IO-Link conectado

  • Solução rápida de problemas & Troca quente

    O tempo é um recurso valioso. Quando ocorre um problema, as equipes de manutenção e os operadores precisam encontrar rapidamente uma solução e colocar o equipamento em funcionamento. Ao implementar os I/O´s com IP67 na máquina, os pontos de falha tornam-se mais visíveis e acessíveis. Além disso, os diagnósticos fornecidos pelos dispositivos inteligentes individuais podem ajudar a reduzir o escopo do problema e a acelerar a recuperação. Os operadores podem fornecer aos técnicos detalhes exatos da falha e o tempo pode ser economizado para o técnico, conhecendo e preparando-se para o problema antes mesmo de chegar ao equipamento.

    Uma ilustração de possíveis pontos de falha entre um sensor e um CLP

    1. Possíveis diagnósticos fornecidos: Presença do dispositivo, alimentação do dispositivo, operação marginal, lente suja, alvo fora do alcance de detecção, curto-circuito detectado, sobrecarga detectada, bobina de saída aberta.

  • Rastreamento de carros e esteiras transportadoras

    Ao mover materiais entre as instalações de produção, é vital manter um registo do que saiu e do que foi devolvido. Isto torna-se ainda mais importante quando se envia peças a um cliente. Carros transportadores e estantes especializados para a movimentação de peças acabadas podem ter um preço elevado. Se estes racks não forem devolvidos ou desaparecerem, podem corroer as margens de lucro ou dificultar a entrega de peças a um cliente em segurança. Ao utilizar sistemas RFID UHF, os fabricantes registam cada transportador que sai das instalações, sabem em qual caminhão e a que horas saiu. Isto permite a documentação da entrega, bem como o conhecimento da cadeia de propriedade de valiosos carrinhos e esteiras de transporte.

    Ilustração de cabeças de leitura RFID lendo a etiqueta RFID em um carrinho com peças automotivas

    1. Processador RFID BISV 2. Cabeça de leitura 3. Etiqueta RFID