Robôs da KUKA ajudam a Fronius no desenvolvimento de processos de solda

A Fronius investe em novos robôs da KUKA para pesquisa e desenvolvimentos próprios.

Há anos a Fronius vem exercendo uma importante influência com relação ao progresso na técnica de solda, sendo considerada líder global de tecnologia. Também na área de solda com robôs, cerca de 30% das fontes de energia em todo o mundo são provenientes da Fronius. Para manter esse papel central no mercado mundial, foi inaugurado em fins de 2011 o novo centro de pesquisa e desenvolvimento em Thalheim (Áustria), no qual foram utilizados, dentre outros, robôs KUKA da mais nova geração, visando principalmente o aprimoramento dos processos de solda CMT, CMT Twin e TIG Plasma.
 
Devido à sua versatilidade e flexibilidade, o KUKA KR 16-2 também demonstra suas vantagens no CMT Twin.

Novas soluções de robô para tecnologias de solda do futuro

Para o desenvolvimento da tecnologia de solda de amanhã e além, as instalações da unidade de Thalheim foram equipadas com a mais moderna tecnologia orientada ao futuro. Assim, buscou-se novas soluções robóticas adequadas, com vista principalmente na solda automatizada com os processos CMT, CMT Twin e TIG Plasma.

A operabilidade simples permite a troca rápida de processos de solda 

Para o desenvolvimento do processo CMT Twin, decidiu-se concretamente pelo tipo de robô KR 16-2. Com o CMT Twin, a Fronius combina em um só processo dois processos de solda com arco voltaico independentes. A nova solução utilizando dois fios possibilita ao usuário utilizar, em um só sistema, dois processos tipo Cold Metal Transfer (CMT) ou uma combinação entre um processo CMT e um processo de solda por pulsos MSG, com base na estrutura: duas fontes de corrente, um maçarico e dois tubos de contato isolados entre si.

A nova tecnologia de processo resulta em um arco extremamente estável do início da solda até o preenchimento da cratera final. Isso possibilita soldar chapas finas com alta velocidade e poucos respingos, assim como penetração profunda e recobrimento otimizado. Para o trabalho de desenvolvimento do processo TIG Plasma da Fronius, é utilizado o pequeno robô de seis eixos KR 5 arc HW.

Apesar da velocidade de solda mais lenta e menor potência de fusão (obs.: em comparação com MIG/MAG), o processo TIG indubitavelmente é a garantia da mais alta qualidade possível e o favorito em muitas aplicações com altos requisitos da qualidade como, por exemplo, na fabricação de tubos ou de tanques de pressão. O arco estável e concentrado garante uma costura nivelada, sem respingos ou escória. Já a solda a plasma oferece vantagens decisivas principalmente no caso de chapas e outros componentes com maior espessura de parede.

Uma vez que a solda a plasma é fundamentalmente similar ao processo TIG, ela pode ser utilizada com qualquer fonte de corrente TIG digital da Fronius, exigindo apenas um acessório modular para controle de gás e comando do arco digitais. Com essa nova solução robótica extremamente compacta da Fronius e da KUKA, também com estrutura de eixo oco, tem-se a vantagem exclusiva de utilizar ambos os processos em um só sistema. Em aplicações nas quais o processo TIG não permite soldar com uma só camada, é utilizado o plasma.

A troca de processo é feita de forma extremamente simples na prática. Não é necessária a troca trabalhosa de feixes de tubos, mas apenas da cabeça do maçarico. A arquitetura aberta da unidade de comando KR C4 da KUKA desempenha um papel fundamental na implementação dessa solução. O objetivo da robótica de solda é oferecer ao cliente um sistema fechado no qual tanto o robô quanto o sistema de solda sejam fáceis de operar e a colocação em funcionamento seja rápida.

Robô de solda KUKA e unidade de comando KR C4 (atrás à esquerda)

Robô flexível e software de comando expansível

A utilização do KR 16-2 no desenvolvimento do processo CMT Twin traz consigo diversas vantagens. Devido à sua versatilidade e flexibilidade, esse robô também demonstra suas vantagens na área de solda. Outro ponto positivo é o seu baixo peso próprio, que o torna extremamente dinâmico, possibilitando assim elevados tempos de ciclo.

Programar, configurar, carregar, testar, diagnosticar, alterar, arquivar. A nova ferramenta de planejamento KUKA.WorkVisual engloba todas as etapas de um projeto em um ambiente de software, com interface unificada e orientação através de menu, e pode também ser utilizada como ambiente de programação universal. Assim, as etapas do planejamento à implementação conectam-se perfeitamente entre si. Além disso, o escopo de funções do robô pode ser ampliado por meio de pacotes de software adicionais, específicos conforme a aplicação.

O software de solda utilizado pela Fronius, KUKA.ArcTech, permite programar o sistema em poucos passos e colocá-lo rapidamente em operação. A Fronius escolheu o KUKA KR 16 arc HW, um especialista em solda com estrutura de eixo oco, para realizar séries de testes com o processo CMT clássico. A abertura de passagem com 58 mm no braço e na mão permite instalar de forma protegida todos os feixes de tubos convencionais para eixos ocos.

A solução KUKA ajuda a economizar dinheiro, tempo e energia

 
Graças ao peso reduzido, o robô de console atinge uma dinâmica elevada e tempos de ciclo muito curtos, com redução do tempo de ciclo de até 30%. Além disso, o peso reduzido do robô possibilita a utilização de uma placa base simples e de baixo preço e contribui para a eficiência energética de todo o sistema. A quarta geração dos robôs de console da KUKA estabelece novos padrões nos quesitos flexibilidade, velocidade, alcance e precisão. Através da utilização do software SafeOperation da KUKA, o guindaste se desloca sem impedimentos pelo sistema de produção. Mesmo que uma garra maior venha a ser usada no robô, não há perigo de colisão. Além disso, o robô da KUKA opera na lateral e com economia de espaço, ao lado do extrator de barra necessário.

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