Um cliente da Arábia Saudita entrou em contato conosco através do site oficial da UMW, buscando uma solução de soldagem automatizada para grandes componentes estruturais. O cliente é um fabricante tradicional de reboques e equipamentos de transporte, produzindo principalmente chassis, estruturas e peças estruturais relacionadas. Com o aumento dos pedidos, o cliente buscava otimizar seus processos de soldagem manual, melhorar a consistência da qualidade da solda e reduzir o esforço físico associado às tarefas repetitivas de soldagem.
Histórico do cliente
O cliente é especializado na fabricação de reboques e equipamentos de transporte relacionados; sua linha de produtos inclui chassis de reboque, estruturas e diversos componentes estruturais de suporte de carga.
Normalmente, os fabricantes montam chassis de reboques soldando diversos componentes estruturais, como perfis de aço e tubos quadrados. Esses componentes de grandes dimensões exigem inúmeras soldas durante o processo de produção. Com o aumento da demanda de produção, o cliente buscava otimizar a eficiência produtiva e a consistência da soldagem — garantindo, ao mesmo tempo, alta qualidade das soldas — e reduzir sua dependência de soldadores manuais qualificados.
Com base no modelo de produção existente do cliente e nas características das peças, a UMW forneceu uma solução de soldagem robótica colaborativa móvel para a soldagem automatizada de componentes estruturais de reboques.
Peças específicas, materiais e desafios
Este projeto centra-se na soldagem de componentes de aço moldados utilizados em chassis de reboques e estruturas de armação.
As principais peças incluem:
Aço moldado 380PFC
- Dimensões do perfil: 380 × 100 mm;
- Espessura da fita: 10.0 mm;
- Espessura do flange: 17.5 mm.
Os fabricantes utilizam principalmente esse tipo de aço perfilado para estruturas de suporte de carga em chassis de reboques, onde a resistência da solda, a estabilidade da fusão e a consistência da junta são cruciais.
50SHS Perfil Oco Quadrado (SHS)
- Dimensões do perfil: 50 × 50 mm
- Espessura da parede: A ser definida pelo cliente.
- A espessura comum das paredes dos chassis de reboques varia de 3.0 a 4.0 mm.
Esses tubos quadrados são normalmente usados para armações, suportes e estruturas auxiliares, exigindo um equilíbrio entre qualidade da solda, controle da entrada de calor e aparência da solda.
Devido à diferença significativa de espessura entre as peças e às grandes dimensões das estruturas dos reboques, o cliente necessitava de um sistema automatizado capaz de soldar aço perfilado mais espesso, oferecendo ao mesmo tempo alta mobilidade e flexibilidade.
Método de processamento original do cliente e pontos problemáticos
O processo de produção original do cliente baseava-se principalmente em soldagem manual. Para componentes estruturais de grande porte, como chassis de reboques, a soldagem manual oferece alguma flexibilidade, mas revela os seguintes problemas à medida que os volumes de produção aumentam:
- A qualidade da soldagem depende muito do operador individual.
Variações entre soldadores — como velocidade de soldagem, ângulo da tocha, distância entre o eletrodo e a boca do eletrodo, e hábitos de trabalho — dificultam a manutenção de uma qualidade consistente a longo prazo, especialmente em soldas longas ou repetitivas.
- Soldar peças grandes é fisicamente exigente.
Devido ao grande tamanho do chassi do reboque, os soldadores precisam reposicionar-se frequentemente e manter posturas de soldagem por longos períodos, o que leva à fadiga.
- A eficiência da produção é limitada pelo número de soldadores qualificados.
Algumas soldagens críticas exigem soldadores altamente experientes; à medida que o volume de encomendas aumenta, a soldagem manual pode se tornar um gargalo para o aumento da capacidade de produção.
Consequentemente, o cliente busca utilizar robôs para tarefas de soldagem altamente repetitivas, permitindo que os trabalhadores humanos se concentrem na montagem, posicionamento, inspeção e outros processos que exigem julgamento flexível.
Equipamentos recomendados pela UMW e justificativa para a seleção.
Com base nas dimensões do chassi do reboque, espessura do perfil, método de soldagem e requisitos operacionais no local, a UMW recomenda a seguinte configuração de equipamento:
Carrinho de soldagem colaborativa E10L
Os chassis de reboques são componentes estruturais de grande porte; uma solução móvel de soldagem colaborativa oferece maior flexibilidade do que transportar frequentemente a peça inteira para uma estação de trabalho robótica fixa.
Os operadores podem mover e redistribuir o equipamento por diferentes zonas de soldagem, tornando-o ideal para grandes estruturas de reboques, produção com múltiplas estações e peças de diversos tamanhos.
Sistema de controle por joystick
Utilizar um joystick para ajustar a posição do robô e programar os pontos de soldagem reduz a barreira operacional, permitindo que a equipe no local ajuste intuitivamente a trajetória do robô.
Também facilita modificações no programa ao lidar com diferentes modelos de reboque ou alterações em detalhes estruturais específicos. Pulse-MIG 500RP Plus
Para componentes estruturais de aço mais espessos, como o 380PFC, são necessárias uma saída de arco estável e uma forte adaptabilidade a vários processos de soldagem.
A Pulse-MIG 500RP Plus integra-se ao robô para fornecer soldagem MIG/MAG estável, oferecendo parâmetros de soldagem personalizados para componentes estruturais de diferentes espessuras.
Tocha de soldagem push-pull TRM605WPP
O sistema está equipado com uma tocha de soldagem push-pull TRM605WPP, projetada para melhorar a estabilidade da alimentação do arame e, ao mesmo tempo, atender às futuras necessidades do cliente para soldagem de alumínio.
Em aplicações que exigem alta estabilidade na alimentação do arame — como a soldagem de alumínio — o mecanismo de empurrar e puxar atenua os problemas de instabilidade frequentemente associados à alimentação de arame em longas distâncias.
Estação automática de limpeza de tochas
As estruturas dos reboques apresentam inúmeras juntas de solda, exigindo que o robô execute continuamente tarefas de soldagem em vários segmentos.
A inclusão de uma estação automática de limpeza da tocha permite a manutenção periódica da mesma; isso minimiza o impacto do acúmulo de respingos na estabilidade da soldagem e suporta a produção contínua.
Processamento real
Após a confirmação da solução, a UMW realizou testes de soldagem robótica com base nos perfis específicos e nos requisitos de soldagem do cliente.
Durante os testes, a peça de trabalho foi inicialmente posicionada de acordo com as características estruturais do 380PFC e do 50SHS, com os parâmetros de soldagem definidos para corresponder às espessuras específicas do material.
Em seguida, um joystick foi usado para ensinar ao robô o ponto inicial, o ponto final e o percurso da soldagem, enquanto a orientação da tocha era ajustada para se alinhar com a localização real da junta de solda.
O robô realizou soldagem automática ao longo do percurso programado, com o teste focado nos seguintes aspectos:
- Estabilidade do arco;
- Formação da junta de solda;
- Precisão do percurso de soldagem;
- Desempenho de ignição por arco e preenchimento de crateras;
- Adaptabilidade de parâmetros para peças de trabalho com espessuras variáveis;
- Estabilidade durante operação contínua em cordões de solda longos.
Os engenheiros ajustaram a velocidade de soldagem, a corrente, a voltagem, a velocidade de alimentação do arame e a orientação da tocha com base na estrutura específica e na localização da junta de solda para garantir que a trajetória do robô correspondesse à peça de trabalho real.
Após os testes, o programa e os parâmetros foram otimizados com base nos resultados reais da solda.
Vantagens específicas do equipamento nesta aplicação
Mais adequado para componentes estruturais de reboques de grande porte.
Os chassis e estruturas de reboques são de grandes dimensões; a utilização de uma estação de trabalho robótica totalmente estacionária exigiria a resolução de desafios relacionados com o manuseio e posicionamento de peças de grande porte, bem como com a área ocupada pela estação de trabalho. O carro de soldagem colaborativa pode aproximar-se da peça para realizar a soldagem, tornando-o particularmente adequado para o ambiente de produção de grandes componentes estruturais.
Adaptando-se a perfis de espessuras variáveis
Este projeto envolve aço de alta espessura 380PFC e tubos quadrados 50SHS; diferentes estruturas têm requisitos distintos em relação à entrada de calor e aos parâmetros de soldagem.
Ao coordenar a programação do robô com os parâmetros de soldagem, é possível estabelecer programas de soldagem específicos para diferentes peças, aumentando a adaptabilidade a diversas especificações.
Melhorando a consistência da solda
Os robôs podem executar repetidamente tarefas de soldagem em velocidades, ângulos e trajetórias predefinidos, minimizando as inconsistências de solda causadas pela variabilidade humana.
Essa vantagem é particularmente significativa para as inúmeras soldas repetitivas encontradas nos chassis de reboques.
Reduzindo as barreiras operacionais
A utilização de robôs colaborativos e métodos de ensino baseados em joystick elimina a necessidade dos procedimentos de programação complexos típicos dos robôs industriais tradicionais.
As operações no local tornam-se mais flexíveis em relação às trocas de produtos, ajustes localizados de solda e introdução de novas peças.
Facilitando a produção contínua de soldagem
A fonte de energia para soldagem, a tocha de soldagem push-pull e a estação automática de limpeza da tocha formam um sistema completo de soldagem robótica; isso reduz a necessidade de intervenção manual frequente durante a soldagem e permite a operação contínua do equipamento.
Por que escolher a UMW?
Alcançar a produção automatizada na fabricação de reboques envolve mais do que simplesmente conectar um robô a uma máquina de solda.
Fatores como as dimensões da peça, a espessura do perfil, a localização das soldas e o layout da fábrica influenciam diretamente a solução final.
A UMW configura equipamentos e adapta processos com base nas peças específicas do cliente. Fornecemos não apenas o robô colaborativo, mas também uma solução de soldagem integrada que inclui fonte de energia, tocha push-pull, sistema de limpeza e plataforma de trabalho móvel.
Para atender às necessidades específicas de produção, a UMW oferece:
- Análise da peça e da solda;
- Seleção de soluções robóticas;
- Testes do processo de soldagem;
- Otimização dos parâmetros de soldagem;
- Depuração do percurso do robô;
- Integração de sistemas;
- Treinamento operacional;
- Suporte técnico contínuo.
Em vez de adquirir equipamentos isolados, o cliente recebe um sistema de soldagem robótica configurado especificamente para processos de soldagem de reboques. Isso reduz as barreiras à adoção da automação e estabelece as bases para a expansão das aplicações de soldagem robótica no futuro.
Resumo
Com a implementação desta solução de soldagem robótica , o cliente modernizou com sucesso a produção de componentes estruturais de reboques, passando da soldagem manual para a automatizada. Se você tiver necessidades semelhantes, entre em contato com a UMW para uma solução personalizada.