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Mar 20, 2023

Robôs automatizam a soldagem de peças de alumínio

Um FANUC R-2000iD posiciona uma caixa de inversor para soldagem por um FANUC ARC Mate

Um FANUC R-2000iD posiciona uma caixa de inversor para soldagem por um FANUC ARC Mate 100iD. Foto cortesia Fronius Perfect Welding

Cada carcaça do inversor é submetida a um teste de vazamento de queda de pressão. Foto cortesia Fronius Perfect Welding

O inversor Tauro possui uma carcaça de alumínio com parede dupla e resfriamento ativo que o torna ideal para uso externo. Foto cortesia Fronius Perfect Welding

Os engenheiros da Fronius Solar programam e simulam todos os movimentos do robô e sequências de soldagem offline com o software Fronius Pathfinder digital twin. Foto cortesia Fronius Perfect Welding

Um carrinho de configuração segue para a célula de soldagem robótica. Foto cortesia Fronius Perfect Welding

Um chip RFID informa à célula de soldagem qual peça está sendo soldada. Foto cortesia Fronius Perfect Welding

O coração e o cérebro de todo sistema fotovoltaico (PV) é o inversor, que converte a corrente contínua gerada pelos painéis solares em corrente alternada que pode ser usada em uma casa ou empresa. O inversor também otimiza o rendimento, controla os fluxos de energia e verifica o funcionamento do sistema fotovoltaico.

Um dos principais fabricantes de inversores para sistemas fotovoltaicos é a Fronius Solar Energy com sede em Wels, na Áustria. Uma divisão da Fronius International GmbH, a Fronius Solar Energy lançou seu primeiro inversor, o Sunrise, em 1994 e desde então é líder de mercado.

Seu inversor mais recente, o Tauro, possui uma carcaça de alumínio com parede dupla e resfriamento ativo que o torna ideal para uso externo. Para suportar os elementos, o inversor é selado ao padrão de proteção IP65. Atender a esse padrão depende, em parte, da capacidade da empresa de criar costuras soldadas de alta qualidade.

"Devido às diferentes espessuras de chapa, os desafios relacionados à soldagem da caixa de alumínio eram enormes", explica Jasmin Gross, gerente de marketing de produto da Fronius Solar Energy.

Felizmente, a Fronius Solar Energy não precisou procurar ajuda muito longe. A soldagem é a especialidade de outra divisão da Fronius International, a Fronius Perfect Welding.

O inversor é produzido na fábrica de montagem da Fronius Solar Energy nas proximidades de Sattledt, na Áustria. A carcaça e as portas basculantes são soldadas em uma célula de soldagem robótica de última geração desenvolvida especificamente para este trabalho.

"Nós programamos e simulamos todos os movimentos do robô e sequências de soldagem offline com o software Fronius Pathfinder digital twin", explica Anton Leithenmair, chefe de automação de soldagem da Fronius Solar. "Isso nos permite detectar quaisquer contornos de interferência com antecedência. O mesmo se aplica aos limites de eixo e posições da tocha. Mais uma vez, podemos intervir antecipadamente, sem ter que esperar até as primeiras amostras de soldagem.

"Assim que as sequências de soldadura são programadas, o Pathfinder transfere os dados para o pós-processador, onde são traduzidos para a linguagem do robô FANUC. Isto permite-nos poupar tempo e custos valiosos. A programação offline encurta o processo de aprendizagem do robô na célula de soldagem por várias horas."

Antes do início da produção, os pedidos do Tauro são criados em um sistema de planejamento de recursos empresariais. Esses dados formam a base para o planejamento de recursos materiais. É aqui que são geradas todas as ordens de produção de caixas e portas laterais. Em seguida, uma data de produção é atribuída a cada pedido. O planejamento detalhado a seguir é realizado pelo sistema de execução da manufatura. Cada pedido é planejado minuto a minuto, atribuído a um corredor de pedidos gratuito e, em seguida, listado.

Devido às diferentes espessuras de chapa, a soldagem da carcaça do inversor de parede dupla representou um desafio particular desde o início. "Antes de unirmos os elementos de chapa individuais na célula de soldagem robótica de acordo com os padrões, eles são pré-fixados manualmente. Para isso, usamos o processo de soldagem MAG [gás ativo de metal]. Mesmo nesta fase, é necessário um trabalho preciso", diz Christian Kraus, líder de grupo na produção de chapas metálicas na Fronius Solar.

Uma vez concluído o alinhavo e inserido no terminal do sistema, os controles centrais do sistema liberam o próximo passo: a soldagem robótica. O invólucro agora é colocado no carrinho de configuração, preso e movido para a fechadura. Uma vez confirmado, o sistema inicia o próximo trabalho e o programa do robô responsável pelo posicionamento e soldagem é selecionado no dispositivo de fixação por meio de um chip de identificação por radiofrequência (RFID).