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Aug 20, 2023

Robôs automatizam soldagem de peças de alumínio

Um FANUC R-2000iD posiciona uma caixa de inversor para soldagem por um FANUC ARC Mate 100iD. Foto cedida pela Fronius Perfect Welding Cada carcaça do inversor é submetida a um teste de vazamento por queda de pressão. foto

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

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

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

Os engenheiros da Fronius Solar programam e simulam todos os movimentos do robô e sequências de soldagem off-line com o software Fronius Pathfinder Digital Twin. Foto cedida pela Fronius Perfect Welding

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

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

O coração e o cérebro de todo sistema fotovoltaico (FV) 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, 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 mais recente inversor, o Tauro, possui uma caixa de alumínio com parede dupla e resfriamento ativo que o torna ideal para uso externo. Para resistir aos elementos, o inversor é vedado com o padrão de proteção de entrada 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 carcaça de alumínio eram enormes”, explica Jasmin Gross, gerente de marketing de produto da Fronius Solar Energy.

Felizmente, a Fronius Solar Energy não precisou ir muito longe para obter ajuda. 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 giratórias são soldadas em uma célula de soldagem robótica de última geração, desenvolvida especificamente para este trabalho.

“Programamos e simulamos todos os movimentos do robô e sequências de soldagem off-line com o software digital twin Fronius Pathfinder”, explica Anton Leithenmair, chefe de automação de soldagem da Fronius Solar. “Isso nos permite detectar antecipadamente quaisquer contornos de interferência. O mesmo se aplica aos limites dos eixos e às posições da tocha. Novamente, podemos intervir precocemente, 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. Isso nos permite economizar tempo e custos valiosos. A programação offline reduz em várias horas o processo de ensino do robô na célula de soldagem.”

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. A seguir, uma data de produção é atribuída a cada pedido. O planejamento detalhado a seguir é realizado pelo sistema de execução de fabricação. Cada pedido é planejado minuto a minuto, atribuído a um corredor de pedidos livre e depois listado.

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

Uma vez concluído o remate e inserido no terminal do sistema, os controles centrais do sistema liberam a próxima etapa: soldagem robótica. A caixa agora é colocada no carrinho de configuração, fixada e movida para dentro da fechadura. Uma vez reconhecido, 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).