Estado de la Tecnología En el presente reporte se presentarán las máquinas más representativas del mercado (las fuentes, en su mayoría son revistas de manufactura y soldadura). Además, se presentarán las diferentes tecnologías de posicionamiento para soldadura en la industria. En el mundo actual, los parámetros relacionados a la soldadura son de vital importancia para poder realizar una correcta soldadura de buena calidad. La posición en la que el soldador suelda permite que pueda realizar el acto de manera confortable y cómodo. Este parámetro es un factor de igual importancia que el amperaje, la tensión eléctrica, la selección de los electrodos y de las velocidades de deposición. 1. INTRODUCCIÓN DEL MATERIAL A SOLDAR Los perfiles y vigas son mayormente hechos de aceros al carbono. Estas requieren ser soldadas para poder construir armaduras y así ser la base estructural para muchas construcciones en metalmecánicas. La norma A6, diseñada por la American Society of Testing and Materials (ASTM), especifica los requerimientos para la construcción de perfiles, barras y vigas estructurales. Las características de estos perfiles, barras o vigas deben tener como máximo un largo de 12 metros, peralte de 1 m y ancho máximo de 0.6 m. Es decir, el operario rota estos elementos estructurales tal que pueda realizar la soldadura con facilidad. En la siguiente imagen, se presentan distintos perfiles (I,L,U, cerrados cuadrado y redondos, entre otros)”: En la siguiente imagen, se muestran dimensiones para el perfil tipo W (sección en I), según la norma ASTM A6: Fuente: YOSHIMOTO HNOS SAC 2. MÁQUINAS EN EL MERCADO En la industria, las máquinas más comunes se llaman posicionadores para soldadura y cama de rodillos (por su nombre en inglés: roller beds). Se presentarán las llamadas ‘posicionafdoras’ de manera sencilla y concisa dado que las especificaciones técnicas serán resumidas en la tabla comparativa. GULLCO POSITIONER Esta máquina es una máquina rotatoria con mecanismos de giro controlados por un microprocesador (pulsador. La velocidad de giro es controlada electrónicamente usando un tacómetro y permite variarse indefinidamente. El giro (ángulo) permitido en esta máquina es hasta 90°. Fuente: GULLCO INTERNATIONAL LIMITEDU.S.A ESAB POSITIONERS RT250 & RT500 Esta máquina, fabricada por ESAB es una máquina de dos ejes ideal para el manejo de piezas de revolución livianas (hasta media tonelada). La velocidad es ajustable (de manera continua). Los ejes que permiten (grados de libertad) son el giro sobre el eje de la pieza y la inclinación, permitiendo posiciones de soldeo ergonómicas. Fuente: ESAB RT3- RT35. 2-AXIS POSITIONERS Esta máquina permite la rotación alrededor del eje de la pieza de trabajo y además, con un ángulo de inclinación. El sistema de control (24V) permite controlar la velocidad de rotación (continua). Todos los mecanismos son activados por los motores AC (corriente alterna) tal que requieran poco mantenimiento y no hay carboncillos que reemplazar. Fuente: ESAB PEMA WELDING AUTOMATION Estos sistemas trabajan con dos rodillos en cada apoyo tal que exista la fricción suficiente que permita el giro relativo entre el rodillo y la pieza. N-SERIES Esta serie consta de una estructura rígida con dos rodillos tal que pueda mover una pieza ( o Chuck) cilíndrico. También es controlado por un controlador de 24V que permite variar la velocidad rotacional digitalmente. Aguanta hasta 600 toneladas. Fuente: PEMA A -SERIES Esta línea permite el auto-alineamiento para piezas desbalanceadas (por ejemplo, perfiles) y objetos cilíndricos robustos. También es controlado por un controlador de 24V que permite variar la velocidad rotacional digitalmente. Aguanta hasta 6 toneladas. Recordar que existen por piezza 4 rodillos y se necesita uno que transmita y otro que sea ‘loco’ o que no ingrese torque (solo como apoyo). Fuente: PEMA 3. TABLA COMPARATIVA A continuación, se realizará un resumen sobre las características principales de las diferentes máquinas propuestas, tal que se pueda contrastar y comparar las máquinas que ofrece el mercado (mundial). N-SERIES A-SERIES N5 2D A12 4D 2.5 6 100-2000 100-2000 mm/min mm/min Sí Sí Sí Ambos Ambos Ambos Ambos Sí Sí Sí No No 0-90 0-135 0-135 Rotación Rotación 360 360 7 2528x683x56 2823x703x102 1940x2950x260 6 1 GULLCO Carga Máxima (ton) RT250-500 RT3-35 0.25-0.5 3-35 0.27-4.63 0.1-4.0 0.029-0.820 Sí Sí Ambos Vert:0.068 Hor:0.136 Velocidad Rotacional (rpm) Giro Variable (si/no) Sentido Giro (uno/ambos) Chuck o gripper (si/no) Ángulo de inclinación( °) Dimensione s 305x254x47 (LxBxH)m 5 m Voltaje (V) Frecuencia (Hz) - - 833x660x646 1225x824x86 1 1625x1070x105 0 Mono 50 Hz, 3 ф 380/400/415 380/400/415 3ф 3ф 3ф 60Hz, 3ф 400 400 440/460/480 440/460/480 50/60 50/60 - - Torque Rotacional Fuerza Rot Fuerza Rot Máx 4kN Máx 8.5 kN 1.5-11.0 - - 2 2 1 1 - - - 0.35/0.075 0.35/0.075 - - - 0.15 0.7 - - - 2 4 - 3,500-5,000 9,000 1,000 15,000 17-50.8 750-1500 - - 3 2 (N.m) Potencia del Motor (kW) Grados de Libertad Diámetro del Rodillo /Ancho (m) Diámetro Mínimo Pieza (m) Cantidad de Rodillos por Pieza Precio (USD) Nota: para las series que tengan un rango de máquinas dentro de la serie, se especificará los parámetros de la más pequeña y de la más grande en el mismo recuadro. 4. COMENTARIO GENERAL Y NUEVAS POSIBILIDADES Como se aprecia en la tabla comparativa, existen ya máquina que permiten el posicionamiento de diferentes piezas para la soldadura. Sin embargo, en su total mayoría, no existe la posibilidad de variar la altura de la pieza de manera rápida e integrada con la propia máquina. Es importante mencionar que las máquinas pueden soportar piezas bastantes robustas en peso; sin embargo, cuando se trata de los rodillos, existe un tamaño mínimo tal que la pieza no resbale. Quizás, la limitación más grande es la poca funcionalidad para posicionar piezas que no sean se sección circular tal como perfiles o vigas asimétricas ya que sería necesario acoplar un Chuck empernado (como se puede apreciar en los anexos). El sistema de trabajo de las máquinas fue eléctrico, sin embargo, no se descarta la posibilidad de para poder implementar el sistema de movimiento vertical se use un sistema hidráulico. Como último comentario, existen también la integración de medidas de seguridad y otros aparatos de control como los pedales (foot-switches). El tema del control preciso (todas tienen un controlador de 24V) es importante para que el operario pueda realizar la soldadura y una vez que quiera manipular la pieza, esta no afecte su integridad. 5. ANEXOS Máquina de Rodillos con un Chuck giratorio Fuente: FIMA (Visita Ténica Realizada el 21/08/2017) Fuente: FIMA (Visita Ténica Realizada el 21/08/2017) Esquemas de los diferentes modelos propuestos (Rodillos o Roller-bed) Fuente: PEMA Esquemas de los diferentes modelos propuestos (posicionador) Fuente: PEMA 6. BIBLIOGRAFÍA • ESAB USA, URL: http://mam.esab.com/assets/1/BDBA5CC688D14EBE822C00D265DF8E7D/doc/D91 97B0747844B1EAD34D23C137A6A17/AUT_1058-en_US-FactSheet_Main-01.pdf • ESAB POLSKA, URL: http://www.esabpolska.eu/karty_katalogowe/automatyzacja/Positioner%20RT250RT500_XA00146020%20GB.pdf • ESAB POLSKA, URL: http://www.esabna.com/us/en/products/index.cfm?fuseaction=home.product&product Code=953&tab=2 • PEMA, CATÁLOGO ROLLER BEDS ‘N5 2 D DRIVE UNIT’ REVISADO: 04.01.2016 • PEMA, CATÁLOGO ROLLER BEDS ‘A12 4D DRIVE UNIT’ REVISADO: 19.08.2015 • GULLCO, BOLETÍN INFORMATIVO ‘WELDING POSITIONERS’
