Escolher um sistema de soldagem robótica não é simplesmente uma escolha entre uma marca de robô e outra. A solução certa depende do tamanho da peça, peso, tipo de solda, volume do lote, frequência de troca, espaço disponível e nível de automação necessário.

Para muitas oficinas de fabricação de metal de pequeno e médio porte, uma estação de soldagem robótica colaborativa (cobot) é o ponto de partida mais flexível. Para uma produção estável e de maior volume, uma célula de soldagem robótica industrial geralmente oferece maior velocidade, alcance e carga útil. Para vigas longas, estruturas estruturais, tubos ou peças grandes, um robô industrial com trilho pode ser a única maneira prática de alcançar cada costura de solda com eficiência.

Este guia explica as diferenças, aplicações práticas e critérios de seleção para todas as três opções – para que você possa tomar uma decisão de investimento mais informada antes de solicitar um orçamento de soldagem robótica.

Resposta rápida:
Escolha um sistema de soldagem cobot para produção de alta mistura, baixo a médio volume e trocas frequentes de peças. Escolha uma célula de soldagem robótica industrial fixa para soldagem repetível e de maior rendimento. Escolha um robô industrial montado em trilho quando suas peças forem longas, grandes, pesadas ou exigirem soldagem em várias estações.

Para uma visão geral das soluções de processamento de laser e chapa metálica da DATO, visite a página inicial da DATO Laser.

Os três principais tipos de automação de soldagem robótica

1.1 Sistema colaborativo de soldagem robótica

Um robô colaborativo, comumente chamado de cobot , é projetado para trabalhar de forma mais flexível em torno das pessoas do que um robô industrial convencional. Em aplicações de soldagem, pode ser equipado com cabeçote de soldagem a laser, tocha TIG, tocha MIG/MAG, alimentador de arame, dispositivos de segurança e mesa de soldagem ou posicionador dedicado.

Uma estação de soldagem cobot é frequentemente selecionada por fabricantes que possuem:

• Muitos números de peças diferentes;

• Pequenas tiragens de produção;

• Mudanças frequentes de luminárias ou programas;

• Espaço limitado para oficina;

• Falta de soldadores experientes;

• Necessidade de automatizar gradualmente, em vez de construir uma grande linha de produção fixa.

A DATO pode configurar soluções de soldagem cobot como estações de soldagem móveis, , células de soldagem a laser automáticas, , estações de soldagem TIG cobot e sistemas de soldagem portáteis assistidos por cobot . Dependendo da geometria da peça, a estação de trabalho também pode incluir uma plataforma de soldagem, extração de fumos, gabinete de segurança ou um posicionador de eixo único ou de eixo duplo.

1.2 Célula fixa de soldagem por robô industrial

Um robô de soldagem industrial é normalmente instalado em uma célula fixa e projetado para requisitos de produção mais exigentes. Comparado com um cobot, ele geralmente pode suportar cargas úteis mais altas, maior alcance, tempos de ciclo mais rápidos e operação mais contínua.

Os sistemas de soldagem robótica industrial são comumente usados ​​para:

• Componentes estruturais em aço;

• Suportes pesados ​​e peças de máquinas;

• Produção repetitiva de molduras e montagens;

• Caminhos de soldagem longos ou complexos;

• Fabricação em vários turnos;

• Acessórios grandes e peças de trabalho mais pesadas.

Uma típica célula de soldagem robótica industrial pode incluir:

• Um robô industrial de seis eixos;

• Equipamentos de soldagem a laser, TIG ou MIG/MAG;

• Mesa de soldagem e luminárias personalizadas;

• Cerca de segurança ou cela fechada;

• Um ou mais posicionadores de soldagem;

• Um controlador de robô e sistema de programação;

• Equipamento opcional de carga e descarga automática.

1.3 Sistema de soldagem por robô montado em trilho

Um sistema montado em trilho - também chamado de sistema de soldagem robótica com trilho de aterramento , linear ou sétimo eixo - coloca um robô industrial em um trilho de deslocamento linear.

Em vez de manter o robô em uma posição fixa, o trilho permite que ele se mova ao longo do comprimento da peça, acessório ou linha de produção. Isto expande enormemente o envelope de trabalho efetivo do robô.

A soldagem robótica montada em trilho é especialmente útil para:

• Tubos longos e conjuntos de tubos;

• Vigas de aço e componentes estruturais;

• Carrocerias de caminhões, reboques e peças de chassis;

• Estruturas metálicas compridas;

• Tampas de máquinas de grande porte;

• Múltiplas estações de soldagem dispostas em linha;

• Peças grandes que não podem ser movidas facilmente durante a soldagem.

Comparação lado a lado: qual sistema é o melhor?

Esta tabela é um ponto de partida e não uma recomendação final de engenharia. A configuração final deve sempre ser baseada em seus desenhos, peso da peça, locais de soldagem, produção esperada e layout da oficina.

Quando um sistema de soldagem Cobot é a escolha certa?

Um cobot é geralmente a melhor escolha quando a flexibilidade é mais importante do que a velocidade máxima.

Por exemplo, um fabricante de chapas metálicas pode soldar suportes, gabinetes elétricos, gabinetes, estruturas e montagens personalizadas em pequenos lotes. As peças podem mudar todos os dias ou todas as semanas. Nesta situação, investir numa grande célula robótica industrial fixa pode não ser o primeiro passo mais eficiente.

Uma estação móvel de soldagem cobot permite ao fabricante mover o sistema entre áreas de trabalho, trocar acessórios e automatizar soldas repetitivas sem redesenhar toda a oficina.

Escolha um sistema de soldagem cobot se você tiver:

• Pedidos de alto mix, baixo ou médio volume;

• Trocas frequentes entre produtos;

• Peças de pequeno e médio porte;

• Espaço limitado;

• Necessidade de interação simples do operador;

• Escassez de soldadores qualificados;

• O objetivo é automatizar primeiro um gargalo de soldagem.

Aplicações típicas de soldagem cobot

• Equipamentos de cozinha em aço inoxidável;

• Armários e gabinetes elétricos;

• Suportes de chapa metálica;

• Componentes metálicos para móveis;

• Pequenos quadros e conjuntos tubulares;

• Componentes de equipamentos médicos, laboratoriais ou comerciais;

• Pedidos de fabricação personalizados.

Para clientes que comparam layouts de estações de trabalho, a DATO também publicou um guia sobre estações de trabalho de soldagem robótica abertas e fechadas. Uma célula fechada pode ser apropriada quando a segurança do laser, o isolamento da luz do arco, o controle de fumaça ou a separação da produção são prioridades.

Quando você deve escolher uma célula fixa de soldagem robótica industrial?

Uma célula robótica industrial fixa é uma escolha mais forte quando sua fábrica produz peças iguais ou semelhantes repetidamente e precisa de alto rendimento.

Por exemplo, se a sua empresa produz centenas ou milhares de estruturas, conjuntos de tubos, suportes ou componentes estruturais semelhantes por mês, a maior velocidade e maior alcance de um robô industrial podem justificar o investimento.

O principal requisito é a consistência. Os projetos de soldagem robótica de maior sucesso geralmente possuem:

• Dimensões de peças repetíveis;

• Instalações estáveis;

• Costuras de solda previsíveis;

• Padrões de qualidade definidos;

• Volume de produção suficiente;

• Um processo que não requer ajustes manuais constantes.

Escolha uma célula robótica industrial fixa se você tiver:

• Volume de produção médio a alto;

• Projetos de peças estáveis;

• Caminhos de solda repetitivos;

• Componentes maiores ou mais pesados;

• Um requisito para ciclos de trabalho mais elevados;

• Uma área dedicada de soldagem;

• Uma clara necessidade de reduzir a dependência da soldadura manual.

Consideração importante: qualidade do acessório

A qualidade da soldagem robótica depende de mais do que o robô e a fonte de soldagem. A baixa repetibilidade do acessório pode causar desalinhamento, folgas inconsistentes e defeitos de solda.

Antes de automatizar, avalie:

1. Se as peças são dimensionalmente consistentes;

2. Se a localização conjunta é repetível;

3. Se os acessórios seguram a peça de trabalho com segurança;

4. Se o robô consegue acessar a solda em posição adequada;

5. Se um posicionador pode girar a peça para melhorar o acesso.

Quando você precisa de um robô de soldagem montado em trilho?

Um robô em um trilho linear torna-se valioso quando o robô precisa cobrir uma distância além do alcance normal do braço.

Por exemplo, um robô fixo pode ser capaz de soldar uma seção de uma longa estrutura de aço, mas não consegue alcançar a extremidade oposta sem mover toda a peça. O reposicionamento manual de uma peça pesada leva tempo, cria riscos de segurança e interrompe o ciclo de produção.

Com um robô montado em trilho, o robô se desloca ao longo da peça.

Um sistema montado em trilho costuma ser a solução certa quando:

• A peça é longa;

• A costura de solda se estende por uma grande distância;

• A peça de trabalho é muito pesada ou inconveniente para ser reposicionada;

• Um robô precisa atender vários equipamentos;

• Você fabrica vigas, pórticos, chassis ou estruturas tubulares longas;

• O layout da oficina suporta uma linha de automação dedicada.

Aplicações típicas

Um sistema ferroviário não é automaticamente melhor para todas as fábricas. Requer espaço suficiente, mais planejamento de layout e uma clara necessidade de produção. Para peças pequenas com trocas frequentes, um cobot móvel ou uma célula compacta fixa pode proporcionar um melhor valor global.

O posicionador geralmente é tão importante quanto o robô

Muitos compradores se concentram primeiro na marca do robô, na potência da fonte do laser ou na velocidade de soldagem. No entanto, o posicionador de soldagem costuma ser uma das partes mais importantes de uma solução de soldagem robótica.

Um posicionador segura e gira a peça de trabalho para que o robô possa acessar mais soldas em uma posição de soldagem ideal.

As configurações de soldagem robótica do DATO podem ser combinadas com opções como:

• Posicionadores rotativos de eixo único para peças circulares, flanges, anéis e componentes cilíndricos;

• Posicionadores tipo P de eixo duplo para peças que requerem acesso em vários ângulos;

• Posicionadores cabeçote-cabeçote para tubos longos, quadros, eixos e componentes estruturais;

• Mesas de trabalho e luminárias personalizadas para chapas, armários e montagens.

Por que os posicionadores melhoram os resultados da soldagem robótica

Um posicionador corretamente selecionado pode ajudar:

• Melhorar a acessibilidade da solda;

• Reduza a necessidade de soldagem difícil fora de posição;

• Mantenha ângulos de solda mais consistentes;

• Reduzir o manuseio manual;

• Aumentar a utilização do robô;

• Suporta soldagem mais completa em uma configuração;

• Melhore a repetibilidade de peça para peça.

Leia o guia relacionado do DATO, “Tipos de posicionadores de soldagem para soldagem robótica a laser: como escolher o correto para suas peças”, em nosso centro de blogs.

Soldagem a laser, soldagem TIG ou soldagem MIG/MAG: qual processo o robô deve usar?

O tipo de robô e o processo de soldagem devem ser selecionados em conjunto.

Soldagem robótica a laser

A soldagem robótica a laser é frequentemente escolhida por fabricantes que precisam:

• Alta velocidade de soldagem;

• Baixa entrada de calor;

• Aparência limpa da solda;

• Menor distorção;

• Pós-processamento reduzido;

• Soldagem repetível de chapas metálicas, aço inoxidável e componentes de precisão.

É particularmente atraente para equipamentos de cozinha em aço inoxidável, armários, gabinetes, chapas metálicas de espessura fina a média e peças fabricadas com precisão.

Soldagem TIG robótica

A soldagem TIG robótica é frequentemente selecionada quando o cliente precisa:

• Alta qualidade visual de soldagem;

• Controle preciso de calor;

• Limpar soldas de aço inoxidável ou alumínio;

• Um processo familiar a uma fábrica existente baseada em TIG;

• Mais controle para materiais mais finos ou acabamentos de solda exigentes.

Soldagem robótica MIG/MAG

A soldagem robótica MIG/MAG é comumente usada para:

• Aço estrutural;

• Componentes em aço carbono;

• Materiais espessos;

• Aplicações de alta deposição;

• Quadros, peças de máquinas e estruturas maiores.

O melhor processo depende do material, espessura, desenho da junta, aparência necessária, taxa de produção e distorção térmica permitida.

A DATO também abordou essa decisão no artigo Soldagem TIG robótica versus soldagem robótica a laser , que pode ajudar os compradores a compreender as diferenças no nível do processo antes de selecionar uma estação de trabalho.

Como escolher o sistema certo: uma lista de verificação prática para decisões

Use as seguintes perguntas antes de decidir entre um cobot, um robô industrial ou um sistema de soldagem robótico montado em trilho.

Escolha uma estação de soldagem cobot se a maioria das respostas for 'sim'

• Você tem muitos modelos de peças diferentes?

• Os tamanhos dos seus lotes mudam com frequência?

• Suas peças são de tamanho pequeno ou médio?

• O espaço disponível é limitado?

• Você precisa de um sistema móvel ou de fácil reimplantação?

• Você está começando sua jornada de automação de soldagem?

Escolha uma célula robótica industrial fixa se a maioria das respostas for “sim”

• Você fabrica peças repetíveis em volumes médios ou altos?

• Você precisa de ciclos mais rápidos e produção contínua?

• Suas peças são muito grandes ou pesadas para uma configuração compacta de cobot?

• Você pode alocar uma área fixa para uma célula robótica?

• Você tem acessórios estáveis ​​e locais de solda repetíveis?

Escolha um robô industrial montado em trilho se a maioria das respostas for “sim”

• Suas peças são longas, grandes ou difíceis de mover?

• As costuras de solda se estendem além do alcance de um robô fixo?

• Você solda vigas, chassis, tubos longos ou estruturas estruturais?

• Você precisa de um robô para atender diversas posições de soldagem?

• Sua instalação pode acomodar um trilho linear e um layout de automação dedicado?

Informações que a DATO precisa para recomendar um sistema de automação de soldagem

Uma cotação confiável de soldagem robótica não deve ser baseada apenas na foto do produto. Para recomendar uma solução adequada, a equipe de engenharia da DATO normalmente precisa de:

1. Desenhos de peças — arquivos PDF, DWG, DXF, STEP ou 3D quando disponíveis;

2. Fotos de peças — especialmente para produtos existentes sem desenhos completos;

3. Tipo e espessura do material — aço inoxidável, aço carbono, alumínio, aço galvanizado, etc.;

4. Dimensões e peso da peça;

5. Tipo de solda e locais de solda – junta de topo, solda de filete, junta sobreposta, costura de tubo e muito mais;

6. Processo de soldagem necessário – laser, TIG ou MIG/MAG;

7. Volume de produção — por turno, por dia, por mês ou por ano;

8. Variedade de peças e frequência de troca;

9. Método de soldagem atual e principais pontos problemáticos;

10. Layout da oficina, espaço disponível e país de destino;

11. Requisitos de segurança — estação aberta, gabinete, extração de fumos e expectativas de conformidade local.

Com essas informações, a DATO pode avaliar se o seu projeto precisa de um cobot, robô industrial, trilho, posicionador de soldagem, acessório personalizado, gabinete de segurança ou uma combinação desses componentes.

Perguntas frequentes

Q1: Um sistema de soldagem cobot é sempre mais seguro do que um robô industrial?

Não necessariamente. A segurança depende da aplicação completa, incluindo processo de soldagem, velocidade do robô, ferramenta, peça de trabalho, fixação, riscos de laser ou arco, proteção e avaliação de riscos.

Para soldagem a laser, podem ser necessários invólucros de proteção, janelas de segurança contra laser, intertravamentos e extração de fumos, dependendo do projeto do sistema e das regulamentações locais. Para soldagem TIG ou MIG/MAG, a luz do arco, peças quentes, fumos e equipamentos móveis também devem ser considerados.

Q2: Uma estação de soldagem cobot pode soldar produtos diferentes?

Sim. Esta é uma das principais vantagens de um sistema cobot. No entanto, cada produto ainda pode exigir um acessório, um programa de soldagem e parâmetros de processo adequados. Quanto mais repetível for o posicionamento da peça, mais estável será o resultado automatizado.

Q3: Preciso de um posicionador para soldagem robótica?

Nem sempre, mas um posicionador é fortemente recomendado quando a peça de trabalho tem vários lados de soldagem, soldas circulares, peças longas ou costuras de difícil acesso. Pode melhorar o acesso do robô, a consistência da soldagem e a eficiência da produção.

Q4: Um robô montado em trilho pode soldar tubos longos ou estruturas grandes?

Sim. Um robô industrial montado em trilho é frequentemente usado para tubos longos, estruturas grandes, aço estrutural e outras peças superdimensionadas porque o robô pode se deslocar ao longo da peça de trabalho em vez de ficar limitado a uma zona de alcance fixa.

Q5: O que é melhor para aço inoxidável: soldagem robótica a laser ou soldagem robótica TIG?

Ambos podem ser adequados. A soldagem a laser é frequentemente preferida para velocidade, baixa distorção e soldas limpas e estreitas. A soldagem TIG é frequentemente preferida quando a fábrica exige controle preciso do calor, processos TIG estabelecidos ou requisitos específicos de aparência da solda. A escolha correta depende da espessura do material, do desenho da junta, da consistência do ajuste e do resultado desejado.

Q6: A DATO pode fornecer uma solução completa de soldagem robótica em vez de apenas um robô?

Sim. A DATO pode configurar uma solução integrada de automação de soldagem que pode incluir robô, equipamento de soldagem a laser ou arco, cabeçote ou tocha de soldagem, controlador, plataforma de soldagem, acessório personalizado, posicionador de eixo único ou eixo duplo, sistema cabeçote-cabeçote móvel, trilho, gabinete de segurança e suporte técnico.

Q7: A DATO pode avaliar nossas peças antes de comprarmos um sistema de soldagem robótica?

Sim. Envie seus desenhos, fotos das peças, informações sobre materiais, espessuras e meta de produção. A DATO pode analisar a aplicação e recomendar um tipo de robô adequado, processo de soldagem, layout da estação de trabalho e configuração opcional do posicionador.

Planeje seu projeto de soldagem robótica com DATO

A melhor solução de soldagem robótica não é necessariamente o maior robô ou a estação de trabalho mais complexa. É a configuração que corresponde às suas peças reais, requisitos de produção, fluxo de trabalho do operador e plano de produção futuro.

Se você precisa de uma estação de soldagem cobot móvel , uma célula de soldagem robótica industrial fixa , um robô de soldagem montado em trilho , um posicionador de eixo duplo ou uma solução cabeçote-cabeçote móvel para peças longas , a DATO pode ajudar a avaliar a aplicação antes da cotação.

Envie-nos o desenho da peça, material, espessura, detalhes de solda, tamanho da peça e volume de produção alvo. Nossa equipe pode recomendar a configuração de soldagem robótica correta para sua fábrica.

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