Respuesta directa: La soldadura sin aprendizaje previo es un método de localización repetitiva para un tipo específico de geometría, no una programación automática para cualquier forma. Un escaneo indica la ubicación de la pieza en cuestión, por lo que se tolera la variación entre piezas, pero no los cambios en la geometría. A partir del resultado del escaneo, se puede calcular una costura regular cerrada, como un anillo de brida. Este método elimina la necesidad de aprendizaje previo; cada pieza se sigue localizando, pero por el equipo en lugar de por una persona.
Para quién es esto: Escrito para ingenieros y compradores que evalúan celdas de soldadura basadas en escaneo para conjuntos fabricados en lotes medianos.
Alcance: Esta guía de EVST abarca los requisitos previos que debe cumplir un producto para que la soldadura robótica sin aprendizaje, basada en escaneo, funcione correctamente: regularidad de la costura, información que devuelve el escaneo, datos que se guardan y los que no, y las condiciones que provocan su interrupción. No incluye datos sobre la precisión del escaneo, los rangos de compensación, el rendimiento en la primera pasada ni los tiempos de ciclo; estos datos provienen de los registros de pruebas de sus propias piezas.
Primero mide, luego suelda.
En el vídeo de referencia, una línea láser roja cruza la tapa de un tanque de transformador y la abertura de la brida antes de que se produzca el arco eléctrico. Solo después de ese paso, el robot comienza a soldar alrededor del anillo de la brida.
Ese orden es el método. El escaneo no es una verificación realizada en un programa que ya existe; es la entrada a partir de la cual se construye la ruta, y la secuencia se repite para cada parte.
Conviene aclarar lo que no es. No se trata de programación fuera de línea, que crea una trayectoria a partir de un modelo, ni de seguimiento de costuras, que corrige una trayectoria programada durante la soldadura. Estos tres conceptos responden a preguntas diferentes y a menudo se especifican como si fueran intercambiables.
Lo que la soldadura robótica sin aprendizaje requiere de la costura
Un anillo de brida es una costura regular cerrada que se encuentra en un plano. A partir de un escaneo que lo localiza, se puede calcular la trayectoria a su alrededor, ya que su forma se describe mediante un pequeño número de parámetros en lugar de una curva arbitraria.
Esa es la geometría adecuada para este método. A medida que la costura se vuelve menos regular (una curva espacial, la intersección de dos cilindros, una unión cuya forma cambia a lo largo de su longitud), el escaneo aún devuelve una posición, pero ya no se puede derivar una trayectoria a partir de ella sin un modelo.
La prueba práctica es sencilla: ¿se puede describir la costura con la suficiente precisión como para que bastar con localizarla para generarla? Si la respuesta es sí, el algoritmo teach-free es una opción viable. Si es necesario describir la forma misma, se trata de un problema de programación offline.
El orden en que trabaja EVST es siempre el mismo: primero la geometría de la costura, luego lo que el escaneo puede alcanzar, después el ajuste y solo entonces la celda en sí.
De acuerdo con ISO-9692 1: 2013Las preparaciones de juntas para la soldadura por fusión se definen mediante una geometría y dimensiones específicas, que es lo que permite describir una junta regular en primer lugar.
Ahorra tiempo en la enseñanza, no en la localización.
En las imágenes, el mismo tanque lleva más de un punto de soldadura, y el equipo vuelve a escanear antes de trabajar en el siguiente. Nadie vuelve a enseñar nada, pero la posición se repite cada vez.
La distinción es importante para el argumento del tiempo de ciclo. La enseñanza implica un costo de configuración único; el escaneo, un costo por pieza. Por lo tanto, el argumento mejora a medida que los lotes se reducen y aumenta la variedad, y se debilita a medida que los lotes se alargan y las piezas se vuelven uniformes.
También influye en las expectativas durante la puesta en marcha. Una célula que escanea cada pieza realiza un trabajo que una célula programada no realiza, y ese trabajo tiene que aparecer en algún punto del ciclo.
| Situación | Método habitual | Qué verificar primero |
|---|---|---|
| Costuras cerradas regulares, lotes pequeños, la posición varía. | Enseñanza sin necesidad de escaneo | Si el escaneo alcanza cada costura y rango de huecos |
| Costuras complejas o de forma libre, modelo disponible | Programación fuera de línea del modelo | Fidelidad del modelo frente al ensamblaje real |
| Largas rachas de una parte constante | Programa impartido, posiblemente con seguimiento | ¿Cuánto varía la posición de una parte a otra? |
| La posición de la costura varía durante la soldadura. | Seguimiento de costuras en una trayectoria tensa | Ya sea que la deriva se deba a la distorsión o al ajuste |
Dónde falla el método
El escaneo tiene una línea de visión. Una costura oculta detrás de una estructura, presionada bajo una abrazadera o abordada desde un ángulo que el sensor no puede captar es una costura que el método no puede localizar, y ningún procesamiento la recupera.
Las superficies reflectantes son la segunda causa más común de fallos. Las superficies pulidas, chapadas o mojadas interfieren con la lectura de un sensor de luz estructurada lineal, y las soluciones prácticas son ópticas y mecánicas (ángulo de incidencia, diseño de la luminaria, estado de la superficie) en lugar de soluciones de software.
El tercero es el ajuste. Un escaneo puede medir una separación; no puede soldar una que se encuentre fuera de la ventana de proceso. Según ISO 13920:1996Las tolerancias generales para las construcciones soldadas se especifican como clases de tolerancia, y una separación que exceda la clase que asume el procedimiento es un problema de ensamblaje más que un problema del equipo de soldadura.
Vale la pena aclarar este último punto porque se suele registrar como un fallo del equipo durante la puesta en marcha, y no lo es.
¿Qué pertenece a los registros de pruebas y a la seguridad?
La precisión del escaneo, el rango de compensación aplicado y el rendimiento en la primera pasada son datos que deben registrarse en sus propias pruebas. Ninguno de ellos se puede obtener a partir de las grabaciones, y por lo tanto, no se mencionan aquí.
De acuerdo con ISO 9283:1998La precisión y la repetibilidad de la posición se miden bajo condiciones de carga y velocidad determinadas, por lo que cualquier figura de posicionamiento para una celda de escaneo debe nombrar el sensor, el separador y la pieza que asume.
De acuerdo con ISO-10218 2: 2025El espacio protegido se deriva del movimiento de todo el sistema integrado, que en el caso de una celda montada sobre pórtico incluye el desplazamiento del pórtico y no solo el brazo.
Cada revisión de solicitud de EVST parte de los mismos datos del proyecto (planos, preparación de juntas y tolerancia de ensamblaje actual), por lo que la selección se basa en pruebas y la aceptación se decide en función de sus propias piezas, en lugar de una hoja de datos.
Preguntas frecuentes
¿La soldadura sin enseñanza es lo mismo que la programación sin conexión?
No. La programación offline crea una trayectoria a partir de un modelo; la programación sin aprendizaje la crea a partir de un escaneo de la pieza real. La programación offline puede manejar formas que un escaneo no puede describir, y la programación sin aprendizaje puede manejar variaciones entre piezas que una trayectoria offline desconoce. Resuelven problemas diferentes y a menudo se combinan.
¿Qué tipo de costuras se adaptan mejor a este método?
Costuras regulares y descriptibles que un escaneo puede localizar: un anillo de brida, un filete recto, un círculo de pernos. Cuando la costura se vuelve de forma libre, localizarla deja de ser suficiente para generarla y la cuestión se convierte en un problema de programación fuera de línea.
¿Qué es lo que falla en la práctica?
Línea de visión, reflexión y ajuste. Una junta que el sensor no puede ver no se puede localizar; las superficies pulidas, chapadas o mojadas alteran la lectura; y un hueco fuera del rango de procesamiento es un problema de ensamblaje que el escaneo medirá, pero no corregirá.
¿Qué debemos enviar para obtener una respuesta útil?
El dibujo de la pieza, la preparación de la unión, la clase de tolerancia de ensamblaje con la que se trabaja y el rango de holguras que se observan en las piezas recibidas.
Aportaciones del proyecto para una revisión de la solicitud
Para que esto se compruebe con su propio producto en lugar de con una celda genérica, envíe:
- plano de la pieza y las costuras a soldar
- preparación conjunta y la clase de tolerancia a la que trabaja
- la gama de holguras de ensamblaje observadas en las piezas entrantes
- tamaño del lote y cuántas variantes comparten la estación
Envíe el dibujo y la preparación conjunta, y determine si se pueden aplicar restricciones de enseñanza a este producto. Lectura relacionada: soluciones de sistemas de soldadura automática, límites de la trayectoria de soldadura robótica.