Ultimo Aggiornamento: aprile 28, 2026

Robot per la saldatura di strutture in acciaio: automazione della saldatura di travi, colonne e lamiere (2026)

Un robot per la saldatura di strutture in acciaio, impiegato su una linea di produzione di travi a I o colonne scatolari, può raggiungere una velocità di deposizione da 3 a 5 volte superiore a quella di un saldatore manuale specializzato, con tassi di difettosità di saldatura inferiori all'1% se si utilizzano procedure adeguatamente qualificate. Entro il 2026, i costruttori di ponti, basi per torri eoliche, strutture di grattacieli e moduli offshore trasformeranno i colli di bottiglia in celle automatizzate; questo percorso si discosta nettamente da quello della saldatura automobilistica, dove l'uniformità degli alti volumi rende l'automazione piuttosto semplice.

Perché la saldatura delle strutture in acciaio è in ritardo rispetto al settore automobilistico in termini di automazione?

Negli stabilimenti di produzione di carrozzerie automobilistiche vengono impiegati centinaia di robot per linea di produzione, poiché ogni componente è sostanzialmente identico e i tempi di ciclo si misurano in secondi. La fabbricazione di strutture in acciaio è l'opposto: un costruttore di ponti può produrre 40 diverse sezioni trasversali di travi in ​​una sola settimana, con configurazioni di giunti saldati che cambiano per ogni flangia curva, piastra di collegamento o posizione di rinforzo.

Tre fattori determinano il divario nell'automazione:

Produzione ad alta varietà e basso volume. Un'officina di carpenteria metallica tipica gestisce decine di codici prodotto al mese, con lotti da uno a dieci pezzi. La programmazione di un nuovo percorso di saldatura robotizzato per ogni configurazione richiedeva giorni sui sistemi più vecchi. I progressi nel software di programmazione offline (OLP) e nella generazione di percorsi parametrici hanno ora ridotto questo tempo a poche ore, il che ha modificato radicalmente il modello di business.

Scala del pezzo in lavorazione. Una trave a I per un ponte di media campata può essere lunga dai 18 ai 24 metri, pesare dalle 8 alle 20 tonnellate e richiedere saldature d'angolo continue a più passate lungo entrambe le ali. I robot standard a 6 assi montati su piedistalli fissi non sono in grado di gestire questa geometria. Sono necessari binari lineari, portali e sistemi di posizionamento coordinati, con conseguente aumento dei costi di investimento e della complessità di integrazione, aspetti che le officine più piccole hanno storicamente evitato.

Scarsità di saldatori qualificati. Secondo l'American Welding Society (AWS), gli Stati Uniti si troveranno ad affrontare una carenza prevista di oltre 330,000 saldatori professionisti entro il 2028, con le posizioni nel settore della carpenteria metallica e della lavorazione dei metalli pesanti tra le più difficili da coprire. Questa carenza sta spingendo le aziende del settore a valutare l'automazione non come un miglioramento dell'efficienza, ma come una misura per garantire la continuità della forza lavoro.

Processi di saldatura per applicazioni in strutture in acciaio

La fabbricazione di strutture in acciaio utilizza quattro processi principali di saldatura ad arco, ognuno dei quali è adattato alla geometria del giunto, alla velocità di produzione e ai requisiti di qualità. Nessun singolo processo è in grado di coprire ogni tipo di giunto in una tipica officina di carpenteria metallica.

Saldatura ad arco sommerso (SAW)

La saldatura ad arco sommerso (SAW) è il processo di saldatura più utilizzato per le saldature lunghe e continue su lamiere spesse. L'arco si forma sotto uno strato di flusso granulare, eliminando spruzzi, esposizione ai raggi UV e contaminazione atmosferica. Con velocità di deposizione da 8 a 20 kg all'ora, da quattro a sei volte superiori a quelle della saldatura ad arco sommerso manuale (SMAW), la SAW è il processo ideale per saldature d'angolo tra travi e flange, giunti di testa sui bordi delle lamiere e saldature di giunti a cassone in posizione piana (1G/2F) o orizzontale (2G). Lo spessore minimo della lamiera è in genere di 8 mm; la SAW non è adatta a lamiere sottili o giunti fuori posizione senza sistemi di ritenzione del flusso.

Saldatura ad arco animato (FCAW)

La saldatura FCAW con filo autoprotetto o gasprotetto offre una maggiore deposizione rispetto alla saldatura GMAW con filo pieno e una migliore tolleranza alla contaminazione superficiale e alla scaglia di laminazione, comuni nell'acciaio strutturale proveniente da un centro di servizio. La saldatura FCAW-G (con filo animato gasprotetto) è il processo principale per giunti fuori posizione, saldature d'angolo pesanti nelle posizioni 3F e 4F e saldature in loco o in cantiere dove la portabilità è importante. Le velocità di deposizione tipiche sono comprese tra 3 e 8 kg all'ora. La rimozione della scoria tra le passate è necessaria, aggiungendo una fase di movimentazione che le celle automatizzate devono considerare nel tempo di ciclo.

Saldatura ad arco metallico a gas (GMAW)

La saldatura GMAW a filo pieno, in modalità a spruzzo o pulsata, è il processo standard di linea per la saldatura di strutture in acciaio in posizione piana e orizzontale. Le velocità di avanzamento da 400 a 900 mm al minuto e il comportamento costante dell'arco rendono la GMAW particolarmente adatta alle celle robotizzate, dove il tracciamento del cordone di saldatura deve mantenere un segnale di feedback stabile. La saldatura GMAW pulsata riduce l'apporto termico, il che risulta utile su lamiere di rinforzo più sottili e dettagli di connessione dove il controllo della distorsione è fondamentale. La GMAW è il processo più comunemente utilizzato nelle linee di produzione automatizzate di travi a I con programmi di produzione ad alta varietà di componenti.

Taglio al plasma e saldatura del cordone di radice

Per le giunzioni a scanalatura di lamiere spesse che richiedono una penetrazione completa, come ad esempio i corsi di rivestimento dei recipienti a pressione, i rinforzi delle piattaforme offshore e i segmenti delle torri eoliche, la saldatura ad arco plasma trasferito (PTA) o la saldatura a foro di serratura al plasma possono eseguire una singola passata di radice su lamiere di spessore fino a 12 mm, operazione che richiederebbe più passate con la saldatura GMAW, riducendo il tempo totale di saldatura e la distorsione nella zona di radice. Questa è un'applicazione in crescita per i sistemi robotizzati nella produzione di anelli di base per torri eoliche, dove lo spessore della parete da 40 a 80 mm richiede programmi multi-passata con 20-40 strati di saldatura.

Configurazioni robotizzate per la lavorazione di acciaio pesante

Nella lavorazione delle strutture in acciaio, la geometria del pezzo determina la configurazione del robot. Non esiste un singolo tipo di piattaforma adatto a tutte le applicazioni.

Configurazione 1: Robot pesante a 6 assi su binario lineare con posizionatore della contropunta.

Questa è la configurazione più diffusa per la produzione di travi a I e travi scatolari. Un robot a 6 assi con elevata capacità di carico (tipicamente con un carico utile del braccio da 50 a 200 kg per supportare una testa di saldatura SAW o una torcia FCAW pesante) è montato su una guida lineare a livello del pavimento, lunga da 6 a 24 metri. All'estremità della guida, un posizionatore testa-contropunta sostiene la trave e la ruota per presentare ciascuna flangia nella posizione di saldatura piana (verso il basso) per la saldatura SAW. Questa combinazione consente al robot di saldare una flangia mentre il posizionatore indicizza la successiva, con l'asse lineare che riposiziona il robot lungo la lunghezza della trave tra una passata di saldatura e l'altra.

In pratica, la messa in servizio di questa configurazione su una linea di produzione di travi a cassone rivela che la precisione dell'encoder sulla guida lineare è la principale fonte di errore di posizionamento. La guida deve essere livellata entro 0.5 mm lungo tutta la sua lunghezza e l'asse coordinato robot-guida deve essere regolato in modo che l'errore di posizionamento TCP combinato rimanga inferiore a ±1.0 mm in qualsiasi punto lungo la trave. In caso contrario, il cordone di saldatura si sposterà al di fuori della preparazione della scanalatura nelle giunzioni a più passate di lamiere spesse.

Configurazione 2: Robot montato su portale per la saldatura di rinforzi per piastre

La saldatura dei rinforzi dell'anima delle travi a piastra, dove le saldature d'angolo uniscono le piastre di rinforzo verticali all'anima, richiede che il robot acceda a entrambi i lati di un rinforzo in uno spazio ristretto tra rinforzi adiacenti. Un robot a 6 assi montato su un portale e posizionato sopra la piastra sugli assi XY risolve questo problema avvicinandosi a ciascun rinforzo direttamente dall'alto, con il polso del robot che ruota per raggiungere entrambe le saldature d'angolo senza riposizionare il pezzo. I sistemi a portale per la fabbricazione di piastre hanno in genere una campata da 4 a 8 m sull'asse Y (lungo la larghezza della piastra) e si estendono da 10 a 30 m sull'asse X lungo la lunghezza della piastra. I pezzi, con un peso compreso tra 2,000 e 10,000 kg, si trovano a terra sotto il portale, eliminando la necessità di attrezzature di sollevamento durante la saldatura.

Configurazione 3: Cobot su piedistallo mobile per saldatura in loco e riparazione

I robot collaborativi con una capacità di carico utile da 10 a 30 kg, montati su un piedistallo con ruote o slitta e alimentazione integrata, stanno aprendo una nuova categoria di applicazioni: la saldatura in loco e sul campo di strutture in acciaio che non possono essere portate in officina. Un collegamento del ponte che richiede riparazioni di saldatura dopo il montaggio, o una sezione di transizione di una torre eolica con una discontinuità di saldatura rilevata durante un'ispezione in servizio, sono esempi in cui una cella cobot portatile può eseguire procedure di saldatura robotizzata qualificate che un saldatore in loco farebbe fatica a realizzare in modo costante in un ambiente elevato o in spazi ristretti. La capacità di rilevamento della forza del cobot consente il posizionamento semiautomatico dei giunti anche quando non è disponibile la precisione di un dispositivo di fissaggio.

Configurazione 4: Multi-robot sincronizzato per la saldatura di colonne e profilati scatolari

Le colonne a sezione scatolare richiedono la saldatura simultanea di quattro giunzioni longitudinali per bilanciare l'apporto termico e controllare la distorsione. Un singolo robot che salda una giunzione alla volta introduce gradienti termici disomogenei che causano la flessione della colonna. I sistemi multi-robot sincronizzati utilizzano da due a quattro bracci simultaneamente, uno per giunzione, coordinati da un controllore principale che sincronizza i tempi di accensione dell'arco, la velocità di avanzamento e l'apporto termico di tutti i robot per mantenere la simmetria termica. Le colonne con lunghezze da 4 a 12 m e sezioni trasversali da 300 a 600 mm sono applicazioni tipiche per questa configurazione. L'architettura del controllore multi-robot è più complessa rispetto alle celle a braccio singolo, ma i produttori che utilizzano questa configurazione su colonne architettoniche con tolleranze ristrette hanno riportato una riduzione della distorsione dal 40 al 60% rispetto alla saldatura sequenziale con un singolo robot.

Tipi di giunzione, parametri di tessitura e programmazione multi-passaggio

La saldatura di strutture in acciaio copre una gamma più ristretta di tipologie di giunti rispetto alla fabbricazione in generale, ma ogni tipologia presenta parametri specifici che determinano la qualità della saldatura.

Saldature d'angolo a T I giunti a filetto sono il tipo di giunzione più comune nelle strutture in acciaio e si trovano ovunque un irrigidimento, una piastra di collegamento o un elemento secondario si unisca a un'anima o a una flangia. La dimensione del cordone di saldatura (lunghezza del lato) varia da 6 a 25 mm a seconda del carico di progetto. I programmi di saldatura robotizzata a filetto specificano l'angolo della torcia (tipicamente 45 gradi a metà del giunto, ±5 gradi per i filetti asimmetrici), la velocità di avanzamento, la velocità di alimentazione del filo e l'ampiezza di oscillazione se viene utilizzato un modello di saldatura a intreccio. Con la saldatura GMAW è possibile realizzare filetti a singolo passaggio fino a 8 mm di lunghezza del lato a una velocità compresa tra 450 e 600 mm al minuto. Filetti più grandi richiedono programmi a passaggi multipli con file di parametri per passaggio memorizzati nel controllore del robot.

Saldature a gola (a V, a X, a doppia V) Vengono utilizzate per giunzioni a penetrazione completa su elementi strutturali primari: connessioni a momento tra travi e colonne, giunzioni anima-flangia di travi a piastra e giunzioni del guscio delle torri eoliche. La preparazione a scanalatura a V per lamiere fino a 25 mm di spessore utilizza un angolo incluso di 60 gradi con una faccia di radice di 3 mm e un'intercapedine di radice di 3 mm. La doppia scanalatura a V (a X) viene utilizzata per lamiere di spessore superiore a 25 mm per bilanciare l'apporto di calore tra le facce e ridurre la distorsione angolare. I programmi robotizzati multi-passaggio per una giunzione di testa a scanalatura a X di 50 mm di spessore possono richiedere da 18 a 28 strati di saldatura, con ogni passaggio specificato da posizione (strato e numero di cordoni all'interno dello strato), velocità di avanzamento, velocità di alimentazione del filo e parametri di oscillazione se si riempie una smussatura ampia.

Giunzioni di testa su rinforzi e piastre di rinforzo È necessario un sistema di rilevamento tattile o una pre-scansione laser per individuare la radice del giunto prima della prima passata di saldatura, poiché le tolleranze di taglio e adattamento sulle lamiere di acciaio strutturale possono variare di ±2-3 mm rispetto al valore nominale, maggiore del gioco della radice di saldatura per giunti sottili. Il controllore del robot deve eseguire una routine di ricerca che individui la posizione effettiva del giunto e aggiorni il percorso programmato prima dell'inizio dell'arco.

Sistemi di tracciamento e rilevamento delle cuciture

La saldatura di pezzi di grandi dimensioni introduce distorsioni termiche durante la sequenza di saldatura che i percorsi programmati offline non possono prevedere. I sistemi di tracciamento della saldatura sono quindi un requisito funzionale per i robot di saldatura di strutture in acciaio, non un optional.

Gli scanner laser a linea (di fornitori come Meta Vision Systems, Servo-Robot e Scansonic) rappresentano l'opzione più performante per l'acciaio strutturale. Lo scanner viene montato a una distanza compresa tra 80 e 150 mm dalla torcia, proietta una linea di luce strutturata attraverso il giunto e invia vettori di correzione laterale e verticale all'interpolatore del robot a una frequenza compresa tra 100 e 500 Hz. Per le applicazioni SAW, lo scanner deve essere posizionato su un braccio distanziatore che non interferisca con la tramoggia del flusso, in genere a una distanza compresa tra 200 e 350 mm dal punto di contatto del filo. Tale distanza è sufficiente per scansionare il flusso non fuso davanti all'arco, ma al contempo sufficientemente ravvicinata da permettere al percorso corretto di raggiungere l'arco prima che il pezzo si sposti dalla posizione scansionata a causa della dilatazione termica.

Standard di qualità: AWS D1.1, AWS D1.5, ISO 3834 e EN 1090

La saldatura dell'acciaio strutturale è regolata da un insieme interconnesso di norme che specificano i livelli di qualità della saldatura, i requisiti di qualificazione e gli obblighi di ispezione. La norma applicabile dipende dall'applicazione finale e dal mercato.

La norma AWS D1.5 è lo standard nordamericano più rigoroso per la saldatura strutturale di routine dei ponti. Richiede controlli a ultrasuoni (UT) su tutte le saldature a penetrazione completa e impone che le procedure di saldatura robotizzata o meccanizzata siano qualificate separatamente. Questa disposizione obbliga i fabbricanti che utilizzano un robot per la saldatura di strutture in acciaio nei progetti di costruzione di ponti a utilizzare una specifica di procedura di saldatura (WPS) e un registro di qualificazione della procedura (PQR) dedicati al processo robotizzato, distinti dalle procedure di saldatura manuale.

Le norme EN 1090 EXC3 e EXC4 impongono la conformità alla norma ISO 3834-2, che a sua volta richiede un coordinatore di saldatura certificato (livello IWE o IWT secondo ISO 14731), una documentazione completa di tracciabilità che colleghi ogni saldatura alla relativa procedura, la qualifica del saldatore o dell'operatore e i risultati dell'ispezione. Per la saldatura automatizzata secondo le norme EXC3/EXC4, il registro di saldatura del controllore del robot, che riporta velocità di avanzamento, velocità di alimentazione del filo, tensione, corrente e temperatura di preriscaldamento per ogni passata, deve essere conservato come parte della documentazione di qualità per ogni giunto.

Manuale, meccanizzato o robotizzato: confronto tra produttività e costi.

Tre casi di studio anonimi

Caso di studio 1: Produttore di basi per torri eoliche

Un'azienda europea produttrice di componenti per torri eoliche, specializzata nella realizzazione di elementi di transizione e sezioni a forma di cilindro per le fondazioni di turbine da 4 a 6 MW, si è trovata ad affrontare un collo di bottiglia nella produzione delle saldature circonferenziali a più passate che uniscono cilindri in acciaio laminato di spessore compreso tra 60 e 80 mm. Ogni saldatura richiedeva da 22 a 30 passate GMAW, secondo una procedura certificata EN 1090 EXC3 e ISO 3834-2. I saldatori manuali impiegavano dalle 35 alle 50 ore per giunto e la carenza di saldatori qualificati, in grado di rispettare le norme di preriscaldamento e di temperatura tra le passate richieste dalla procedura, stava causando ritardi nella consegna.

Il produttore ha installato un robot pesante a 6 assi su un sistema di binari circonferenziali, con la sezione del contenitore montata su un posizionatore rotante a livello del pavimento (testa con azionamento di rotazione a velocità variabile). Il controllore del robot sincronizzava la velocità di rotazione con la velocità di avanzamento per mantenere una velocità di saldatura costante da 350 a 400 mm al minuto, indipendentemente dalla variazione del diametro del contenitore tra i diversi modelli di turbina. Un regolatore di tensione dell'arco gestiva l'altezza della torcia durante ogni passata. Il tracciamento laser del cordone di saldatura, effettuato da una testa di scansione Servo-Robot, correggeva la posizione laterale a ogni passata successiva rispetto al profilo del cordone precedente.

Dopo la qualificazione del processo e un periodo di rodaggio di tre mesi, la cella ha ridotto il tempo di saldatura per giunto da 42 ore a 11 ore, con un tasso di superamento del controllo non distruttivo al primo passaggio (UT secondo EN 1090 EXC3) migliorato dal 78% al 96%. La conformità alla temperatura di preriscaldamento e tra le passate è migliorata dall'84% al 99% grazie all'integrazione nel controllore del robot di un canale dati termocoppia che sospende l'innesco dell'arco fino a quando la temperatura tra le passate non rientra nell'intervallo specificato dalla WPS.

Caso di studio 2: Officina di fabbricazione di componenti per ponti

Un'azienda nordamericana specializzata nella fabbricazione di ponti, che produce travi a piastra saldate per viadotti autostradali, ha ottenuto la certificazione AWS D1.5. L'officina produceva da 15 a 30 configurazioni di travi personalizzate all'anno, con flange di spessore variabile da 25 a 75 mm e altezze dell'anima da 1,200 a 2,400 mm. Tutte le saldature a gola CJP erano soggette a ispezione a ultrasuoni secondo i requisiti della norma AWS D1.5.

Il fabbricante ha impiegato un robot pesante a 6 assi montato su un portale sopra un banco di saldatura lungo 22 m e largo 4 m. Il portale ha gestito le saldature d'angolo anima-flangia utilizzando il processo FCAW-G, mentre le saldature d'angolo dei rinforzi dell'anima sono state programmate tramite un software di programmazione offline che importava la geometria della trave dal sistema CAD strutturale dell'officina. Le nuove configurazioni delle travi richiedevano dalle 6 alle 10 ore di programmazione OLP, rispetto ai 2-3 giorni di tracciamento manuale e preparazione delle saldature di puntatura necessari in precedenza.

L'officina ha registrato un aumento di 2.7 volte dei metri di saldatura per operatore per turno. Il tasso di accettazione al primo passaggio dei controlli a ultrasuoni sulle saldature a gola CJP ha raggiunto il 97%, consentendo all'officina di aggiudicarsi un programma ponte che richiedeva prestazioni di qualità dimostrabili superiori al loro standard di saldatura manuale. La qualificazione della procedura di saldatura robotizzata AWS D1.5 ha aggiunto otto settimane di tempo di qualificazione pre-produzione, che rappresentava il principale vincolo di pianificazione per l'avvio del sistema.

Caso di studio 3: Produttore di moduli per piattaforme offshore

Un cantiere navale offshore nel sud-est asiatico, specializzato nell'assemblaggio di telai strutturali per moduli di piattaforme offshore, realizzati con colonne a sezione scatolare di grandi dimensioni (400 × 400 × 20 mm di spessore) e travi a flangia larga, ha adottato un approccio di saldatura sincronizzata multi-robot per le giunzioni longitudinali delle colonne. Ogni colonna a sezione scatolare richiedeva la saldatura simultanea di quattro giunzioni d'angolo lunghe 12 m per controllare la distorsione angolare entro 3 mm lungo la lunghezza della colonna, un requisito imposto dalle specifiche di tolleranza dimensionale della struttura a traliccio.

Il cantiere ha installato una cella con quattro robot, ciascun braccio su una rotaia lineare indipendente di 14 m a livello del pavimento, coordinata da un'architettura di controllo robot master-slave. Tutti e quattro i robot hanno iniziato ogni passaggio simultaneamente, mantenendo velocità di avanzamento identiche con una tolleranza di ±2 mm al minuto, ed eseguendo oscillazioni della torcia sincronizzate per produrre un apporto di calore uniforme su tutte e quattro le superfici di saldatura. La distorsione dopo la saldatura misurata era in media di 1.8 mm lungo la lunghezza della colonna, contro una media precedente di 7.4 mm per la saldatura manuale, una riduzione del 76% che ha eliminato la maggior parte della raddrizzatura a fiamma post-saldatura precedentemente necessaria.

Il cantiere ha inoltre utilizzato i registri di saldatura robotizzata (corrente, tensione, velocità per passata) come documentazione di tracciabilità per il dossier di qualità strutturale offshore, soddisfacendo i requisiti dello standard di fabbricazione DNV-GL per la documentazione dei parametri di saldatura sulle saldature strutturali primarie.

Il ruolo dei fornitori esistenti: opzioni robotiche e di sistema

Diversi produttori di robot forniscono bracci con capacità di carico adatte alle applicazioni di carpenteria metallica. FANUC e ABB offrono bracci a 6 assi per carichi pesanti (da 100 a 500 kg) con compatibilità SAW e configurazioni a lungo raggio, collaudate sul campo in sistemi a portale in cantieri navali e ambienti di carpenteria pesante. La serie Motoman MS di Yaskawa include bracci progettati per il funzionamento coordinato di più robot, particolarmente utile per la configurazione di saldatura sincronizzata di colonne. KUKA offre l'integrazione di binari lineari tramite il pacchetto KUKA.LinearRobotTech, che coordina gli assi del binario e del braccio in un unico gruppo cinematico.

EVST si rivolge al mercato della saldatura strutturale pesante attraverso la sua serie QJAR, che copre un carico utile da 3 a 800 kg all'interno di un'unica architettura di controllo. I bracci QJAR da 100 a 300 kg trasportano teste SAW e torce FCAW pesanti utilizzate su applicazioni di giunti di flange di travi e lamiere spesse, mentre la linea di posizionatori di saldatura corrispondente (capacità fino a 50 tonnellate, disponibile a evsrobot.com/welding-positioner_c8) e binari lineari a livello del pavimento (evsrobot.com/robot-track) formano il sistema cinematico completo per configurazioni di saldatura di travi e colonne. EVST li fornisce come sistemi integrati chiavi in ​​mano, inclusi braccio robotico, binario, posizionatore, integrazione della fonte di alimentazione, recinzione di sicurezza e certificazione CE/SGS/TUV, riducendo il rischio di integrazione per i fabbricanti che non dispongono di personale interno di ingegneria dei sistemi robotici. La copertura completa del carico utile significa che un'unica piattaforma di controllo EVST può coordinare sia il braccio strutturale pesante che un braccio GMAW più leggero per lavori di irrigidimento o giunti ad accesso limitato sulla stessa linea di produzione. EVST offre anche un sistema di saldatura intelligente che genera percorsi di saldatura da una scansione 3D anziché tramite programmazione manuale.

Piano di adozione in quattro fasi

Fase 1: Cellula pilota, processo singolo, famiglia di giunti singoli

Iniziate con un robot, un processo e la tipologia di giunto più utilizzata in officina. Per la maggior parte dei produttori di strutture metalliche, si tratta della saldatura d'angolo tra trave e flangia mediante processo GMAW su un braccio a 6 assi con una guida lineare da 4 a 8 metri e un posizionatore testa-contropunta. La cella pilota definisce il flusso di lavoro di programmazione OLP, il processo di qualificazione WPS (inclusa la qualificazione della procedura richiesta dalla normativa per la saldatura robotizzata secondo AWS D1.1 o EN 1090) e il programma di formazione degli operatori. Una cella pilota operativa su un turno al giorno per un periodo da tre a sei mesi fornisce dati di produzione sufficienti per valutare il ritorno sull'investimento (ROI) per l'espansione e per identificare le tipologie di giunto e le condizioni del materiale che richiedono aggiornamenti del sistema di tracciamento della saldatura prima della fase successiva.

Passaggio 2: Cellule scalate, famiglie di giunti multipli, tracciamento delle cuciture

Una volta che il sistema WPS pilota è qualificato e gli operatori hanno acquisito familiarità con il software OLP, si può estendere a una seconda cella, mirata a una diversa famiglia di giunti, in genere la saldatura d'angolo del rinforzo dell'anima, utilizzando un portale o un secondo braccio montato su binario. In questa fase è opportuno aggiungere il tracciamento laser della saldatura, poiché la gamma di pezzi ampliata includerà geometrie di giunto in cui il tracciamento attraverso l'arco non fornisce una precisione adeguata. Nella Fase 2, la libreria OLP dovrebbe coprire dal 60 all'80% dei programmi di pezzi ricorrenti dell'officina, con modelli parametrici che consentono di generare nuove configurazioni modificando l'altezza della trave, la larghezza della flangia e la spaziatura dei rinforzi, anziché riprogrammare tutto da zero.

Fase 3: Linea multiprocesso, integrazione SAW, posizionatori coordinati

La terza fase integra la saldatura ad arco sommerso ad alta deposizione (SAW) per le saldature di flange di travi e giunzioni di travi scatolari, affiancando le celle GMAW già operative. La qualificazione del processo SAW secondo la normativa applicabile richiede dalle quattro alle otto settimane di preparazione pre-produzione. In questa fase viene introdotto il controllo coordinato del posizionatore, in cui l'asse di rotazione del posizionatore è un settimo asse sincronizzato del programma del robot, per consentire la saldatura continua lungo le lunghezze dei giunti senza necessità di riposizionamento manuale. Il coordinamento multi-robot per la saldatura delle colonne, ove applicabile, viene introdotto anch'esso nella Fase 3.

Fase 4: Standardizzazione multisito e monitoraggio remoto

I produttori con più sedi o cantieri possono standardizzare la piattaforma robotizzata e la libreria software OLP nella Fase 4, consentendo il trasferimento e l'esecuzione in un altro dei programmi qualificati in una sede (con la documentazione di qualificazione richiesta dal codice aggiornata per la WPS di ciascuna sede). Il monitoraggio remoto dei registri di saldatura, in cui i dati dei parametri di saldatura del robot vengono trasmessi a una dashboard di qualità centrale, fornisce visibilità gestionale su tutte le sedi e genera i registri di tracciabilità richiesti per i dossier di qualità EN 1090 EXC3/EXC4 e AWS D1.5 senza inserimento manuale dei dati.

Risorse correlate

• Guida completa alla saldatura robotizzata (2026): l'articolo fondamentale che tratta la selezione dei processi, le tipologie di robot, i sensori e il ritorno sull'investimento (ROI) in tutti i formati di automazione della saldatura.
• Checklist per la progettazione e la realizzazione di una cella di saldatura robotizzata (2026): Guida passo passo alle famiglie di layout delle celle, alla zonizzazione di sicurezza, al tracciamento delle giunzioni e alla messa in servizio.
• Saldatura robotizzata nella produzione automobilistica: standard e casi di studio (2026): in che modo gli standard di saldatura dei produttori OEM del settore automobilistico (IATF16949, ISO 5817) differiscono dai requisiti per l'acciaio strutturale.
• Come valutare un fornitore di robot industriali dalla Cina (2026)Quadro di qualificazione per la valutazione dei fornitori di robot di origine cinese, comprensivo di standard di certificazione, assistenza sul campo e documentazione.
• Opzioni per posizionatori di saldatura (evsrobot.com)Capacità di carico utile, configurazioni degli assi e compatibilità con i bracci della serie EVST QJAR per applicazioni in acciaio strutturale.
• Sistemi di binari lineari (evsrobot.com)Specifiche per binari a livello del pavimento e sopraelevati per la saldatura di travi e applicazioni con pezzi di grandi dimensioni.

Ultimo Aggiornamento: aprile 28, 2026