Robôs de soldadura: leves e à prova de falhas

• O que era necessário: calha articulada multi-eixo triflex® R feita de material refratário igumid ® NB, módulos lineares drylin® SLW, rolamentos de mesa rotativa PRT-04
• Requisitos: Com rotações de pelo menos 360 graus, todos os cabos devem ser conduzidos em segurança. Mesmo as altas temperaturas durante a soldadura e o contacto com faíscas quentes não devem causar quaisquer problemas no encaminhamento dos cabos. A suspensão e a orientação da cabeça de soldadura devem permitir um ajuste milimétrico preciso.
• Setor: Robots
• Sucesso para o cliente: Rotações de 360 graus são agora possíveis sem desgaste no cabo. Como a e-chain® é feita de igumid® NB, as faíscas não a podem danificar. Foram encontrados rolamentos completamente livres de lubrificação e manutenção para a suspensão da cabeça de soldadura, que são à prova de falhas e leves.

A DIN Tools é uma empresa sediada em Heist-op-den-Berg, perto de Antuérpia, na Bélgica, especializada no desenvolvimento de automação e robôs de soldadura. Um robô de soldadura encomendado à DIN Tools pela Smulders - uma empresa de construção francesa - foi concebido para produzir cordões de soldadura circulares e ininterruptos. O protótipo será mais tarde capaz de soldar 2.400 bocais por dia e, assim, por exemplo, produzir transições entre fundações e torres de turbinas eólicas em turbinas eólicas offshore de forma segura e melhor do que qualquer ser humano.
Visualmente, o robô de soldadura assemelha-se a um martelo pneumático. Um funcionário posiciona o robot e inicia o processo de soldadura. O robot faz agora uma volta de 360 graus com uma sobreposição adicional de 6 graus e solda o bocal à fundação. Mesmo que o processo de soldadura seja efectuado centenas de vezes por dia, supera até os trabalhadores experientes em termos de qualidade e continuidade e é, por isso, mais importante do que nunca, especialmente em tempos de escassez de mão de obra qualificada.
Ao construir o robô de soldadura, Bart Lourdaux, o Inhaver da DIN Tools, e o seu colega, o gestor de projeto Kevin Wijns, foram particularmente confrontados com o problema da passagem dos cabos. A equipa teve de encontrar uma forma de encaminhar com segurança os cabos e mangueiras para a energia e o fio de soldadura. E de forma a poderem suportar rotações de, pelo menos, 360 graus sem roçarem umas nas outras e sem se desgastarem ou prenderem umas nas outras, prejudicando assim a qualidade da soldadura. As altas temperaturas durante a soldadura e o contacto com faíscas quentes também não devem causar problemas.
Para além da passagem dos cabos, um segundo desafio foi a suspensão e a orientação da cabeça de soldadura. A exigência do cliente era poder ajustar a cabeça com precisão milimétrica através de dois eixos.

Como o CEO da DIN Tools trabalha connosco desde 2004, a solução para o problema dos cabos já estava ao nosso alcance. Atualmente, é utilizada uma triflex® R, uma e-chain tridimensional® feita de plástico de alto desempenho. O cabo de alimentação e a mangueira para alimentar o fio de soldadura podem ser facilmente fixados no interior da e-cadeia®. Cada elo da corrente permite uma torção de 10 graus. A e-chain® pode ser reforçada com uma haste de fibra para evitar a formação de laços. É possível efetuar rotações de 360 graus sem desgastar o cabo. Ao mesmo tempo, os cabos não dificultam o trabalho do robot. Como a e-chain® é feita de igumid® NB, as faíscas não a podem danificar. O plástico de alto desempenho suporta temperaturas de -40 °C a +80 °C na feira, tem uma elevada resistência à abrasão e é
robusto. Para suspender a cabeça de soldadura, são utilizados módulos lineares compactos SLW com perfis de duplo eixo de alumínio resistentes à torção da série drylin® e o rolamento plano da mesa rotativa PRT-04. A cabeça de soldadura é posicionada através de um fuso roscado trapezoidal com acionamento manual. Os rolamentos são feitos de plástico de alto desempenho e, ao contrário dos rolamentos de metal, permitem uma operação a seco de baixa manutenção. Um lubrificante sólido integrado no plástico é libertado por micro-abrasão e cria um efeito auto-lubrificante na superfície do eixo. Ninguém tem de voltar a lubrificar, não é necessário fornecer lubrificante e não são necessárias instruções. Como as partículas de poeira e sujidade se combinam rapidamente com os lubrificantes e levam à falha dos rolamentos convencionais, o funcionamento a seco também significa fiabilidade. Por fim, os módulos lineares e os rolamentos da mesa rotativa em alumínio marcam pontos pelo seu baixo peso. O robô de soldadura pesa cerca de 18 kg e é suficientemente leve para que um trabalhador o possa levantar com as mãos.