Conceptos básicos de la máquina de soldadura de espárragos automática CNC

En la actualidad, el proceso de soldadura de espárragos en un material base metálico mediante diversos métodos de soldadura se utiliza ampliamente en armarios eléctricos, electrodomésticos, muebles, piezas de automóviles y diversas piezas de chapa de ferretería. En general, estos métodos de soldadura pueden dividirse en dos tipos: soldadura por almacenamiento de energía y soldadura por arco. La soldadura por almacenamiento de energía es la más utilizada [...]

Conceptos básicos de la máquina de soldadura de espárragos automática CNC

Índice

En la actualidad, el proceso de soldadura de espárragos en un material base metálico mediante diversos métodos de soldadura se utiliza ampliamente en armarios eléctricos, electrodomésticos, muebles, piezas de automóviles y diversas piezas de chapa de ferretería.

En general, estos métodos de soldadura pueden dividirse en dos tipos: soldadura por acumulación de energía y soldadura por arco.

Figura 1 Máquina automática CNC de soldadura de espárragos

La soldadura con almacenamiento de energía se utiliza sobre todo para soldar espárragos de pequeño diámetro. El principio consiste en la liberación de energía almacenada en un condensador en el momento en que el espárrago entra en contacto con el material base, lo que hace que la zona de unión entre el espárrago y el material base se funda y se suelde.

Este tipo de soldadura se completa instantáneamente y tiene las ventajas de un funcionamiento sencillo, pequeño superficie de soldadura marcas, alta eficiencia, equipo compacto y fácil portabilidad. Ahora se utiliza ampliamente en diversos campos de la producción de soldadura de pernos de chapa fina.

Soldadura por arco aplica tensión a través de una bobina entre el espárrago y el material base. Cuando el espárrago entra en contacto con el material de base y luego se retira de él, se produce un cortocircuito y se arranca un arco eléctrico.

Este arco eléctrico a alta temperatura funde la superficie de contacto del espárrago y el material base. Al cabo de un rato, se presiona con fuerza, soldando firmemente el espárrago y el material base.

Este método se utiliza principalmente en áreas que requieren una mayor resistencia de la soldadura, como piezas de automoción y chapa de acero partes.

De acuerdo con estos dos métodos de soldaduraEn la actualidad, hemos desarrollado equipos de soldadura de espárragos, incluyendo equipos manuales de soldadura de espárragos, equipos de soldadura por arco, máquinas automáticas CNC de soldadura de espárragos, estaciones de trabajo robotizadas de soldadura de espárragos y máquinas automáticas de escritorio de soldadura de espárragos. Este artículo presenta principalmente la máquina de soldadura de pernos automatizada CNC.

Como se muestra en la figura 1, la soldadora de espárragos automatizada CNC es un dispositivo automatizado desarrollado para ayudar a los clientes a manejar la soldadura en masa de espárragos.

Con el continuo aumento de los costes laborales en las fábricas, la variedad y cantidad de productos que deben soldarse con espárragos es cada vez mayor, y las tareas de producción tienden hacia lotes pequeños y múltiples variedades.

Este equipo automatizado puede satisfacer bien estas necesidades de producción y se está convirtiendo gradualmente en equipo estándar en chapa metálica y fábricas de transformación de metales.

Composición básica de la máquina automática CNC de soldadura de espárragos

La máquina de soldadura de espárragos automatizada CNC consta principalmente de ocho partes: la estructura del bastidor, la estructura de la bancada, sistema de transmisión, sistema de accionamiento, sistema de control, plataforma de soldadura, mecanismo automático de selección y alimentación de clavos y cabezal automático de la antorcha de soldadura.

La estructura de la estantería se divide en estructuras verticales y horizontales. Por lo general, si la longitud de la pieza supera los 3200 mm o la anchura los 1200 mm, se utiliza una estructura vertical, como se muestra en la figura 2.

Figura 2: Estructura vertical

Si la longitud de la pieza es inferior a 3200 mm o la anchura no supera los 1200 mm, se utiliza una estructura horizontal, como se muestra en la figura 3, que facilita la carga de la pieza y el funcionamiento del equipo.

Figura 3: Estructura horizontal

El eje Y adopta una forma de pórtico de doble accionamiento, la viga del eje X utiliza una aviación especial extruida perfil de aluminioy la viga móvil es ligera, robusta y no se deforma fácilmente.

La viga perfilada de aluminio está fresada con precisión por a CNC pórtico para garantizar que la precisión de paralelismo y rectitud del equipo esté dentro de 0,02 mm.

La dirección del eje X en ambos extremos es una estructura en voladizo, lo que permite que el cabezal de la máquina se mueva fuera del plano de la mesa de trabajo, facilitando el mantenimiento del cabezal de la máquina, reduciendo el volumen de la máquina herramienta y maximizando el uso del área efectiva de la plataforma.

Estructura de la cama

Debido al pequeño volumen de producción y al elevado precio de este tipo de equipos, la mayoría de los fabricantes utilizan un ensamblaje cuadrado de estructura sencilla y bajo coste.

Suele haber dos formas: una se ensambla a partir de perfiles totalmente de aluminio, que es fácil de producir y montar, y no requiere soldadura, recocidoo mecanizado de precisión, y tiene un bajo coste de producción.

El inconveniente es que su resistencia no es suficiente, el bastidor es propenso a la deformación y el transporte y la manipulación pueden provocar un posicionamiento impreciso, lo que se traduce en una baja velocidad de funcionamiento de la máquina herramienta.

Otro tipo consiste en reequipar la bancada de una máquina de grabado común disponible en el mercado. Hay muchos fabricantes de este tipo de bancadas, y los precios son bajos. La ventaja es que son fáciles de fabricar y montar sin incurrir en grandes costes de producción.

El inconveniente es que los estilos de las máquinas de grabado son monótonos, generalmente estructuras verticales, y debido a la feroz competencia del mercado, el material de la bancada y el control del procesamiento varían mucho, lo que dificulta garantizar la consistencia de la calidad del producto.

Los equipos que fabricamos utilizan una bancada de acero de alta resistencia soldada entre sí. Tras el recocido, las superficies de instalación de las ranuras guía de los ejes X e Y se procesan con una gran fresadora de pórtico CNC. La máquina funciona a una velocidad estable, lo que garantiza una excelente calidad del producto.

Sistema de transmisión

La parte de transmisión estándar está equipada con una correa de alta precisión (figura 4) o una cremallera de engranajes (figura 5) para la transmisión, guiadas por un carril de guía lineal (figura 6), lo que garantiza un funcionamiento de alta precisión y velocidad.

Figura 4: Cinta de alta precisión
Figura 5: Cremallera
Figura 6: Carril lineal

La configuración opcional es un motor lineal (figura 7) + rejilla metálica (figura 8) para la transmisión.

Figura 7: Motor lineal
Figura 8: Rejilla metálica

El motor lineal tiene una larga vida útil, un menor consumo de energía, una transmisión más estable y un posicionamiento más preciso. Viene con un gabinete magnético de alta precisión que es durable, no propenso al envejecimiento, de alta precisión, y fuerte en la capacidad anti-contaminación.

Sistema de accionamiento

Todos los mecanismos de desplazamiento están accionados por servomotores de alta precisión (Figura 9), consiguiendo un posicionamiento preciso. El eje Y adopta un control de servomotor de doble accionamiento (Figura 10), lo que garantiza una gran precisión y estabilidad durante el funcionamiento a alta velocidad del equipo.

Figura 9: Servomotor
Figura 10: Eje Y de doble accionamiento

Sistema de control

El sistema de control adopta un sistema de control numérico integrado táctil. El controlador es un controlador de movimiento multieje de nueva generación importado, desarrollado a partir de sistemas robóticos industriales.

Es estable, fiable y potente. La interfaz hombre-máquina es una caja portátil móvil a todo color, de cómodo manejo, como se muestra en la figura 11.

Figura 11: Caja de control manual

El controlador del servomotor adopta un sistema de tres ejes, que es pequeño en tamaño, fácil de instalar, sencillo de cablear y estable en el control.

En función de las diferentes necesidades de los clientes, las condiciones de funcionamiento in situ, el tamaño de los lotes de productos y los hábitos de funcionamiento, ofrecemos tres métodos de programación diferentes: enseñanza, CAD y coordenadas. El sistema también cuenta con funciones prácticas como el remachado y el funcionamiento en seco, lo que hace que la operación sea sencilla y cómoda.

El recorrido didáctico está equipado con un indicador de infrarrojos. El volante del manipulador se utiliza para el posicionamiento de puntos, lo que facilita la introducción de las coordenadas de los montantes y hace que el proceso sea cómodo y rápido.

La programación CAD puede generar programas de trabajo a partir de dibujos CAD en el ordenador mediante software especializado, que luego pueden copiarse en el sistema a través de USB para la producción directa.

La posición de coordenadas puede introducirse en la tabla del sistema basándose en los planos de mecanizado, lo que permite al sistema generar el programa de procesamiento. El sistema también admite la llamada al programa mediante el escaneado de un código QR con un lector de códigos de barras.

El sistema también dispone de una función de almacenamiento de datos, que puede guardar todos los datos dimensionales de los puntos de proceso, datos del cabezal de la pistola, etc., en un archivo personalizado para facilitar su recuperación.

Plataforma de soldadura

La plataforma de soldadura está compuesta por una plataforma aislante de bola flotante, una pinza neumática y un bloque de posicionamiento móvil, como se muestra en la figura 12.

Figura 12: Plataforma de soldadura

Al cargar manualmente los materiales, la bola flotante se eleva para evitar que la pieza, especialmente las de acero inoxidable, raye la superficie debido a la fricción en la plataforma aislante.

Durante el funcionamiento, la bola flotante cae, y la pinza sujeta la pieza de trabajo firmemente al suelo. El bloque de posicionamiento móvil redondo facilita la fijación de cualquier forma de pieza de trabajo, y puede posicionar el borde exterior y el orificio interior de la pieza de trabajo.

El banco de trabajo está distribuido uniformemente con ranuras de cola de milano de instalación modular, que pueden ajustar a voluntad la posición de instalación del bloque de posicionamiento de piezas de sujeción neumática. De este modo, la carga y descarga manual ahorra tiempo y esfuerzo.

De acuerdo con los requisitos del producto del cliente, las posiciones A y B se pueden ajustar, realizando el uso alternativo de las posiciones A y B, mejorando significativamente la eficiencia de la producción.

Mecanismo automático de selección y entrega de clavos

El mecanismo de selección y entrega de clavos se divide en un mecanismo de selección y entrega de disco vibratorio y un mecanismo de selección y entrega de tipo tambor, como se muestra en la figura 13.

Figura 13: Mecanismo automático de selección y alimentación de clavos

La configuración estándar es la de tipo tambor. El disco de vibración es adecuado para espárragos especiales, y el tipo tambor es adecuado para espárragos ordinarios.

El dispositivo automático de entrega de clavos consta de un selector de clavos, un mecanismo neumático de entrega de clavos, una pistola de soldadura automática y un tubo de entrega de clavos.

Puede lograr la entrega y soldadura automática de clavos, tiene una alta fiabilidad de entrega de clavos, puede detectar automáticamente la presencia de clavos, mejora la eficiencia y fiabilidad del sistema, y tiene una estructura de diseño simple y razonable que es estable y fiable.

El mecanismo específico de entrega de clavos tiene características como gran capacidad de carga, bajo nivel de ruido y ahorro de energía y reducción del consumo. Las especificaciones de los clavos van de M3 a M8 (los no estándar pueden personalizarse).

Cabezal de pistola de soldadura automática

Como se muestra en la figura 14, el cabezal de la pistola de soldadura automática utiliza un servomotor (carrera de 150 mm) y un cilindro deslizante de precisión (carrera directa de la pistola de 50 mm, carrera oblicua de la pistola de 150 mm) para mover el mecanismo de la pistola de soldadura.

Figura 14: Cabezal de pistola de soldadura automática

Esto garantiza que la altura de soldadura del cabezal de la pistola de soldar sea ajustable dentro del rango de 0-200 mm o 0-300 mm.

La distancia entre el perno y la chapa puede ajustarse mediante el servomotor, y la altura de elevación del mecanismo de la pistola de soldadura puede ajustarse según la forma de la chapa para evitar colisiones entre la pieza y la pistola de soldadura.

También se pueden utilizar diferentes pistolas de soldadura para ajustar con precisión la separación entre el espárrago y la chapa cuando se sueldan espárragos de diferentes longitudes, lo que garantiza velocidad de soldaduray una presión estable y ajustable para adaptarse a las superficies irregulares de la chapa.

Características y ventajas de la máquina automática CNC de soldadura de espárragos

(1) Posicionamiento preciso: Utiliza control de programación por ordenador para un posicionamiento flexible, cómodo y estable.

(2) Alta calidad de soldadura: Puede soldar rápida y firmemente espárragos de diversas especificaciones sobre superficies metálicas, sin dejar rastro en la parte posterior de la chapa soldada, ni depresiones o salientes perceptibles.

(3) Amplia adaptabilidad de materiales: Capaz de soldar chapas en frío, acero inoxidable, placas de aluminio, chapas galvanizadas y otros materiales, como se muestra en la figura 15.

Figura 15: Piezas soldadas de espárragos y materiales diversos

(4) Alta eficiencia: Proporciona alimentación y soldadura automática de espárragos, eliminando la necesidad de tediosos procesos tradicionales como perforación, remachado, soldadura por arco y tratamiento posterior a la soldadura. Puede soldar 25-30 espárragos por minuto, ahorrando tiempo y esfuerzo.

(5) Programación CNC: Puede satisfacer requisitos de esquemas de soldadura más complejos.

Funciones especiales de la máquina automática CNC de soldadura de espárragos

La máquina automática CNC de soldadura de espárragos está equipada con un cabezal de pistola de fresa desarrollado independientemente por nuestra empresa, como se muestra en la Figura 16, que permite las funciones de "desbarbado", prevención de salpicaduras y soplado.

Figura 16: Cabezal de fresa

La función de "desgalvanizado" se utiliza cuando se procesan chapas galvanizadas. Debido a la diferencia de material entre la capa superficial de zinc y la placa interior, si no se trata la superficie, se producirán problemas como chamuscado y falsa soldadura durante el proceso de clavado, lo que afectará a la calidad del procesado y aumentará la carga de trabajo posterior.

Nuestra tecnología de "de-coating" desarrollada de forma independiente puede evitar estos problemas.

Cuando los usuarios activan la función "de-recubrimiento" en el programa, el dispositivo utilizará automáticamente el cabezal de la pistola de fresado para limpiar el recubrimiento de la superficie, y la profundidad de "de-recubrimiento" puede ajustarse según sea necesario para garantizar que el dispositivo es aplicable a cualquier espesor de recubrimiento.

Esto no sólo hace que la zona de procesado sea más agradable estéticamente y garantiza la calidad del procesado, sino que también mejora significativamente la eficacia del procesado y reduce el desperdicio de mano de obra y materiales en el postprocesado.

La función de prevención de salpicaduras conecta el cabezal de la pistola al fluido de prevención de salpicaduras de soldadura de alta eficacia para evitar que los óxidos de las salpicaduras de soldadura se adhieran al material base debido a la alta temperatura, reduciendo las falsas soldaduras y las soldaduras fallidas, y protegiendo a los trabajadores de las lesiones provocadas por las escorias de soldadura.

Antes de soldar, rocíe el líquido antisalpicaduras en ambos lados de la costura de soldadura. La escoria caída se reduce significativamente, y cualquier resto de escoria en la superficie puede limpiarse con un paño, sin dejar rastro y evitando la oxidación, sin afectar a la posterior pintura de la superficie.

La función de soplado puede soplar las limaduras de hierro después del procesamiento del cabezal de la pistola de la fresa, evitando soplar con la boca o limpiar con la mano, lo que puede causar que las limaduras de hierro vuelen a los ojos o corten los dedos.

Conclusión

La máquina automática CNC de soldadura de espárragos tiene características sobresalientes y ventajas claras, y es ampliamente utilizada en la producción de soldadura de espárragos de chapa fina en campos como la electricidad, electrónica, calderas, construcción de energía, decoración y electrodomésticos, ascensores, industria automotriz, industria de la construcción naval, y la industria aeroespacial.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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