O que é uma célula de soldagem robótica No-Teach

Um não-ensino Célula de soldagem robótica é um sistema inteligente de automação de soldagem que elimina a necessidade da tradicional programação manual do pendente de ensino. Ao integrar a detecção de visão 3D, reconhecimento inteligente de solda, e tecnologias de planejamento automático de caminhos, o sistema pode gerar automaticamente programas de soldagem e executar tarefas de soldagem sem consumir muito tempo “ponto a ponto” processo de ensino normalmente necessário para robôs industriais.

A soldagem robótica tradicional exige que os operadores guiem manualmente o robô através de cada caminho de soldagem, um processo que pode levar horas ou até dias para peças complexas. A tecnologia sem ensino muda fundamentalmente este paradigma. O robô “vê” a peça de trabalho, identifica automaticamente costuras de solda, planeja a trajetória ideal de soldagem, e executa a solda — tudo sem programação manual.

Células de trabalho robóticas sem treinamento operam sob condições industriais exigentes, incluindo diversos ajustes de peças de trabalho, posicionamento inconsistente da peça, respingos de soldagem, e distorção térmica. Portanto, eles são projetados com câmeras 3D de alta precisão, algoritmos de visão avançados, plataformas robóticas rígidas, e sistemas de controle inteligentes para garantir desempenho estável e qualidade de solda confiável.

Essas células de trabalho são amplamente utilizadas em diversas aplicações, incluindo fabricação de estruturas de aço, maquinaria de construção, componentes ferroviários, construção naval, e manufatura em geral - especialmente em setores de alto mix, ambientes de produção de baixo volume onde a programação robótica tradicional seria impraticável.

Especificações do sistema (FSWELD3800E)

Baseado no sistema de controle de soldagem inteligente Bochuc FSWELD 3800E, a célula de trabalho robótica sem ensino atende aos seguintes limites técnicos:

Parâmetro	Especificação
Largura da peça	≤3000mm
Altura das costelas	40milímetro ~ 1000mm
Espessura das costelas	6milímetro ~ 30mm (uniforme por placa)
Comprimento das costelas	≥30mm
Desvio perpendicular (costela para placa de base)	≤ 5°
Espaçamento entre costelas (ao longo da direção de digitalização)	≥ 200 mm
Proporção profundidade/largura	≤ 1.5 (para evitar obstáculos)
Inclinação da borda superior da placa vertical	≤ 45°
Ângulo entre duas placas que se cruzam	≥30°
Diferença de altura de posicionamento da peça de trabalho	≤ 10°
Dobragem de placa web	≤30mm
Dobragem vertical de placas	≤ 20 mm
Tamanho do furo de solda	25milímetro ~ 50mm
Tolerância de montagem	≤30mm
Desvio do ângulo de montagem	≤ 8°
Tolerância de variação do comprimento da solda	≤30mm
Tolerância de lacuna (solda de faixa Z≥8mm)	≤3 mm
Consistência da dimensão do canal	±1 mm
Desvio do ângulo da ranhura	0°~-5°

Estrutura de uma célula de trabalho robótica sem ensino

Uma típica célula de trabalho robótica sem ensino consiste em vários componentes principais:

• Robô industrial com tocha de soldagem (apoiando a KUKA, FANUC, YASKAWA, QJAR, ESFORÇO, etc.)
• 3Sistema de visão D (Câmera estéreo laser de linha BCW181P)
• Buscador de costura a laser (Buscador de fio BCW600P-E)
• Sistema de controle sem ensino (PC industrial FSWELD 3800E)
• Sistema de posicionamento de peças (toca-discos, cabeçote-cabeçote, posicionador, trilho, pórtico)
• Gabinete de segurança e extração de fumos
• Interface do operador com visualização digital dupla (Pendente de ensino de soldagem WKB SW)

Entre esses componentes, o3Sistema de visão D e software de controle inteligentedesempenhar o papel mais crítico, permitindo que o robô perceba, entender, e adaptar-se à peça de trabalho real sem intervenção humana.

3Sistema de visão D (Modelagem Reversa)

O sistema de visão 3D é o “olho” da célula de trabalho robótica sem ensino. O sistema FSWELD 3800E está equipado com oCâmera estéreo laser de linha BCW181P, apoiandomodelagem reversa— a capacidade de digitalizar peças de trabalho e gerar modelos 3D sem entrada de CAD.

Requisitos de instalação da câmera:

• Altura de montagem: 1.7m da superfície inferior da lente ao plano de processamento
• Orientação de montagem: Deve estar paralelo ao chão

Dois modos de operação:

• Modelagem Reversa (3800 série): Digitalize peças de trabalho diretamente, sem modelos CAD
• Orientado por modelo (2800/3800 série): Importe modelos STEP/IGES/DXF para geração automática de caminhos

Um sistema de visão 3D de alta qualidade deve fornecer:

• Velocidade de digitalização rápida (tipicamente 30-60 segundos por peça de trabalho)
• Alta resolução para detecção precisa de costuras (erro <0.16milímetros)
• Robustez contra luz ambiente e respingos de soldagem
• Capacidade de detectar vários tipos de juntas (bunda, filé, colo, canto, placa de tubo)
• Compensação automática para variações de ajuste de peças (dentro de ±30 mm)

Sistema de controle sem ensino

O sistema de controle sem ensino é o “cérebro” que processa dados visuais e gera programas de movimento do robô automaticamente. O sistema FSWELD 3800E utiliza oPC industrial HypTronic3_HPC3870E-WcomPlacas adaptadoras HPL2720E/BCL4500B.

O operador simplesmente carrega um modelo CAD 3D (ETAPA, IGES, ou formato DXF) ou usa modelagem reversa para digitalizar a peça de trabalho, identifica as juntas de solda a serem concluídas, e seleciona parâmetros básicos como tipo de junta e técnica de soldagem.

O sistema de controle executa então as seguintes funções automaticamente:

Função	Descrição
3Análise do modelo D / modelagem reversa	Extrai geometria de CAD ou gera a partir de digitalização
Planejamento automático de caminho	Gera a trajetória ideal do robô evitando colisões
Correspondência de parâmetros de soldagem	Seleciona a tensão apropriada, atual, velocidade, e tecer parâmetros
Simulação de gêmeo digital	Visualiza todo o processo de soldagem antes da execução
Adaptação em tempo real	Ajusta a posição da tocha com base na detecção real da costura
Rastreamento de arco inteligente	Correção de desvio em tempo real durante a soldagem (±8° desvio de ângulo)

Um sistema de controle sem ensino de alta qualidade deve fornecer:

• Suporte para formatos CAD comuns (ETAPA, IGES, DXF)
• Extração Tekla com um clique
• Reconhecimento automático de tipos de juntas soldadas
• Interface de usuário intuitiva que requer treinamento mínimo
• Visualização de gêmeo digital para verificação do programa
• Adaptabilidade a vários processos de soldagem (GMAW, GTAW, pulsou-me)

Sistema de detecção de costura a laser (Buscador)

Além da visão 3D para localização de peças, o sistema FSWELD 3800E incorpora oBuscador de fio BCW600P-Ededicado à detecção precisa de costuras. Este sistema verifica a junta de solda real, compara os dados medidos com o modelo CAD, e faz microajustes no caminho de soldagem em tempo real.

Melhorias do BCW600P-E em relação ao BCW600P padrão:

• Otimizado para tubos galvanizados, peças de alumínio, peças de trabalho retificadas, e juntas sobrepostas de placa fina
• Resolve efetivamente falhas de posicionamento de precisão causadas por perda de nuvem de pontos
• Suporte adicional para materiais refletivos de alumínio e aço inoxidável
• Suporta áreas de solda retificada (área de solo ≤20mm em placas verticais e de base)

Requisito de cabo: Cabo Ethernet padrão + cabo híbrido de alta flexibilidade, comprimento total ≤50m.

Um sistema de detecção de costura a laser de alta qualidade deve fornecer:

• Medição sem contato para alta velocidade (tão pouco quanto 15 segundos para articulações típicas)
• Precisão submilimétrica para aplicações críticas
• Feedback em tempo real para o controlador do robô
• Operação robusta em ambiente de soldagem
• Compensação automática para variações de ajuste de peças

Configurações de célula de trabalho

Células de trabalho robóticas sem ensino podem ser configuradas em vários layouts para atender diferentes aplicações:

Configuração	Descrição	Melhor para
Robô montado no chão com plataforma giratória	Robô em pedestal fixo, a peça gira no posicionador de eixo único	Peças de tamanho médio que exigem múltiplas posições de soldagem
Robô no trilho do 7º eixo	O robô viaja ao longo de um trilho linear para acessar diversas estações ou peças de trabalho longas	Peças grandes ou células multiestações
Posicionador cabeçote-cabeçote	Peças longas fixadas e giradas entre o cabeçote e o cabeçote móvel	Vigas, colunas, eixos, e membros estruturais
Configuração do pórtico aéreo (8/9 eixo)	Robô invertido no pórtico para grandes dimensões, peças pesadas	Vigas de ponte, painéis de navio, grandes estruturas
Célula de trabalho de estação dupla	Duas posições da peça permitindo carga/descarga enquanto o robô solda	Alta produtividade, tempo ocioso reduzido

Configurações de robô suportadas: 6-eixo, 7-eixo (piso/trilho aéreo), 8-eixo (Tipo YX), 9-eixo (Tipo YXZ/YZX)

Envelope de Trabalho(com robô de alcance de 2m):

• Base fixa: Largura máxima 1200 mm, comprimento máximo 2000mm
• Trilho + montagem no chão: Largura máxima 1200 mm, comprimento limitado por trilho
• Trilho + montagem suspensa: Largura máxima 2200 mm, comprimento limitado por trilho

Indústrias e tipos de peças suportados

Células de trabalho robóticas sem ensino são amplamente utilizadas em vários setores. Abaixo estão os aplicativos verificados:

1. Construção de estruturas metálicas

Tipo	Características
Flanges de viga H, costelas lineares	Placa base com dois flanges laterais, largura variável, múltiplas costelas permitidas
Placas verticais curvas irregulares	Suporta placas curvas circulares e irregulares
Costelas irregulares	Mais alto ou mais baixo que o flange, suporta paralelo, convexo, côncavo
Costelas inclinadas	Tamanho ≥100×100mm, ângulo 60°~120°, grossura <15milímetros
Tampas finais	Reforço triangular, comprimento lateral ≥40mm, espessura ≥6mm
Placas de suporte	Espessura ≥10mm, área ≥50×50mm

2. Ponte e construção naval

Tipo	Características
Barras em T	Placa vertical com borda superior inclinada ou entalhada, furos de solda ≥25mm
Submontagens	Suporta paralelo, placas verticais curvadas para cima/para baixo
Unidades de placa	Furos poligonais ou elípticos, altura da costela ≥40mm

3. Tanques Transformadores

Tipo	Características
Costelas de prato	Espessura ≥6mm, altura ≥40mm, inclinação requer margem de altura de 20 mm
Flanges de vedação	Espessura ≥10mm, comprimento/largura ≥50mm, retangular (sem círculos), raio de chanfro ≥5mm
Costelas pequenas	Reforço triangular, comprimento lateral ≥40mm, espessura ≥6mm

4. Estruturas de pés de torre

• Modo de pé de torre dedicado (herdado de 2800T)
• Geração automática de desenhos, 2Conversão D para 3D

Não suportado

• Peças de trabalho refletivas (aço inoxidável/alumínio requerem avaliação)
• Placas montadas lateralmente
• Flanges circulares
• Ligas de alumínio (sem rastreamento de arco, questões de reflexão)
• Aço inoxidável não totalmente testado pelo sistema FSWELD

Processos de soldagem suportados

Parâmetro	Especificação
Materiais	Aço carbono, aço de baixa liga, aço inoxidável (não-espelho)
Método de soldagem	Soldagem a arco de metal a gás (GMAW)
Posições de soldagem	PA, OP, PC, PF, PG
Gás de proteção	80%Ar+20%CO₂, 100%CO₂, 95%Ar+5%O₂
Diâmetro do fio	Sólido φ1,0/1,2/1,6mm, com núcleo de fluxo φ1,2 mm

Suporte ao pacote de software de processo:

• Iniciar/reiniciar do zero
• Soldagem de tecelagem (seno, triângulo, Formato L, seno inclinado, pêndulo)
• Soldagem intermitente (pular soldagem, soldagem retroativa)
• Soldagem de canto
• Soldagem contínua
• Soldagem de furo de solda
• Rastreamento de arco (tecido senoidal/em forma de L/triângulo)
• Soldagem multipassagem multicamadas
• Adaptação de ranhura de coluna de caixa

Processo de Fabricação

Células de trabalho robóticas sem ensino são produzidas através de vários processos de fabricação importantes:

Design e Engenharia: Design de célula personalizado com base no tamanho da peça, material, e requisitos de produção.

Fabricação e Montagem: Estruturas de aço de alta resistência para posicionadores, trilhos, e gabinetes de segurança.

Integração de Sistemas: Integração do robô, sistema de visão, controlador, e posicionadores.

Configuração de software: Calibração do sistema de visão, configuração de parâmetros de soldagem, e configuração da interface do usuário.

Teste e calibração: Teste completo do sistema, incluindo calibração de visão, verificação de caminho, e validação da qualidade da solda.

Treinamento de Operadores: Treinamento sobre operação do sistema, solução de problemas básicos, e procedimentos de manutenção.

Principais benefícios

Beneficiar	Descrição
Elimina a programação pendente de ensino	Não são necessárias habilidades de programação; operadores podem ser treinados em horas
Reduz o tempo de programação em 70-90%	De horas/dias a minutos
Não é necessária fixação personalizada	As peças de trabalho podem ser soldadas por pontos e colocadas em grampos simples (tolerância de montagem ±30mm)
Lida com variação de peças	Compensa automaticamente diferenças de ajuste e posicionamento (desvio de ângulo ≤8°)
Ideal para produção de alta mistura	Alterne entre diferentes peças sem reprogramar
Verificação de gêmeo digital	Simule toda a solda antes da execução
Menor exigência de mão de obra qualificada	Reduz a dependência de soldadores e programadores especializados
Capacidade de modelagem reversa (3800 série)	Gere caminhos de soldagem sem modelos CAD
Rastreamento de arco inteligente	Correção de desvio em tempo real durante a soldagem

Estações de trabalho robóticas personalizadas & Fabricante de sistemas a laser

Soluções de automação robótica industrial

Fornecemos soluções de automação robótica de alto desempenho para a fabricação moderna.

Especializada em estações de trabalho robóticas e sistemas laser, fornecemos soluções personalizadas para soldagem, corte, processamento a laser, e aplicações de manuseio de materiais. Com 26+ anos de experiência, 40+ tecnologias patenteadas, e 2,000+ projetos de sucesso em todo o mundo, capacitamos os fabricantes para aumentar a produtividade, garantir qualidade consistente, e maximizar o ROI.

Apoiado por uma equipe de engenharia experiente e uma base de produção com certificação ISO, estamos empenhados em ajudar nossos clientes a permanecerem competitivos em um mercado global em rápida evolução.