5Vp

Control automático de las superficies de las caras en Control automático de las superficies de las caras en Control automático de las superficies de las caras en Control automático de las superficies de las caras en

electrodos ó electrodos ó electrodos ó electrodos ó CAPSCAPSCAPSCAPS

WeldTEE

VSE01 y VSE01-EV

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Control automático del estado superficial de las caras de

electrodos en pinzas robot y máquinas especiales de

soldadura por resistencia WeldTEE modelos VSE01/EV

Por todos es conocido el proceso de afilado o reavivado de los electrodos ó caps

en sistemas robotizados para la soldadura por resistencia de puntos en

metales, estos procesos de afilado se basan en experiencias según el tipo de

electrodo ó cap , su material, la cantidad de calor generada en cada punto, el

numero de puntos en cada unidad y las unidades a fabricar, conjugando

todos estos valores se pueden realizar unos cálculos de afilado y cambio de

los electrodos ó caps aproximados.

Hasta aquí todo parece correcto pero recordemos que es un proceso totalmente

mecánico en el que se pueden producir multitud de defectos no detectados y

que provocarían un mal afilado con lo que los puntos realizados serían

defectuosos y por tanto se deben recuperar sacando de línea las unidades

afectadas.

Algunos de estos defectos son:

Las herramientas de corte son un elemento mecánico que van perdiendo el

corte y por tanto periódicamente debemos ajustar el tiempo de afilado y

verificar su corte.

No hay detección de presencia de cuchilla, con lo que sí una cuchilla se cae, o

se rompe realizaremos un afilado defectuoso.

En caso de un sobrecalentamiento de uno o ambos electrodos ó caps por un

problema de refrigeración, el electrodo ó cap llega en condiciones peores a

las seleccionadas en la afiladora y por tanto el afilado será defectuoso.

En caso de un explosionado de los electrodos ó caps por realizar un arco debido

a cualquier problema de suciedad o contaminación en la chapa o electrodos

se realizaría un afilado defectuoso.

Por todo ello en los procesos automatizados como nos encontramos hoy en día

faltaba un chequeo preciso de la superficie de los electrodos ó caps después

del afilado, o dicho de otra forma un sistema de detección que garantice que

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los electrodos ó caps que van a empezar a soldar estén en perfectas

condiciones de trabajo.

Tras un minucioso estudio, hemos desarrollado un producto totalmente

novedoso que chequea si se ha producido alguno de los defectos

mencionados en los electrodos ó caps.

A continuación les detallamos las características principales de nuestro control

automático de superficie de electrodos ó caps WeldTEE VSE01 y

WeldTEE VSE01-EV:

Desarrollado específicamente para la verificación del estado de la punta

de los electrodos ó caps de soldadura por resistencia en cualquiera de

sus modos de aleación (CuCrZr, CuAl2O3, CuCr).

A diferencia de otros comprobadores que verifican el brillo superficial

(totalmente erróneo ya que podemos tener una punta con latón y muy

brillante con lo que nos daría una lectura correcta y no lo sería), o el pasa

no pasa en el que se realiza una hembra exacta de la cuchilla de afilado y si

el electrodo “asoma” nos da como correcto (recordemos que la tendencia es

a afilar muy a menudo durante un tiempo muy corto y por tanto desgastan

sólo entre 0.1 y 0.3 mm la superficie de las puntas, con lo que la detección

pasa no pasa es muy poco precisa), nuestro equipo verifica el brillo y

contraste del cobre aleado, con lo que actualmente es el único equipo

que nos da una fiabilidad extrema.

Lente de verificación de mineral altamente resistente a las ralladuras.

Debido a su diseño compacto, el grosor del equipo de 24 mm le permite

que prácticamente cualquier pinza puede ser verificada.

Aplicación en maquinas de soldadura por resistencia robotizadas

independientemente de su sistema de esfuerzo (cilindro neumático,

eléctrico o servo-motor), de sus dimensiones, del tipo de articulación

(pinza en “X” o pinza en “J”), de la forma de los electrodos ó caps a

medir (esféricos, excéntricos, cónicos o con formas especiales además de si

son electrodos ó caps macho o hembra), y de la inclinación de los

portaelectrodos (se puede verificar de 0 a 30º de inclinación en uno o ambos

electrodos ó caps).

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Auto limpieza de los lentes de verificación mediante aire a presión

(sólo para modelo VSE01-EV) para evitar posibles malas lecturas por

suciedad ambiental o deposición de agua de la propia pinza (máximo 10 bar).

Alto grado de protección al polvo y salpicaduras de líquidos (grado de

protección IP65).

Montaje muy fiable en cualquier posición debido a la disposición de

múltiples taladros de fijación.

Alcance de detección de entre 2.5 y 12.5 mm para cada electrodo ó

cap y el radio de desviación es de 4 mm.

Zona d

e n

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ete

cció

n

Zona d

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o d

ete

cció

n

Zona d

e n

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Como novedad el equipo puede detectar el estado de la punta de los

electrodos ó caps sin necesidad de realizar un esfuerzo entre

electrodos sobre el equipo, y si por error se aplicase un esfuerzo

sobre él no habría detección por tanto sabríamos que se está realizando

mal la programación del robot o pinza automática.

El equipo no está mecánicamente preparado para realizar un esfuerzo

continuo sobre él, y de hecho, en caso de cerrar la pinza de soldadura

sobre él no detectaría los electrodos como buenos. En caso de programar

erróneamente sobre los sensores y presionar con la pinza de soldadura

el equipo puede soportar hasta 150 Kgf de esfuerzo.

La verificación de la punta de los electrodos ó caps se realiza

hasta un máximo de ø6 y un mínimo de ø2.5, con lo que se

garantiza la óptima calidad del estado de la cara de soldadura y por

tanto del punto de soldadura.

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Alimentación de aire mediante un tubo de ø6 exterior a un máximo

de 10 Bar de presión.

Señales de salida separadas (podemos detectar cada electrodo por

separado, por tanto sabremos exactamente qué electrodo tiene el

problema).

Combinando nuestros equipos con una programación de autómata o

robot adecuada, además se puede optimizar la vida de la cuchilla al

máximo, ya que a medida que se gasta la cuchilla podemos ir

aumentando el tiempo de afilado hasta un valor máximo definido por el

usuario en que se considera que la cuchilla está ya completamente

gastada.

Conector 5 pins M12 macho

En tensión EV funcionando

(ON)

Electrodo superior en buen estado (Upper OK)

Electrodo inferior en buen estado (Lower OK)

Protección de aluminio endurecido (acabado superficial

anodizado azul)

Entrada de aire tubo de ø6 exterior

Electro válvula alimentada a 24 Vcc

Lente sensor

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ESTUDIO REALIZADO EN PLANTA PRODUCTIVA SECTOR AUTOMOCIÓN

Con una conveniente programación de robot y autómata se puede conseguir

hasta un ahorro de casi el 50% de la vida del electrodo, ya que se puede

automatizar el tiempo de afilado de forma que si se produce un afilado incorrecto,

aumentamos el tiempo de afilado, pero si el afilado es correcto disminuimos el

tiempo de corte hasta el límite óptimo.

De hecho actualmente el tiempo de afilado es un dato desconocido y por

ello se programan valores excesivamente altos, cosa que provoca un gasto

excesivo de electrodos, cuchillas, tiempo en cambio de electrodos y tiempo de

ciclo.

Todo esto se puede transformar en un proceso automático, tan sólo nos

tiene que dar los datos productivos que están utilizando:

Tiempo de ciclo actual

Cantidad de puntos por unidad

Tiempo de afilado

Cantidad de afilados de cada pareja de electrodos

Planos o modelos estándar de sus electrodos

Producción mensual o anual

Caudal de refrigeración de cada electrodo

Cantidad de robots a mejorar

Frecuencia de afilado

Nosotros le daremos un presupuesto y le indicaremos exactamente los

ahorros de costes y aumentos de productividad aplicando el sensor en

combinación con la programación anteriormente mencionada, garantizando, como

mínimo, un ahorro de entre el 25% y 30% en vida del electrodo y en tiempo

productivo perdido por cambio de electrodos.

Véase a continuación un ejemplo de la aplicación WELDTEE VSE01 y la

programación robotizada especial:

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Tipo de electrodo utilizado: Tiempo de ciclo actual: 120 seg.

Cantidad de puntos por unidad: 21

Tiempo de afilado: 1.5 segundos

Cantidad de afilados de un electrodo: 20

Producción anual: 100000 unidades

Caudal de refrigeración: 2.5 litros/minuto

Cantidad de robots a mejorar: 64

Frecuencia de afilado: cada 250 puntos

Datos antes de aplicar WELDTEE VSE01

Cantidad de puntos anuales:

100000 unidades x 21 puntos = 2.100.000 puntos/robot unidad x robot Vida actual de 1 pareja de electrodos:

20 afilados x 250 puntos = 5000 puntos/pareja electrodos pareja de electrodos afilado

Cambio electrodos actual anual:

2.100.000 puntos año / 5000 puntos = 420 parejas electrodos robot pareja de electrodos robot al año

Coste anual en cambio de electrodos:

420 pareja electrodos x 64 robot x 2 electrodos x0.5 € = 26880 €/año robot al año pareja electrodos electrodo Tiempo en cambio de electrodos anual:

420 parejas electrodos x 64 robots x 1 minutos = 26880 minutos/año robot al año cambio caps

26880 minutos / 2 minutos = 13440 unidades/año no producidas año unidad

Coste unidades no producidas/año:

13440 unidades/año x 6 €/unidad = 80640 €/año

Coste en Hh por cambio de electrodos:

26880 minutos/año x 0.333 €/minuto = 8951 €/año

Coste total anual: 116471 €/año

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Datos después de aplicar WELDTEE VSE01

Cantidad de puntos anuales:

100000 unidades x 21 puntos = 2.100.000 puntos/robot unidad Vida actual de 1 pareja de electrodos:

33 afilados x 250 puntos = 8250 puntos/pareja electrodos pareja de electrodos afilado

Cambio electrodos actual anual:

2.100.000 puntos año / 8250 puntos = 254 parejas electrodos robot pareja de electrodos robot al año

Coste anual en cambio de electrodos:

254 pareja electrodos x 64 robot x 2 electrodos x0.5 € = 16256 €/año robot al año pareja electrodos electrodo Tiempo en cambio de electrodos anual:

254 parejas electrodos x 64 robots x 1 minutos = 16256 minutos/año robot al año cambio caps

16256 minutos / 2 minutos = 8128 unidades/año no producidas año unidad

Coste unidades no producidas/año:

8128 unidades/año x 6 €/unidad = 48768 €/año

Coste en Hh por cambio de electrodos:

16256 minutos/año x 0.333 €/minuto = 5413 €/año

Coste total anual: 70473 €/año

Cuadro comparativo

Coste antes de aplicar WELDTEE VSE01 116471 €/año

Coste después de aplicar WELDTEE VSE01 70473 €/año

Reducción coste absoluta 46034 €/año

Reducción coste en % 39.5%

Coste de 64 equipos WELDTEE VSE01-EV 50688 €

Amortización 1,1 años

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Datos técnicos (resumen)

General especificaciones

Rango de detección de 2.5 a 12.5 mm .

Diámetro de chequeo de 6 mm .

Tipo emisor luz roja 660 nm .

Luz ambiental máxima: ≤15000 Lux con luz solar

≤7500 Lux con luz artificial

Indicadores luminosos

Luz verde: Equipo con alimentación.

Luz amarilla: Electrodo ó cap superior apto para soldar.

Luz amarilla: Electrodo ó cap inferior apto para soldar.

Especificaciones eléctricas

Tensión de alimentación 10 ... 30 V

Consumo en modo espera menor de 30 mA

Salidas

2 salidas pnp, NA de 24Vcc

Consumo en el momento de detección:

<45 mA para VSE01 y <70 mA para VSE01-EV

Caída de tensión máxima <2 V

Frecuencia de conmutación < 80 Hz

Conforme a estándar

EN 60947-5-2

Condiciones ambientales de trabajo

Temperatura ambiente 0 ... 50 °C (273 ... 323 K)

Temperatura de almacenaje -30 ... 70 °C (243 ... 343 K)

Especificaciones mecánicas

Grado de protección IP65 conforme a EN 60529

Conector (M12 x 1), 5-pin

Peso aproximado 690g para VSE01-EV y 590g para VSE01

Documentación suministrada

Esquema eléctrico de conexionados

Dimensiones y pesos del equipo

Modelo VSE01-EV Configuración estándar (E1) 1 marrón: +24Vcc y alimentación electro válvula 2 blanco:salida electrodo inf. bueno 3 azul: 0V. 4 negro: salida electrodo sup. bueno 5 amarillo: reserva

Modelo VSE01-EV Configuración especial (E2) 1 marrón: +24Vcc 2 blanco:salida electrodo inf. bueno 3 azul: 0V. 4 negro: salida electrodo sup. bueno 5 amarillo: alimentación electroválvula

Modelo VSE01 1 marrón: +24Vcc 2 blanco:salida electrodo inf. bueno 3 azul: 0V. 4 negro: salida electrodo sup. bueno 5 amarillo: reserva

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Contact

Webpage: www.weldtee.net e-mail: weldtee@weldtee.net Barcelona (Spain)