Saldatura robotizzara: tipologie e vantaggi

La saldatura robotizzata non è una vera e propria tipologia di saldatura a sé stante, ma bensì il connubio di due distinte tecnologie, la saldatura e la robotica, che insieme permettono l’automazione di un processo altrimenti demandato totalmente alla manualità dell’operatore.

Tipologie di saldatura robotizzata

La saldatura robotica impiega normalmente dei robot antropomorfi a 6 assi alla cui estremità, viene montato l’apparato di saldatura.

Le tipologie di saldatura coinvolta sono principalmente:

• ad arco (MIG e MAG);
• a resistenza (principalmente a punti, o più raramente con prigionieri e tramite rullatura);
• TIG;
• Laser.

Vantaggi della saldatura robotizzata

I vantaggi della saldatura automatizzata rispetto allo stesso processo eseguito manualmente sono la ripetibilità del risultato, la controllabilità di tutti i parametri che ne garantisce sempre una qualità molto elevata, la possibilità di produzione ininterrotta (anche di notte). Un vantaggio indiretto va a favore dei lavoratori che non sono più esposti a fumi e scintille del processo, ma si limitano solo ad attrezzare, programmare e alimentare la cella di lavorazione.

Di grande importanza è, quindi, la parte di software e programmazione da parte dell’operatore che gioca un ruolo fondamentale nella buona riuscita del processo. Sono stati introdotti anche sistemi ottici che valutano visivamente la qualità del cordone man mano che avviene la saldatura, in modo da aggiustare i parametri di processo in tempo reale.

Esempi in cui viene impiegata la saldatura robotica sono: la saldatura di telai in acciaio o alluminio, la saldatura stagna di scocche per il settore di elettrodomestici e le saldature di semilavorati vari in grandi numeri. Nel settore automobilistico la scocca delle macchine viene saldata per puntatura in lunghe linee di montaggio con decine di robot che operano eseguendo con precisione millimetrica ogni singola saldatura, garantendo così la totale sicurezza della stessa. In altre applicazioni, i robot sono appesi su un binario collegato a un portale e scorrono su di esso in modo da aumentare il volume di lavoro, anche su diverse stazioni che si affacciano nella stessa cella di lavorazione. In altri layout, invece, i robot di saldatura sono posizionati in celle su cui possono affacciarsi diverse tavole girevoli sulle quali, da un lato, l’operatore esegue lo scarico del pezzo finito e il carico del nuovo pezzo, mentre dall’altro lato il robot esegue la saldatura.

Bisogna tuttavia considerare che, nella saldatura robotica, i costi dell’impianto diventano molto importanti e giustificati solo da volumi elevati. Bisogna limitare il più possibile gli attrezzaggi e i cambi di produzione favorendo la produzione standardizzata. Ad ogni cambio di produzione l’operatore dovrà investire del tempo nella sostituzione delle attrezzature di staffaggio e nella programmazione del nuovo part program (o caricamento/modifica del file se già esistente). In aggiunta all’investimento nella cella robotica e al relativo sistema di saldatura, c’è anche da considerare il notevole investimento nelle maschere di staffaggio. Ad esempio, la saldatura a resistenza a punti non necessita di un posizionamento preciso delle componenti, in quanto la stessa pinza di saldatura andrà a comprimere tra loro i due pezzi da collegare. Contrariamente, la saldatura a laser necessita di una preparazione dei lembi estremamente curata e quindi anche le dime di posizionamento dei pezzi sono estremamente complesse (e costose).

Per la stesura di questo articolo sono state consultate le seguenti fonti:

Pasquinelli M., “Tecnologia meccanica e laboratorio tecnologico”, Giunti editore.