Kuka en el sector del láser

Este auge también se está experimentando en el sector del láser, cuyo volumen de ventas sufrió pérdidas de hasta un 40% durante la crisis. Existe una gran demanda de aplicaciones robotizadas flexibles con tecnología láser. Esta evolución positiva se debe a varios factores:

• La creciente aceptación de la técnica láser en la industria automovilística, en el sector de la construcción de material rodante y en los mercados generales ha motivado a los constructores y fabricantes a desarrollar soluciones de célula innovadoras y orientadas a las exigencias de sus clientes.
• El avance técnico ha contribuido a reducir los costes de los láseres de alto brillo y los láseres diódicos directos empleados en el sector de la soldadura con y sin fusión.
• A esto se suma la precisión de trayectoria cada vez mayor de los robots que abre nuevos campos de aplicación, como el corte por láser o la soldadura remota.

Mientras que en el año 2002 todavía se planificaban las aplicaciones robotizadas con una repetibilidad de trayectoria de un milímetro, hoy en día las especificaciones parten de 0,16 mm. Esta enorme mejora en la precisión de trayectoria convierte a la robótica en el complemento deseado por muchos para las máquinas CNC. Las aplicaciones robotizadas son la alternativa perfecta para aquellos usuarios que no requieran la extrema precisión de una máquina CNC durante el corte por láser. —El robot supone una inversión considerablemente más baja, brindando a muchos clientes la suficiente exactitud y, además, una enorme flexibilidad —explica Jens Huberti, jefe de proyectos de cliente en Kuka Systems—. Nuestros robots no hacen sombra a ninguna máquina CNC; no obstante, ampliamos nuestro círculo de clientes en todos los sectores.

Kuka ha desarrollado una gama de productos para procesos de trayectoria de alta precisión, atractiva tanto para el sector del automóvil como para la industria general y los proveedores de primer nivel TIER 1. “Tenemos soluciones para todos”, puntualiza Siegfried Heissler, experto en tecnología láser en Kuka Systems. Los robots de la serie High Accuracy de Kuka están concebidos especialmente para aplicaciones láser de alta precisión. Estos robots se caracterizan sobre todo por su elevada velocidad en los ejes de la muñeca. Sus reductores especiales, de alta velocidad de corrección, ofrecen los mejores resultados de producción y una repetibilidad de punto de +-0,05 mm. Con el fin de realizar ensayos prácticos, en la central de Kuka en Augsburgo y en la filial de Kuka Systems en Sterling Heights, Michigan, EE UU se han instalado sendos laboratorios láser. “En estos laboratorios disponemos de un entorno de proceso práctico en el que podemos simular el mecanizado láser de las piezas de nuestros clientes”, explica Siegfried Heissler.

La industria automovilísitca estadounidense realiza cada vez más inversiones en aplicaciones láser. “Los fabricantes de automóviles del continente americano han estado observando la evolución del mercado europeo y es ahora cuando empiezan a invertir en aplicaciones láser que ya llevan tiempo establecidas en Europa”, explica Peter Gmeiner, Key Technology Manager en Kuka Roboter. Las aplicaciones láser, que ya son un estándar en la industria del automóvil, se desarrollaron en Europa y comienzan a emplearse de forma creciente en el continente americano. Se trata, sobre todo, de tareas clásicas de soldadura en el techo, la carrocería, los asientos o las puertas de los automóviles, así como de la soldadura de costuras visibles en el portón trasero.

Las aplicaciones láser robotizadas van a ir ganando terreno también en el sector de primer nivel (TIER 1), dado que aquí la presión de precios es especialmente fuerte. Gracias a la reducción de costes mencionada anteriormente, la inversión en aplicaciones láser/robotizadas también va a resultar interesante para el sector de los proveedores. Es justo en este sector, donde Kuka puede ofrecer una solución rentable con una ‘pre-engineered cell’, una célula estándar preconfeccionada de estructura modular. En www.flexiblecube.com, los clientes interesados podrán configurar, con ayuda de un configurador interactivo y módulos preconfeccionados, su propia célula en función de sus necesidades. Estas células también pueden emplearse en la industria general y adaptarse a las aplicaciones del cliente con los dispositivos y la técnica correspondientes.

Mientras que la soldadura con y sin fusión son aplicaciones que ya se realizan desde hace tiempo con robots, en el sector del corte todavía existe un gran potencial de crecimiento gracias a la precisión de trayectoria del robot y los bajos costes de inversión para el láser. En este segmento seguro que irán surgiendo aplicaciones capaces de competir con los sistemas de pórtico establecidos.

Entre la solución más costosa y la más rentable encontramos en el sector de la automatización del láser la solución flexible. Las exigencias de los clientes han cambiado: los robots industriales que, gracias a su flexibilidad pueden emplearse para otras tareas, van ganando cada vez más importancia. El robot permite al cliente reaccionar ante modificaciones en el tamaño de los lotes o en los requisitos de los productos sin perder tiempo y sin que esto suponga una importante inversión. Los robots Kuka ofrecen al cliente numerosas posibilidades: gracias al software especial de aplicación de Kuka, el robot puede satisfacer las exigencias del corte y de la soldadura con y sin fusión; con la opción de la soldadura en atmósfera protectora, las aplicaciones híbridas son cada vez en más interesantes.

El software de sistema de Kuka permite programar complejas curvas con ayuda de la función Spline. La programación de complejas trayectorias curvas puede realizarse en un solo paso, de forma sencilla y respetando la trayectoria con exactitud. La velocidad, la aceleración o el control de la orientación son parámetros que pueden programarse para la totalidad del movimiento Spline o de forma separada para segmentos individuales.

Aplicaciones láser solicitadas: tendencias y desarrollos actuales

El robot va asumiendo cada día más aplicaciones láser, como por ejemplo, la soldadura láser concebida para aplicar revestimientos. La soldadura láser híbrida es una combinación de soldadura láser y soldadura bajo atmósfera protectora que, en comparación con esta última, presenta una velocidad de proceso superior y requiere una aportación de calor menor. Con el desarrollo de KS HybridTec, Kuka Systems ha logrado combinar de forma idónea las ventajas de la soldadura bajo atmósfera protectora convencional con la soldadura por láser. La forma compacta permite acceder fácilmente a la pieza, incluso en grupos tridimensionales. La capacidad para cubrir ranuras ha sido mejorada decisivamente.

La soldadura láser se emancipa cada vez más de la soldadura por puntos, dado que la variedad de aceros a soldar aumenta, incluyendo aceros de alta resistencia. La clave del éxito es aquí la técnica de fijación: Kuka Systems ofrece, junto con el sistema de célula, también la técnica de fijación. El cliente recibe en Kuka todo lo que necesita para su aplicación láser de un mismo proveedor: desde el robot apropiado y la célula preconfeccionada hasta la instalación completa lista para su servicio.

En el sector de la soldadura remota, un tipo de mecanizado perfecto para la industria automovilística, Kuka ya lleva las riendas del mercado. Este procedimiento permite la soldadura de piezas a una gran distancia con ayuda de un láser de alto brillo. El rayo láser es enfocado sobre la costura de los materiales a soldar. En el punto focal se alcanzan densidades de potencia muy elevadas que permiten soldar el material a gran velocidad. Una de las muchas ventajas de la soldadura remota es el aumento del tiempo durante el que el rayo está conectado. El procedimiento remoto, junto con la tecnología de red láser, permite completar el proceso de forma rápida y con tiempos de rayo conectado optimizados. Así se reducen los costes de servicio de las instalaciones.

¿Qué nos depara el futuro en el sector del láser? Muchas empresas dedicadas al mecanizado de chapa están listas para invertir en tecnología láser robotizada. Las pequeñas y medianas empresas pierden sus reticencias frente a la automatización. Kuka se ocupa de asesorarlas y ofrecerles una solución acorde a sus necesidades, desde un software de robot adaptado y la fabricación por contrato hasta laboratorios de ensayo láser. Como experto en tecnología láser, Kuka ofrece la gama completa de soluciones. Nosotros no nos ocupamos de vender los láseres, sino la solución completa, argumenta Siegfried Heissler. Siempre ofreceremos la mejor solución para nuestros clientes, corrobora Peter Gmeiner.