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Novarc Technologies de North Vancouver, BC, presentó su robot de soldadura de carrete (SWR) para aplicaciones de soldadura de tuberías en 2016. Imágenes proporcionadas

Es posible que esté familiarizado con los robots colaborativos, que trabajan junto a los humanos sin la amenaza de noquearlos mientras completan las tareas asignadas. Si un robot colaborativo choca con un humano, se detendrá inmediatamente, en lugar de atravesar a la persona como si fuera una caja de cartón vacía. En esencia, el hombre y la máquina pueden “colaborar”, ya que el ser humano guía la acción del robot o simplemente trabaja cerca mientras el robot actúa según sus instrucciones.

Para aplicaciones de soldadura de tuberías, Novarc Technologies, North Vancouver, BC, presentó su robot de soldadura de carrete (SWR) en 2016. Fue construido alrededor de un cobot diseñado para usarse específicamente para tuberías fijadas a un mandril giratorio. El cobot, armado con una pistola de soldar, se mueve hacia arriba, hacia abajo, hacia adelante y hacia atrás mientras realiza la soldadura. Por lo general, un soldador supervisa la operación y ajusta el cobot durante el proceso de soldadura si ve un problema o si el cobot tiene que lidiar con una preparación de soldadura descuidada, como un ángulo de bisel que queda fuera de las ventanas de tolerancia esperadas. El SWR puede soldar bridas, juntas en T y codos.

Este tipo de soldadura de tuberías ha sido tradicionalmente dominio de soldadores expertos. El trabajo de gran variedad y bajo volumen requería soldadores talentosos que pudieran pasar sin problemas de un trabajo a otro y manejar las variaciones en la preparación y el montaje de tuberías. El SWR fue diseñado para alterar esa dinámica.

"Ayuda a que el soldador junior sea mucho más productivo", afirmó Soroush Karimzadeh, director ejecutivo de Novarc Technologies. "Con el SWR, un soldador novato puede soldar hasta tres o cuatro soldadores altamente capacitados en un lapso de ocho horas, y con mucha mejor calidad".

Karimzadeh dijo que los fabricantes de metales y contratistas mecánicos han reaccionado positivamente al lanzamiento del SWR, y Novarc ha instalado más de 30 sistemas en todo el mundo. Pero al enfrentar las realidades de los mercados competitivos, esos mismos primeros usuarios de la tecnología de soldadura de tuberías cobot se preguntaron de qué más podría ser capaz la automatización. ¿Sería posible que el cobot trabajara de forma más independiente sin tener un soldador vigilando la operación cada segundo? ¿Se podría configurar el SWR para que un operador pudiera asumir otras tareas mientras el cobot soldaba o incluso supervisar múltiples sistemas SWR al mismo tiempo?

Esto inspiró avances en los últimos dos años en los que Novarc trabajó en el desarrollo de algoritmos neuronales profundos que podrían ayudar al SWR a aprender y ajustarse por sí solo, como lo haría un soldador humano o un operador del sistema SWR básico. El resultado es NovEye, un sistema de visión impulsado por inteligencia artificial que mejora las capacidades de soldadura automatizada del SWR.

Como ejemplo de cómo funciona NovEye, Karimzadeh describió cómo maneja la soldadura por puntos. Cuando se prepara una tubería para un cobot, un soldador utiliza soldaduras por puntos en lugar de soldaduras por puntos tipo puente para que el cobot pueda soldar sobre ellas. Un sistema de soldadura cobot que no tiene la ventaja de un sistema de visión de IA requiere que el operador del sistema altere el control del sistema a medida que el cobot se acerca a la soldadura por puntos. El control cambia los parámetros de soldadura a medida que el cobot suelda sobre la soldadura por puntos, logrando una fusión completa. Cuando finaliza, el operador vuelve a iniciar el programa de soldadura de raíz normal. NovEye reduce la participación del operador porque el sistema de visión ve la soldadura por puntos y ajusta los parámetros de soldadura por sí solo.

"La otra parte de esto es la coherencia", dijo Karimzadeh. “Nos dimos cuenta de que con algunos operadores las entradas podían ser diferentes dependiendo de quién manejaba la máquina o cuál era el nivel de habilidad del operador. NovEye significa mucha más coherencia. Nuestro algoritmo reaccionará de la misma manera y de la manera más óptima cada vez”.

La versión inicial de esta función está dirigida a contratistas mecánicos que soldan tuberías según los estándares ASME B31.9.0. En los meses siguientes, la actualización de automatización se lanzará para los fabricantes de metales que sueldan según los estándares ASME B31.1 AWS B3D1.1 y B31.3 D1.3.

Esta es la primera de otras actualizaciones que se llevarán a cabo y se enviarán a los usuarios de SWR. Karimzadeh dijo que los soldadores de tubos esperan que sus inversiones en bienes de capital sigan el ritmo de los avances tecnológicos, especialmente en la era de la conectividad digital.

Un nuevo sistema de visión con IA de Novarc Technologies tiene como objetivo automatizar aún más la soldadura de tuberías.

Una de las actualizaciones planificadas se centrará en el monitoreo del proceso de soldadura, durante el cual el sistema de visión podrá rastrear el proceso de soldadura y brindar información en tiempo real al operador sobre cómo van las cosas. Esta retroalimentación proporciona un registro de la calidad de la soldadura, que puede usarse para determinar si la unión es aceptable o si es necesario mejorarla.

"La fabricación de tuberías se está volviendo más competitiva, especialmente en esta era de pandemia", afirmó Karimzadeh. “Vemos que existe una demanda de mayor automatización, lo que podría ser algo bueno. Este campo ya tiene una gran escasez de soldadores capacitados, y una mayor automatización puede liberar a los soldadores de realizar trabajos repetitivos y hacer que realicen soldaduras más difíciles”.