SWR+HyperFill fra Novarc Technologies bruger Lincoln Electrics totråds metalbuesvejsningsteknologi til at fylde og forsegle rørsvejsninger.
Svejsning af korte rør er en kompleks proces. Væggenes diameter og tykkelse er en smule anderledes, det er bare dyrets natur. Dette gør montering til et kompromis, og svejsning til en tilpasning. Denne proces er ikke let at automatisere, og der er færre gode rørsvejsere end nogensinde før.
Virksomheden ønsker også at beholde sine fremragende rørsvejsere. Gode svejsere vil sandsynligvis ikke have lyst til at svejse 8 timer i træk ved 1G, mens røret sidder i en roterende borepatron. Måske har de testet 5G (horisontalt, rør kan ikke rotere) eller endda 6G (ikke-roterende rør i en skrå position), og de håber at kunne bruge disse færdigheder. Lodning af 1G kræver færdigheder, men erfarne personer kan finde det monotont. Det kan også tage meget lang tid.
I de senere år er der dog dukket flere automatiseringsmuligheder op i rørfabrikken, herunder kollaborative robotter. Novarc Technologies fra Vancouver, British Columbia, som lancerede den kollaborative Spool Welding Robot (SWR) i 2016, har tilføjet Lincoln Electrics HyperFill twin-wire metal arc svejsningsteknologi (GMAW) til systemet.
"Dette giver dig en større lysbuesøjle til svejsning i høj volumen. Systemet har ruller og specielle kontaktdyser, så du kan have to tråde kørende i samme rør og opbygge en større lysbuekegle, der giver dig mulighed for at svejse næsten dobbelt så meget aflejret materiale."
Det sagde Soroush Karimzade, administrerende direktør for Novarc Technologies, som afslørede SWR+Hyperfill-teknologien på FABTECH 2021. Sammenlignelige aflejringshastigheder kan stadig opnås for rør [vægge] fra 0,5 til 2 tommer.
I en typisk opsætning konfigurerer operatøren cobotten til at udføre en enkelttråds rodstreng med én brænder, hvorefter brænderen fjernes og udskiftes som sædvanligt med en anden brænder med en 2-tråds GMAW-indstilling, hvilket øger fyldningen. Aflejringer og blokerede passager. "Dette hjælper med at reducere antallet af passager og reducere varmetilførslen," sagde Karimzadeh og tilføjede, at varmekontrol hjælper med at forbedre svejsekvaliteten. "Under vores interne test var vi i stand til at opnå resultater med høj slagfasthedstest ned til -50 grader Fahrenheit."
Ligesom ethvert værksted er nogle rørværksteder diversificerede virksomheder. De arbejder måske sjældent med tykvæggede rør, men de har et tomgangssystem i hjørnerne, hvis sådant arbejde skulle opstå. Med cobotten kan operatøren bruge en enkelttrådsopsætning til tyndvæggede rør og derefter skifte til en dobbeltbrænderopsætning (én tråd til rodkanalen og dobbelttråds GMAW til fyldning og lukning af kanalerne), når der bearbejdes tykvæggede rør, som tidligere var nødvendige for rørsystemet i subbuesystemet.
Karimzadeh tilføjer, at en dobbeltbrænderopsætning også kan bruges til at øge fleksibiliteten. For eksempel kan en cobot med dobbeltbrænder svejse både kulstofstål- og rustfrit stålrør. Med denne konfiguration vil operatøren bruge to brændere i en enkelttrådskonfiguration. Den ene brænder leverer svejsetråd til kulstofstålarbejde, og den anden brænder leverer tråd til rustfri stålrør. "I denne konfiguration vil operatøren have et uforurenet trådfremføringssystem til en anden brænder, der er designet til at arbejde med rustfrit stål," siger Karimzadeh.
Ifølge rapporter kan systemet foretage justeringer undervejs under kritiske rodstrenge. "Under rodstrengen, når man går gennem stiftstrengen, udvides og indsnævres mellemrummet afhængigt af rørets pasform," forklarer Karimzade. "For at imødekomme dette kan systemet registrere fastsvejsning og udføre adaptiv svejsning. Det vil sige, at det automatisk ændrer svejse- og bevægelsesparametrene for at sikre korrekt blanding på disse stiftstrenge. Det kan også aflæse, hvordan mellemrummet ændrer sig, og ændre bevægelsesparametrene for at sikre, at man ikke blæser, så den korrekte rodstreng laves."
Cobot-systemet kombinerer lasersømsporing med et kamera, der giver svejseren et klart overblik over tråden (eller tråden i en totrådsopsætning), når metallet flyder ind i sporet. I årevis har Novarc brugt svejsedata til at skabe NovEye, et AI-drevet maskinsynssystem, der gør svejseprocessen mere autonom. Målet er, at operatøren ikke konstant har kontrol over svejsningen, men kan bevæge sig væk for at udføre andre opgaver.
Sammenlign alt dette med en applikation, der involverer manuel rodkanalforberedelse efterfulgt af en hurtig gennemgang og manuel varm kanalforberedelse med en sliber for at rengøre overfladen af ​​rodkanalerne. Derefter bevæger det korte rør endelig sig ind i fyldnings- og afdækningskanalen. "Dette kræver ofte, at rørledningen flyttes til et separat sted," tilføjer Karimzade, "så der skal håndteres mere materiale."
Forestil dig nu den samme app med cobot-automatisering. Ved at bruge en enkelttrådsopsætning til både rod- og overlay-kanaler svejser cobotten roden og begynder derefter straks at fylde kanalen uden at stoppe for at genopfriske roden. For tykke rør kan den samme station starte med en enkelttrådsbrænder og skifte til en dobbelttrådsbrænder til efterfølgende passager.
Denne kollaborative robotautomatisering kan være livsændrende i et rørværksted. Professionelle svejsere bruger det meste af deres tid på at lave de sværeste rørsvejsninger, der ikke kan udføres med en roterende borepatron. Begyndere vil styre cobots sammen med veteraner, se og kontrollere svejsninger og lære at lave rørsvejsninger af høj kvalitet. Med tiden (og efter øvelse i 1G manuel position) lærte de at manøvrere brænderen og bestod til sidst 5G og 6G testene for selv at blive professionelle svejsere.
I dag er en nybegynder, der arbejder med en cobot, måske ved at starte en ny karrierevej som rørsvejser, men innovation gør det ikke mindre effektivt. Derudover har branchen brug for gode rørsvejsere, især måder at forbedre disse svejseres produktivitet på. Automatisering af rørsvejsning, herunder kollaborative robotter, vil sandsynligvis spille en stadig større rolle i fremtiden.
Tim Heston, chefredaktør for The FABRICATOR, har været i metalbearbejdningsbranchen siden 1998 og startede sin karriere hos American Welding Societys Welding Magazine. Siden da har det dækket alle metalbearbejdningsprocesser fra prægning, bukning og skæring til slibning og polering. Han kom til The FABRICATOR i oktober 2007.
FABRICATOR er Nordamerikas førende magasin inden for stålfremstilling og -formning. Magasinet udgiver nyheder, tekniske artikler og succeshistorier, der gør det muligt for producenter at udføre deres arbejde mere effektivt. FABRICATOR har været i branchen siden 1970.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af FABRICATOR, nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Få fuld digital adgang til STAMPING Journal, der præsenterer den nyeste teknologi, bedste praksis og branchenyheder inden for metalprægningsmarkedet.
Nu med fuld digital adgang til The Fabricator på spansk har du nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.