Novarc Technologies の SWR+HyperFill は、リンカーン エレクトリックの 2 線式金属アーク溶接技術を使用して、パイプ溶接部の充填とシールを行います。
短いパイプの溶接は複雑なプロセスです。壁の直径と厚さがわずかに異なりますが、それは獣の性質です。このため、取り付けは妥協の行為であり、溶接は調整の行為になります。このプロセスを自動化するのは簡単ではなく、優秀なパイプ溶接工は以前よりも少なくなっています。
同社はまた、優秀なパイプ溶接工を維持したいと考えている。優れた溶接工であれば、パイプが回転チャックにある状態で 1G で 8 時間連続溶接することはおそらく望まないでしょう。おそらく、彼らは 5G (水平、チューブが回転できない)、さらには 6G (傾斜した位置で回転しないチューブ) をテストしており、これらのスキルを使用できるようになることを期待しています。1Gのはんだ付けには熟練が必要ですが、慣れている人にとっては単調に感じるかもしれません。非常に長い時間がかかることもあります。
しかし、近年、パイプ製造工場では協働ロボットなどの自動化オプションが増えています。2016 年に協働型スプール溶接ロボット (SWR) を発売したブリティッシュ コロンビア州バンクーバーの Novarc Technologies は、リンカーン エレクトリックの HyperFill ツインワイヤ金属アーク溶接 (GMAW) 技術をシステムに追加しました。
「これにより、大量の溶接を行うためのより大きなアーク柱が得られます。このシステムにはローラーと特殊な接触チップが備わっているため、2 本のワイヤを同じ導管内に通し、より大きなアーク コーンを構築して、ほぼ 2 倍の量の堆積材料を溶接できるようになります。」
そのため、FABTECH 2021 で SWR+Hyperfill 技術を発表した Novarc Technologies の CEO である Soroush Karimzade 氏は次のように述べています。0.5 インチから 2 インチのパイプ (壁) でも同等の堆積速度を得ることができます。」
一般的な設定では、オペレータは 1 つのトーチで単線ルートパスを実行するように協働ロボットを設定し、その後通常どおりトーチを取り外して 2 線 GMAW 設定の別のトーチと交換し、充填量を増やします。堆積物と遮断された通路。。「これにより、パス数が減り、入熱が減少します」とカリムザデ氏は述べ、熱制御が溶接品質の向上に役立つと付け加えました。「社内テストでは、華氏マイナス50度までの耐衝撃テスト結果を達成することができました。」
他のワークショップと同様に、いくつかのパイプワークショップは多角的な企業です。肉厚のパイプを扱うことはめったにありませんが、そのような作業が発生した場合に備えてコーナーにアイドルシステムが備えられています。コボットを使用すると、オペレータは薄肉チューブにシングル ワイヤ セットアップを使用し、サブアーク システムの配管システムに以前は必要であった厚肉チューブを処理するときに、デュアル トーチ セットアップ (根管用に 1 本のワイヤと根管の充填と閉鎖用にデュアル ワイヤ GMAW) に切り替えることができます。溶接。
カリムザデ氏は、デュアルトーチセットアップを使用して柔軟性を高めることもできると付け加えました。たとえば、デュアルトーチ協働ロボットは炭素鋼パイプとステンレス鋼パイプの両方を溶接できます。この配置では、オペレータは 2 つのトーチを単一ワイヤ構成で使用することになります。1 台のトーチは炭素鋼加工用のフィラー ワイヤを供給し、もう 1 台のトーチはステンレス鋼パイプ用のワイヤを供給します。「この構成では、オペレータはステンレス鋼で動作するように設計された 2 番目のトーチ用の汚染されていないワイヤ供給システムを使用することになります」とカリムザデ氏は言います。
レポートによると、システムは重要なルートパス中にその場で調整を行うことができます。「ルートパス中、タックを通過するとき、パイプのフィット感に応じてギャップが広がったり狭くなったりします」とカリムザデ氏は説明します。「これに対応するために、システムは固着を検出し、適応溶接を実行できます。つまり、溶接パラメータと動作パラメータを自動的に変更して、これらのタックが適切にブレンドされるようにします。また、ギャップがどのように変化するかを読み取り、モーションパラメータを変更して、正しいルートパスが行われるように、吹き飛ばさないようにすることもできます。」
このコボット システムは、レーザー シーム トラッキングとカメラを組み合わせたもので、金属が溝に流れ込む際のワイヤ (または 2 ワイヤ設定のワイヤ) を溶接工に明確に表示します。Novarc は長年にわたり、溶接データを使用して、溶接プロセスをより自律的に行​​う AI 駆動のマシン ビジョン システムである NovEye を作成してきました。目標は、オペレータが常に溶接を制御するのではなく、他の作業を行うために離れられるようにすることです。
これらすべてを、手動による根管の準備に続いてクイックパスを実行し、グラインダーを使用して根管の表面をきれいにする手動の熱管の準備を行うアプリケーションと比較してください。その後、短いチューブは最終的に充填およびキャッピング チャネルに移動します。「そのためには、パイプラインを別の場所に移動することが必要になることがよくあります。そのため、より多くの物質を処理する必要があります。」とカリムザード氏は付け加えました。
次に、コボット自動化を備えた同じアプリを想像してください。根管とオーバーレイ管の両方に単一のワイヤーセットアップを使用して、協働ロボットは根管を溶接し、その後、根管の表面を再表面化するために停止することなく、すぐに根管の充填を開始します。太いパイプの場合、同じステーションはシングル ワイヤー トーチで開始し、後続のパスではツイン ワイヤー トーチに切り替えることができます。
この協調的なロボットによる自動化は、パイプ工場の生活を変える可能性があります。プロの溶接工は、ロータリー チャックでは不可能な最も困難なパイプ溶接の作成にほとんどの時間を費やします。初心者はベテランと一緒に協働ロボットを操縦し、溶接を観察して制御し、高品質のパイプ溶接を行う方法を学びます。時間が経つにつれて（そして 1G 手動位置での練習の後）、彼らはトーチの操作方法を学び、最終的には 5G と 6G のテストに合格してプロの溶接工になりました。
現在、協働ロボットを扱う新人がパイプ溶接工として新たなキャリアパスを歩み始めているかもしれませんが、イノベーションによってその効率が低下するわけではありません。さらに、業界は優れたパイプ溶接機、特に溶接機の生産性を向上させる方法を必要としています。協働ロボットを含むパイプ溶接の自動化は、将来的にますます重要な役割を果たすと考えられます。
The FABRICATOR の上級編集者である Tim Heston は、1998 年から金属製造業界に携わっており、American Welding Society の Welding Magazine でキャリアをスタートしました。以来、プレス、曲げ、切断から研削、研磨までのあらゆる金属加工プロセスをカバーしてきました。2007 年 10 月にザ ファブリケーターに入社しました。
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