船舶小組立品向けカスタム溶接システムの仕様化：溶接マップから始める

ロボットの台数を決める前に、溶接マップを作成する

小組立溶接を評価する造船所は、まず何を溶接する必要があるか、接合部にアクセスできる場所はどこか、完成がどのように受入れられるかを説明する必要があります。複数の補剛材を含むプレートは、一般配置図では単純に見えますが、アクセス可能な長いすみ肉溶接、短い中断ラン、混雑した交差点、制限されたトーチアプローチによる回し溶接など、非常に異なる溶接タスクが含まれています。これらを 1 つの未分化な長さとして扱うと、不正確な価格設定が容易になり、後で検証するのが困難な機器の問い合わせが発生します。

実際の開始ドキュメントは、現在のアセンブリ図面にリンクされた溶接マップです。必要な各溶接は、永続的な識別子、位置、接合部の説明、および受入れルートを受け取ります。 TWI は、熱源を配置するロボットから溶接装置を分離します。この違いは、リーチだけが不完全な仕様である理由を説明しています。 [1] 以下の推奨事項により、図面がプロジェクトレビューパッケージに変わります。これらは提案されたエンジニアリング制御であり、特定のマシンにすでにインストールされている機能の説明ではありません。

TitanWeld が提供する船舶向け概要には、基本的な調整ユニットを形成する 2 つのアームを備えた両面・二アークすみ肉溶接が記載されています。現在の調整上限は 2 + 2 で、これは 4 つの溶接ユニットと 8 つのアームを意味します。これは、既製の単一マシンを持たない非常に非標準的なプロジェクトです。ユニットの数、物理的な配置、および割り当てられた溶接については、プロジェクト固有の議論が必要です。

検討に役立つ組立品群を定義する

全長だけでなく、溶接の難易度を基準に代表的な組立品を選びます。有用な部品群の記録には、板と補剛材の形状、材料の識別情報、必要な溶接記号、搬入時の向き、利用可能な基準、組付け工程から引き渡される際の想定状態を含めます。どの詳細が共通し、どの詳細が受注ごとに変わるかを記録してください。一つの部品群に開放的な平板パネルと部材が密集したブラケットの両方が含まれる場合は、平均的な一つのモデルで両方を表そうとせず、下位の部品群を明確に区分します。

少なくとも、一般的な組立品、アクセスが最も制限される組立品、開始・終了・回し溶接の詳細が最も厳しい組立品を、それぞれ一つ含めます。これは試料区分の提案であり、認定に必要な試料数の規定ではありません。担当プロジェクトチームが、実際の作業を代表するために必要な試験数を決定します。供給側が最も容易で生産頻度の低い部品だけに実演を最適化しないよう、予定する生産品種の構成を示してください。

受信するワークの周囲の供給の境界を示します。ロボット溶接プロジェクトでは、完全に仮付けされたアセンブリを受け取る場合や、追加の位置決めおよびクランプ操作が含まれる場合があります。これらは異なるワークロードです。提案では、誰が溶接前の組付けを確立し、誰がそれをチェックするか、受入れられないアセンブリがどこで待機するか、受入れられた部品がどのように次のオペレーションにリリースされるかを特定する必要があります。そうしないと、見かけ上のロボットのアイドル時間は、実際には未定義の上流の責任に起因する可能性があります。

各溶接線に一貫した識別情報を付ける

溶接識別子は、ロボットの割り当てが変更されても存続する必要があります。たとえば、ヤードはアセンブリリビジョン、 補剛材識別子、サイド、セグメントなどの構造を選択する場合があります。正確な構文は関係ほど重要ではありません。回復中に別のアームが溶接を実行したとしても、溶接は同じ必要な接合部のままです。元の溶接 ID を上書きせずに再起動または修復を記録できるように、操作 ID を分離しておきます。

各区間について、指定された溶接寸法と承認図面上の解釈、連続溶接か断続溶接か、予定する開始・終了領域、回し溶接や終端の要件を記録します。脚長の要求値を、推測で有効のど厚に換算してはなりません。曖昧な記号は設計責任者へ確認してください。反対側の溶接が同じ計画作業に含まれるのか、後工程なのかも記録します。

溶接アクセスのステータスを追加します: 暫定的に到達可能、検証が必要、または別の承認された方法に割り当てられています。これにより、視覚的に魅力的な被覆率によって困難な短い溶接が隠れるのを防ぎます。現在の IACS 推奨事項 47 は、造船および修理の品質基準です。契約では、実際に作業に採用された品質要件を特定する必要があります。 [2] 溶接マップは、普遍的な公差表を作成するのではなく、これらの要件を示す必要があります。

使用可能な溶接施工範囲を明確にする

溶接線は、 トーチがそのパス全体にわたって接合部に対して必要な関係を維持できる場合にのみ使用できます。進入、作業動作、出発、整備動作を確認します。ノズル、コンタクトチップ、センサー、リスト、ケーブル、およびスペースを占有するあらゆる治具が含まれます。ロボットが裸のフランジで到達できる点は、溶接ツールが許容可能な方向で到達できることを確立するものではありません。

溶接線の近傍にある制約を図示します。隣接する補剛材、ブラケット、吊上げ金具、クランプ、端部ストッパ、既に形成された溶接部などが対象です。干渉、溶接姿勢、検出の問題は、それぞれ対処が異なるため区別してください。クランプを移動すればアクセスは改善しても、位置決めが不安定になる場合があります。進入方向を変えればノズルの干渉は解消しても、センサーの視野を遮る場合があります。溶接線を分割すれば動作できても、開始・終了箇所が増えます。

未解決の各項目を解決するために必要な裏付け資料を指定します。シミュレーションでは、モデル化されたツールと治具を使用して、意図した幾何学的ルートを実証できます。代表的な溶接試験では、限定された詳細での溶着を検査できます。生産準備レビューでは、承認された手順と操作手順を確認できます。これらの記録を別々に保管しておくと、購入者は何が示され、何が示されていないのかを正確に理解するのに役立ちます。

両側の溶接を相互に関係する作業として計画する

両面すみ肉溶接の場合、各面に独自の溶接識別子を与え、両方をペアの操作にリンクします。これにより、辺が同一であるかのように装うことなく、異なる開始位置、長さの中断、またはアクセス制限を記述する機能が維持されます。溶接線全体での同時溶接が提案されているのか、それとも両側がプロセス条件とクリアランス条件を満たす場合のみに同時溶接が提案されているのかを特定します。

ペアレコードには、一方が開始できない場合、または停止する必要がある場合に提案された応答が含まれている必要があります。質問には、相手側が現在のセグメントを終了するかどうか、 ワーク状態がどのように記録されるか、中断されたビードがどのように評価されるか、再起動の前にどのチェックが行われるかなどが含まれます。これらの決定は、生産量の保証が交渉される前のエンジニアリングレビューに属します。通常のサイクルのアニメーションでは、非対称の中断の結果が明らかになることはほとんどありません。

対で行う溶接は、治具の設計や検査アクセスにも影響します。一方のトーチには支障のないクランプが、反対側のトーチを妨げたり、完成したすみ肉溶接部に必要な検査を行えなくしたりする場合があります。同じ改訂版の図面を使い、組付け担当者、溶接技術者、自動化技術者、検査担当者と対の作業を確認してください。これらの確認担当を定めることは、プロジェクトの進め方の提案です。TitanWeld の構成について独立した審査が既に行われたことを示すものではありません。

溶接マップを施工法と検査に結び付ける

提案された WPS リファレンスとそのリビジョンを各溶接部品群に添付します。 TWI は、 WPS を溶接変数を定義し、それを裏付ける認定裏付け資料と区別する文書であると説明しています。 [3] したがって、装置サプライヤーが優先するプログラム名だけでは、プロセス参照としては不十分です。プロジェクトでは、選択したロボットレシピが適用可能な制御溶接指示にどのように対応するかを説明する必要があります。

各家庭ごとに、必要な検査方法、時期、解除権限を定めます。一部のチェックは溶接前に行われ、一部は動作中に、また一部は冷却または治具からの解放後に行われます。実際の合格基準を管理された検査文書に保存し、マップからそれらの基準にリンクします。これにより、基準を複数のスプレッドシートにコピーして、その後バラバラになることを回避できます。

有用な完成状態には、溶接または非溶接よりも詳細な情報が含まれています。 溶接前の組付けが受入れられた、溶接が完了した、検査保留中、受入れられた、修理が必要、および修理が受入れられた場合の個別の状態を検討してください。語彙はヤードの既存のシステムに従うことができます。必須の要件は、必要な検査が残っているときに、完成した動作プログラムが黙ってアセンブリを承認された状態に進めることができないということです。

対象外の条件を測定可能な形で定義する

問い合わせには明示的な例外一覧を含める必要があります。それぞれの例外には、場所、理由、提案された代替操作、および組み立てサイクル全体への影響が必要です。手動で仕上げた短い戻りは、アセンブリ全体の位置を変更する必要があるアクセスできない縦方向の溶接線とは異なります。どちらも不完全なロボットカバレッジとしてカウントされますが、生産への影響は比較できません。

カバレッジ率の根拠を記録します。溶接の長さ、溶着量、溶接識別子の数、および労働内容によって、さまざまな質問に答えられます。システムは、かなりの数の短い詳細を残しながら、長さの大部分をカバーする場合があります。購入者が単一の見出しの数値に頼るのではなく、これらの詳細を検討できるように、基礎となる地図を提示します。修理および検査活動が比較に含まれるかどうかを示します。

試用プランを凍結する前に除外を解決してください。デモンストレーション中にアクセスできない溶接線が発見された場合は、マップを更新し、影響を受けるサイクルの推定を繰り返します。修正された移動速度内の変更を隠さないでください。実際の商業的な目標は、完成したアセンブリと、自動化されたセルの外での合意された作業を含む、それを納品するために必要な操作についての共通の理解を行うことです。

溶接マップを受入れ検証の中心に据える

マップから受入れトライアルを構築します。特定されたアセンブリをロードし、その到着状態を確認し、合意された溶接部品群を実行し、例外を記録し、指定された結果を評価します。トライアルで明示的に受入れられた通常の生産変動を含めます。成功した結果を再現したり、失敗した場合に調査できるように、テスト図面、材料記録、手順の改訂、およびロボットのプログラムの改訂を一緒に保管してください。

供給側に、完了して合格した溶接箇所の識別情報、セルの経過時間、介入、未解決の詳細を報告してもらいます。ユニットの追加を検討する前に、当初の範囲に照らして裏付け資料を確認してください。二アームの一ユニットから複数ユニットへ拡張すると、スケジュール、共有アクセス、復旧責任が変わります。各接合部の作業を検証する必要がなくなるわけではありません。

完成した仕様書では、新しいプロジェクトエンジニアが推測することなく 3 つの具体的な質問に答えることができます。それは、どの溶接が含まれているか、どのような受入れ条件およびプロセス条件下で、どのような裏付け資料がアセンブリを解放しているかということです。これらの答えが明確であれば、カスタム機器の議論は生産的なものになります。ロボットの数は定義された製造タスクに従い、購入者は図面の異なる解釈ではなく、同じ作業に対して提案を比較できます。

プロジェクト検討チェックリスト

• 図面のリビジョンと代表的なアセンブリ部品群を特定します。
• 含まれるすべての接合部と必要な端部の戻りに溶接 ID を割り当てます。
• 材料、厚さ、溶接の詳細、および到着した組み立て条件を記録します。
• 治具の障害物、 トーチアクセス、および除外された溶接をマークします。
• 試験用の組立品、受入れの裏付け資料、例外への責任分担に合意する