선박 CAD에서 실제 용접선으로: 좌표 정합, 용접선 위치 탐색 및 추적

디지털 용접선은 실제 이음부와 관련이 있어야 합니다.

CAD 모델은 선박 소조립품의 의도된 형상을 식별할 수 있지만 자체적으로 셀에서 실제 이음부를 찾지는 않습니다. 공작물은 합의된 절차에 따라 용접 경로를 실행하기 전에 기계 좌표와 관련하여 식별 및 배치되고 로컬로 평가되어야 합니다. 이러한 작업을 분리하면 모델 기반 제안을 더 쉽게 평가할 수 있고 실패를 더 쉽게 진단할 수 있습니다.

이 기사에서 좌표 정합은 모델 또는 부품 프레임과 기계 프레임 간의 관계를 설정하는 것을 의미합니다. 용접선 위치 탐색은 용접 전에 이음부 또는 선택한 기능을 찾는 것을 의미합니다. 용접선 추적은 선택한 피드백 방법을 사용하여 용접하는 동안 도구와 이음부의 관계를 업데이트하는 것을 의미합니다. 이러한 정의는 엔지니어링 검토 용어입니다. 제안된 구성에 대해 공급업체의 실제 기능과 인터페이스를 문서화해야 합니다.

TitanWeld 의 조선용 시스템 개념은 고도의 비표준 프로젝트별 맞춤 구성입니다. 기본 유닛 하나당 로봇 암 두 개로 구성하며, 현재 협조 작업의 최대 규모는 유닛 네 개와 로봇 암 여덟 개입니다. 모델 기반 작업 흐름을 사용하더라도 설정, 시뮬레이션, 용접 절차 정의 및 엔지니어링 검증은 필요합니다. 로봇 수가 많거나 CAD 모델을 불러올 수 있다는 사실만으로 모든 용접선 또는 국부 편차가 자동 인식된다고 볼 수는 없습니다.

모델에 포함된 정보를 확인하세요.

제공된 파일에 솔리드 형상만 포함되어 있는지 또는 사용 가능한 용접 정의, 식별자 및 어셈블리 메타데이터도 포함되어 있는지 확인하십시오. 부품 간의 눈에 보이는 교차점은 반드시 용접이 필요한 것은 아닙니다. 일부 모서리는 의도적으로 용접되지 않을 수 있고 일부 모서리는 간헐적 용접이 필요할 수 있으며 다른 모서리에는 별도의 도면에만 지정된 종료 세부사항이 있을 수 있습니다. 제어된 제작 문서로 디지털 모델을 조정합니다.

형상을 가져오거나 변환하거나 단순화할 때 용접 ID를 유지합니다. 파일 형식을 변경하면 도면요소 이름이 변경되거나 곡선을 다른 세그먼트로 나눌 수 있습니다. 프로젝트에서는 의도한 용접이 도면 요구 사항 및 검사 기록과 어떻게 연관되어 있는지 지정해야 합니다. 그렇지 않으면 완료 기록이 더 이상 동일한 범위를 참조하지 않는 동안 재생성된 경로가 올바르게 보일 수 있습니다.

ABB는 CAD에서 정의한 용접 위치에서 로봇 위치를 생성하는 형상 기반 오프라인 아크 용접 프로그래밍을 설명합니다. [1] 이는 기술 범주의 외부 예이며 ABB 소프트웨어가 TitanWeld 해양 프로젝트에 설치되었다는 증거는 아닙니다. 이를 사용하여 정확한 데모 요청을 구성합니다. 접근 및 이탈 동작을 포함하여 선택한 형상이 식별된 용접 작업이 되는 방법을 보여줍니다.

명시적으로 좌표 관계 설정

프로젝트에서 사용하는 좌표계를 식별합니다: 기계 또는 셀, 로봇 베이스, 외부 축(해당하는 경우), 도구, 센서, 치구 및 공작물. 검토 시 모든 내부 구현 세부 사항을 운영자에게 공개할 필요는 없지만 엔지니어링 기록을 통해 중요한 관계를 추적 가능하게 만들어야 합니다. 잘못된 프레임에 적용된 로컬 수정은 잘못된 방향으로 그럴듯한 움직임을 생성할 수 있습니다.

좌표 정합에 사용되는 특징과 이를 관찰하는 조건을 정의합니다. 반복적으로 보강재 유사한 모양의 형상이 생성되는 경우를 포함하여 어셈블리의 의도된 방향을 구별해야 합니다. 프로젝트에서는 잘못된 어셈블리 개정이 로드되거나 부품이 반전되거나 참조 기능이 가려지는 경우 어떤 일이 발생하는지 설명해야 합니다. 잘못된 특징이 일치하는 경우 낮은 수치 피팅 오류로는 충분하지 않습니다.

용접 범위를 계산하는 데 사용된 형상뿐만 아니라 용접 범위와 관련된 위치에서 좌표 정합을 확인합니다. 이는 규정된 알고리즘이 아니라 제안된 엔지니어링 검사입니다. 이는 간단한 배치 수정이 부품을 적절하게 나타내는지 또는 국부적인 변형에 별도의 평가가 필요한지 여부를 밝히는 데 도움이 됩니다. 좌표 정합 결과와 후속 국부 용접선 수정 사항을 기록에서 식별할 수 있도록 유지합니다.

관찰해야 할 특징으로 용접선 위치 탐색을 선택하세요.

제안된 감지 방법이 직접 측정하는 것이 무엇인지, 해당 측정을 원하는 용접선에 연결하는 가정이 무엇인지 물어보세요. 감지된 플레이트 가장자리, 접촉 이벤트 또는 광학 프로파일은 유용한 정보를 제공할 수 있지만 해석은 이음부 및 표면 상태에 따라 달라집니다. 조사에는 실제 가용접부, 국지적 장애물 및 생산 인계 시 예상되는 표면이 포함되어야 합니다.

Fronius의 지원 시스템 문서에서는 사전 용접 용접선 포지셔닝 기능을 추적 기능과 구별하고 옵션 중에서 와이어 기반 감지를 설명합니다. [2] 이러한 예는 일반적인 문구인 자동 감지가 왜 불충분한지 보여줍니다. 이러한 독점 옵션이 TitanWeld 시스템에 포함되어 있다거나 하나의 방법이 모든 조선에 적합하다는 것을 의미하지는 않습니다 이음부.

속도를 최적화하기 전에 실패 결과를 정의하십시오. 누락된 에지, 일관되지 않은 결과 또는 허용된 입력 범위를 벗어난 측정은 문서화된 처리로 이어져야 합니다. 시스템은 승인된 설계에 따라 또 다른 관찰이나 운영자 검토를 요청할 수 있습니다. 센서 결과가 불편할 때마다 공칭 CAD 라인을 단순히 용접하는 문서화되지 않은 폴백을 피하십시오.

프로세스 변경 권한과 추적을 구별하세요.

추적은 여행 중에 관찰된 이음부와 도구 사이의 관계를 다룹니다. 전류, 전압, 이동 속도, 증착 또는 용접 크기에 대한 무제한 변경을 자동으로 승인하지 않습니다. 모든 조정은 선택한 프로세스 지침과 검증된 시스템 동작 내에서 유지되어야 합니다. 프로젝트에서는 어떤 변수가 변경될 수 있는지, 왜 변경되는지, 어떤 제한으로 인해 보류가 발생하는지 표시해야 합니다.

TWI는 기하학적 센서를 검색, 추적 및 적응형 용접을 위한 입력으로 설명하고 용접 환경의 간섭을 기록합니다. [3] 따라서 깨끗한 조명 아래의 사전 용접 시연은 공정 내 성능에 대한 불완전한 증거입니다. 추적이 제안된 경우 개발 시험에서 나타난 실제 아크, 연기, 스패터 조건 및 도구 배열을 사용하여 동작을 조사합니다.

추적 기록을 이해할 수 있도록 유지하십시오. 유용한 증거는 용접선, 측정되거나 추론된 수정, 허용된 한계 및 유효한 데이터의 중단 또는 손실을 식별합니다. 위치, 단위 또는 명시된 의미가 없는 조밀한 그래프는 실질적인 승인 결정을 뒷받침할 수 없습니다. 마찬가지로, 성공적인 경로 추적은 합의된 품질 계획에 따른 완성된 용접 검사를 대체하지 않습니다.

모서리, 가용접부 및 중단된 형상 관리

긴 직선형 필릿은 감지 문제의 일부일 뿐입니다. 압정, 단부 감싸기 또는 근처 브래킷에서 관찰된 특징이 갑자기 바뀔 수 있습니다. 프로젝트는 용접 맵에서 이러한 영역을 식별하고 선택한 방법이 실제 용접선 전환을 관련 없는 기능과 어떻게 구별하는지 보여주어야 합니다. 세부 사항에 별도의 처리가 필요한 경우 프로그램 및 운영자 지침에서 해당 경계를 유지하십시오.

마지막 유효한 관찰 이후에도 추적 수정이 안전하게 계속될 수 있다고 가정하지 마십시오. 통합업체 및 용접 엔지니어와 함께 손실되거나 모호한 데이터에 대해 허용되는 대응을 설정합니다. 적절한 조치는 검증된 방법, 도구 액세스 및 이음부 요구 사항에 따라 다릅니다. 이 기사에서는 보편적인 추적 창, 수정 제한 또는 블라인드 이동 허용을 제공하지 않습니다.

대표적인 어려운 기능을 테스트 피스에서 제거하는 대신 시연 중에 사용하십시오. 자동으로 완성되는 세부 사항, 별도의 측정이 필요한 세부 사항, 제안된 자동 범위에서 제외된 세부 사항을 기록합니다. 이는 가장 쉬운 연속 용접선 길이에서 파생된 단일 백분율보다 적용 범위 결과를 더 유용하게 만듭니다.

모델, 레시피, 교정을 함께 제어

생산 작업에서는 도면 개정, 가져온 모델 개정, 생성된 경로 개정 및 용접 레시피 참조를 식별해야 합니다. 프로젝트의 구성 방법을 통해 관련 도구 및 센서 교정 상태를 추가합니다. 목적은 시스템이 용접이라고 믿었던 것과 그 믿음이 모션 및 프로세스 명령으로 어떻게 변환되었는지 재구성하는 것입니다.

어떤 변경 사항이 검토를 유발하는지 정의합니다. 토치 넥 교체, 센서 브래킷 이동, 외부 축 서비스 또는 치구 데이텀 변경은 기하학적 관계에 영향을 미칠 수 있습니다. 파일 업데이트는 용접선 ID 또는 경로 범위에 영향을 미칠 수 있습니다. 응답은 로봇 프로그램 파일이 우연히 동일한 이름을 유지하는지 여부에만 의존하는 것이 아니라 변경된 관계를 기반으로 해야 합니다.

대표 승인 중재 후 실제 회복 테스트를 포함합니다. 운영자가 필요한 설정을 복원하고 지정된 점검을 수행하며 올바른 남은 작업을 선택할 수 있는지 확인하십시오. 이는 중단된 어셈블리가 검사 또는 수리를 위해 이동된 경우 특히 중요합니다. 저장된 작업 번호는 이전 공작물 관계가 여전히 유효하다는 것을 보장할 수 없습니다.

의도적인 테스트 케이스로 체인 검증

올바른 모델 및 배치, 허용되는 배치 변형, 국부 이음부 변형, 방해되는 참조, 모호한 용접선 형상 특징 및 제어된 중단 등 정보 체인을 따르는 테스트 매트릭스를 구축합니다. 프로젝트에서 합의한 안전 및 프로세스 개발 방법 내에서 사례를 선택합니다. 각 사례에 대해 시험을 실시하기 전에 예상되는 탐지 및 처리를 명시하십시오.

식별, 좌표 정합, 용접선 위치 탐색, 사용처 추적, 용접 완료 및 최종 승인에 대한 결과를 별도로 기록합니다. 이렇게 하면 성공적인 단계 하나가 성공적인 전체 워크플로로 보고되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 실패에 대한 조치도 가능합니다. 잘못된 조립 선택에는 허용할 수 없는 용착 용접이 뒤따르는 유효한 용접선 위치와는 다른 해결 방법이 필요합니다.

전체 주기의 일부로 이러한 점검에 필요한 시간을 측정하십시오. 더욱 광범위한 감지를 통해 주기 시간을 늘리는 동시에 신뢰도를 높일 수 있습니다. 향상된 업스트림 위치는 감지 작업량을 줄일 수 있습니다. 구매자는 대표 시험에서 이러한 절충안을 확인해야 합니다. 빠른 공칭 경로 생성기는 완전한 모델-공작물 프로세스가 필요한 생산 리듬에 따라 승인된 어셈블리를 생산하는 경우에만 유용합니다.

실제 용접에 따른 증거를 요청하세요.

효과적인 시연은 모델 가져오기, 좌표 정합, 국부 관측, 도구 이동 및 검사 기록을 통해 도면 요구 사항에서 식별된 용접 하나를 따릅니다. 일반적인 용접선 및 까다로운 세부 사항에 대해 해당 추적을 반복합니다. 결과 증거는 자동화 팀과 야드의 생산 및 품질 부서 모두가 이해할 수 있습니다.

제안된 기능, 시연된 기능 및 제외된 조건을 별도로 라벨링하도록 공급업체에 요구합니다. 감지 기능이 선택된 타사 구성 요소에 속하는 경우 제조업체 전체의 기능 설명을 셀 사양으로 전송하는 대신 실제 옵션, 통합 및 시험 증거를 확인하십시오. 테스트된 물리적 구성과 소프트웨어 구성은 주장된 내용과 일치해야 합니다.

모델 기반 용접은 실제 이음부의 제어를 유지하면서 반복적인 준비를 줄일 때 유용합니다. 가장 강력한 제안은 그 관계를 관찰 가능하고 복구 가능하게 만듭니다. 이는 네 가지 책임을 모두 지능이라는 단어로 축소하지 않고 모델이 의도를 제공하는 위치, 측정이 실제 위치를 제공하는 위치, 프로세스 지침이 용접을 제한하는 위치, 검사가 승인을 결정하는 위치를 보여줍니다.

프로젝트 검토 체크리스트

• 모델 개정, 용접 ID 및 내보내기에 사용 가능한 정보를 확인합니다.
• 공칭 형상과 실제 어셈블리 간의 관계를 확인합니다.
• 좌표 정합, 초기 이음부 발견, 프로세스 추적 및 검사를 분리합니다.
• 관측 누락, 형상 변경, 작업 중단에 대한 대응을 정의합니다.
• 도면 요구사항부터 검사 기록까지 대표적인 용접을 추적합니다.