จาก CAD ของเรือสู่แนวเชื่อมจริง: การจัดแนว การค้นหาแนวเชื่อม และการติดตามแนวเชื่อม

แนวเชื่อมดิจิทัลต้องสัมพันธ์กับรอยต่อจริง

แบบจำลอง CAD ระบุรูปทรงที่ตั้งใจของชุดประกอบย่อยเรือได้ แต่ไม่ได้ระบุตำแหน่งรอยต่อจริงในเซลล์ด้วยตัวเอง ต้องระบุตัวตนชิ้นงาน วางชิ้นงาน เชื่อมกับพิกัดเครื่อง และประเมินเฉพาะจุด ก่อนดำเนินเส้นทางเชื่อมภายใต้วิธีปฏิบัติที่ตกลง การแยกงานเหล่านั้นทำให้ประเมินข้อเสนอที่ใช้แบบจำลองและวินิจฉัยความล้มเหลวได้ง่ายขึ้น

ในบทความนี้ การจัดแนวหมายถึงการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างกรอบแบบจำลองหรือชิ้นงานกับกรอบเครื่อง การค้นหาแนวเชื่อมหมายถึงการหาตำแหน่งรอยต่อหรือลักษณะที่เลือกก่อนเชื่อม การติดตามแนวเชื่อมหมายถึงการปรับความสัมพันธ์เครื่องมือกับรอยต่อระหว่างเชื่อมด้วยวิธีป้อนกลับที่เลือก นิยามเหล่านี้เป็นคำศัพท์เพื่อพิจารณาวิศวกรรม ต้องมีเอกสารฟังก์ชันและส่วนเชื่อมต่อจริงของผู้จำหน่ายสำหรับการกำหนดค่าที่เสนอ

แนวคิดระบบต่อเรือ TitanWeld ยังคงมีลักษณะเฉพาะสูงและออกแบบตามโครงการ หน่วยพื้นฐานมีสองแขน ขีดจำกัดการประสานงานปัจจุบันคือสี่หน่วยและแปดแขน ขั้นตอนที่ใช้แบบจำลองไม่ได้ตัดการตั้งงาน การจำลอง การกำหนดวิธีปฏิบัติงานเชื่อม หรือการตรวจสอบทางวิศวกรรม ทั้งจำนวนหุ่นยนต์และการมีฟังก์ชันนำเข้า CAD ไม่ยืนยันว่าระบุทุกแนวเชื่อมหรือความแปรผันเฉพาะจุดได้อัตโนมัติ

ตรวจข้อมูลที่มีในแบบจำลอง

ยืนยันว่าไฟล์ที่ให้มีเพียงรูปทรงตันหรือมีนิยามแนวเชื่อม รหัส และข้อมูลกำกับชุดประกอบที่ใช้งานได้ด้วย จุดตัดระหว่างชิ้นส่วนที่เห็นไม่จำเป็นต้องเป็นแนวเชื่อมที่ต้องทำ บางขอบอาจตั้งใจไม่เชื่อม บางขอบอาจต้องเชื่อมเว้นช่วง และบางขอบมีรายละเอียดปลายที่ระบุเพียงบนแบบแยก ตรวจให้แบบจำลองดิจิทัลสอดคล้องกับเอกสารผลิตที่ควบคุม

รักษาตัวตนแนวเชื่อมเมื่อนำเข้า แปลง หรือลดรายละเอียดรูปทรง การเปลี่ยนรูปแบบไฟล์อาจเปลี่ยนชื่อวัตถุหรือแบ่งเส้นโค้งเป็นช่วงต่างไป โครงการควรกำหนดวิธีรักษาการเชื่อมโยงแนวเชื่อมที่ตั้งใจกับข้อกำหนดตามแบบและบันทึกตรวจ มิฉะนั้นเส้นทางที่สร้างใหม่อาจดูถูกต้องแต่ประวัติเสร็จงานไม่อ้างถึงขอบเขตเดิมแล้ว

ABB อธิบายการเขียนโปรแกรมเชื่อมอาร์กออฟไลน์จากรูปทรง ซึ่งสร้างตำแหน่งหุ่นยนต์จากตำแหน่งแนวเชื่อมที่กำหนดใน CAD [1] นี่เป็นตัวอย่างภายนอกของประเภทเทคโนโลยี ไม่ใช่หลักฐานว่าติดตั้งซอฟต์แวร์ ABB ในโครงการต่อเรือ TitanWeld ใช้เพื่อกำหนดคำขอสาธิตอย่างแม่นยำ: แสดงว่ารูปทรงที่เลือกกลายเป็นงานเชื่อมที่ระบุตัวตนอย่างไร รวมการเคลื่อนเข้าหาและถอยออก

กำหนดความสัมพันธ์พิกัดให้ชัดเจน

ระบุกรอบพิกัดที่โครงการใช้: เครื่องหรือเซลล์ ฐานหุ่นยนต์ แกนภายนอกเมื่อมี เครื่องมือ เซนเซอร์ ฟิกซ์เจอร์ และชิ้นงาน การพิจารณาไม่จำเป็นต้องเปิดทุกรายละเอียดภายในให้ผู้ปฏิบัติงาน แต่บันทึกวิศวกรรมต้องทำให้สอบกลับความสัมพันธ์สำคัญได้ การชดเชยเฉพาะจุดในกรอบผิดอาจให้การเคลื่อนที่ที่ดูเป็นไปได้แต่ผิดทิศ

กำหนดลักษณะที่ใช้จัดแนวและเงื่อนไขที่ตรวจดู ลักษณะควรจำแนกทิศที่ตั้งใจของชุดประกอบได้ รวมกรณีแผ่นเสริมซ้ำทำให้รูปทรงดูคล้ายกัน โครงการต้องอธิบายว่าเกิดอะไรขึ้นหากโหลดฉบับชุดประกอบผิด ชิ้นงานกลับด้าน หรือจุดอ้างอิงถูกบัง ค่าคลาดเคลื่อนการฟิตต่ำไม่เพียงพอหากจับคู่ลักษณะผิด

ตรวจการจัดแนวในตำแหน่งที่เกี่ยวกับขอบเขตเชื่อม ไม่ใช่เฉพาะลักษณะที่ใช้คำนวณ นี่เป็นการตรวจวิศวกรรมที่เสนอ ไม่ใช่อัลกอริทึมที่กำหนด ช่วยเผยว่าการแก้ตำแหน่งวางแบบง่ายแทนชิ้นงานได้เพียงพอหรือความแปรผันเฉพาะจุดต้องประเมินแยก เก็บผลจัดแนวและการชดเชยแนวเชื่อมเฉพาะจุดภายหลังให้แยกระบุได้ในบันทึก

เลือกการค้นหาแนวเชื่อมตามลักษณะที่ต้องตรวจดู

ถามว่าวิธีตรวจจับที่เสนอวัดอะไรโดยตรง และสมมติฐานใดเชื่อมค่าที่วัดกับแนวเชื่อมที่ต้องการ ขอบแผ่นที่ตรวจพบ เหตุการณ์สัมผัส หรือรูปหน้าจากแสงให้ข้อมูลมีประโยชน์ได้ แต่การตีความขึ้นกับรอยต่อและสภาพผิว ข้อซักถามควรมีรอยเชื่อมยึดจริง สิ่งกีดขวางเฉพาะจุด และผิวที่คาดเมื่อส่งมอบเข้าสู่การผลิต

เอกสารระบบช่วยของ Fronius แยกฟังก์ชันระบุตำแหน่งแนวเชื่อมก่อนเชื่อมออกจากฟังก์ชันติดตาม และอธิบายการตรวจจับด้วยลวดเป็นหนึ่งในตัวเลือก [2] ตัวอย่างเหล่านี้แสดงว่าทำไมคำกว้าง ๆ ว่าตรวจจับอัตโนมัติจึงไม่เพียงพอ ไม่ได้สื่อว่าตัวเลือกเฉพาะผู้ผลิตเหล่านั้นรวมในระบบ TitanWeld หรือว่าวิธีเดียวเหมาะกับรอยต่อต่อเรือทุกแบบ

กำหนดผลเมื่อผิดพลาดก่อนเพิ่มความเร็ว ขอบที่ขาด ผลไม่สอดคล้อง หรือค่าที่วัดอยู่นอกช่วงข้อมูลยอมรับควรนำไปสู่การจัดการตามเอกสาร ระบบอาจขอตรวจดูใหม่หรือให้ผู้ปฏิบัติงานพิจารณา ตามแบบที่อนุมัติ หลีกเลี่ยงทางเลือกสำรองที่ไม่มีเอกสารซึ่งเชื่อมตามเส้น CAD ตามแบบทันทีเมื่อผลเซนเซอร์ไม่สะดวกใช้

แยกการติดตามออกจากสิทธิ์เปลี่ยนกระบวนการ

การติดตามจัดการความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องมือกับรอยต่อที่ตรวจพบระหว่างเคลื่อนที่ ไม่ได้อนุญาตอัตโนมัติให้เปลี่ยนกระแส แรงดัน ความเร็วเดิน การเติมเนื้อ หรือขนาดรอยเชื่อมอย่างไร้ขีดจำกัด การปรับตัวต้องอยู่ในคำแนะนำกระบวนการที่เลือกและพฤติกรรมระบบที่ยืนยันแล้ว โครงการควรแสดงตัวแปรที่เปลี่ยนได้ เหตุผลที่เปลี่ยน และขีดจำกัดที่ทำให้พักงาน

TWI อธิบายเซนเซอร์รูปทรงเป็นข้อมูลตั้งต้นสำหรับการค้นหา การติดตาม และการเชื่อมปรับตัว พร้อมระบุการรบกวนจากสภาพแวดล้อมงานเชื่อม [3] ดังนั้นการสาธิตก่อนเชื่อมภายใต้แสงสะอาดเป็นหลักฐานไม่ครบสำหรับประสิทธิภาพระหว่างกระบวนการ เมื่อเสนอการติดตาม ให้ตรวจพฤติกรรมโดยมีอาร์กจริง ควัน สะเก็ด และการจัดเครื่องมือในการทดลองพัฒนา

ทำให้บันทึกติดตามเข้าใจได้ หลักฐานมีประโยชน์ระบุแนวเชื่อม ค่าชดเชยที่วัดหรืออนุมาน ขีดจำกัดที่ยอมรับ และการหยุดชะงักหรือการสูญเสียข้อมูลที่ใช้ได้ กราฟแน่นที่ไม่มีตำแหน่ง หน่วย หรือความหมายระบุ ไม่ช่วยการตัดสินตรวจรับจริง เช่นเดียวกัน ร่องรอยเส้นทางสำเร็จไม่ทดแทนการตรวจรอยเชื่อมสำเร็จตามแผนคุณภาพที่ตกลง

จัดการมุม รอยเชื่อมยึด และรูปทรงขาดช่วง

ฟิลเลตตรงยาวเป็นเพียงส่วนหนึ่งของปัญหาตรวจจับ ที่รอยเชื่อมยึด แนวอ้อมปลาย หรือขายึดใกล้เคียง ลักษณะที่ตรวจพบอาจเปลี่ยนฉับพลัน โครงการควรระบุบริเวณเหล่านี้ในแผนที่แนวเชื่อม และแสดงว่าวิธีที่เลือกแยกการเปลี่ยนแนวจริงออกจากลักษณะไม่เกี่ยวข้องอย่างไร หากรายละเอียดต้องจัดการแยก ให้คงขอบเขตนั้นในโปรแกรมและคำแนะนำผู้ปฏิบัติงาน

อย่าสมมติว่าการชดเชยติดตามดำเนินต่ออย่างปลอดภัยเกินจุดข้อมูลใช้ได้ล่าสุดได้ กำหนดการตอบสนองที่อนุญาตเมื่อข้อมูลหายหรือกำกวมกับผู้รวมระบบและวิศวกรเชื่อม การกระทำที่เหมาะขึ้นกับวิธีที่ยืนยัน การเข้าถึงเครื่องมือ และข้อกำหนดรอยต่อ บทความนี้ไม่ให้ช่วงติดตาม ขีดจำกัดชดเชย หรือระยะเคลื่อนโดยไม่มีข้อมูลที่ใช้ได้สากล

ใช้ลักษณะยากตัวแทนระหว่างสาธิตแทนนำออกจากชิ้นทดสอบ บันทึกรายละเอียดที่ทำเสร็จอัตโนมัติ ที่ต้องวัดแยก และที่ยังไม่รวมขอบเขตอัตโนมัติที่เสนอ ทำให้ผลครอบคลุมมีประโยชน์กว่าร้อยละค่าเดียวจากความยาวแนวต่อเนื่องง่ายที่สุด

ควบคุมแบบจำลอง ชุดค่ากระบวนการ และการสอบเทียบร่วมกัน

งานผลิตควรระบุฉบับแก้ไขแบบ ฉบับแบบจำลองนำเข้า ฉบับเส้นทางที่สร้าง และเอกสารอ้างอิงชุดค่าเชื่อม เพิ่มสถานะสอบเทียบเครื่องมือและเซนเซอร์ที่เกี่ยวข้องผ่านวิธีกำหนดค่าโครงการ จุดประสงค์คือย้อนสร้างได้ว่าระบบเข้าใจว่ากำลังเชื่อมอะไรและแปลงความเข้าใจนั้นเป็นคำสั่งเคลื่อนที่และกระบวนการอย่างไร

กำหนดการเปลี่ยนที่กระตุ้นการพิจารณา การเปลี่ยนคอหัวเชื่อม ย้ายขายึดเซนเซอร์ บริการแกนภายนอก หรือเปลี่ยนฐานอ้างอิงฟิกซ์เจอร์อาจมีผลต่อความสัมพันธ์รูปทรง การปรับไฟล์อาจมีผลต่อตัวตนแนวเชื่อมหรือขอบเขตเส้นทาง การตอบสนองควรอิงความสัมพันธ์ที่เปลี่ยน ไม่ใช่เพียงไฟล์โปรแกรมหุ่นยนต์ยังใช้ชื่อเดิมหรือไม่

รวมการทดสอบกู้คืนในทางปฏิบัติหลังการแทรกแซงตัวแทนที่อนุมัติ ยืนยันว่าผู้ปฏิบัติงานคืนการตั้งงานที่ต้องการ ทำการตรวจที่กำหนด และเลือกงานที่เหลือถูกต้องได้ เรื่องนี้เกี่ยวข้องมากเมื่อย้ายชุดประกอบที่หยุดชะงักไปตรวจหรือซ่อม หมายเลขงานที่เก็บไม่รับรองว่าความสัมพันธ์ชิ้นงานเดิมยังใช้ได้

ยืนยันสายงานด้วยกรณีทดสอบที่เลือกอย่างตั้งใจ

สร้างตารางทดสอบตามสายข้อมูล: แบบจำลองและการวางถูกต้อง ความแปรผันการวางที่ยอมรับ ความแปรผันรอยต่อเฉพาะจุด จุดอ้างอิงถูกบัง ลักษณะแนวเชื่อมกำกวม และการหยุดที่ควบคุม เลือกกรณีภายในวิธีพัฒนาความปลอดภัยและกระบวนการที่โครงการตกลง สำหรับแต่ละกรณี ระบุการตรวจพบและการจัดการที่คาดก่อนทดลอง

บันทึกผลแยกสำหรับการระบุตัวตน การจัดแนว การค้นหาแนวเชื่อม การติดตามเมื่อใช้ การเชื่อมเสร็จ และการยอมรับสุดท้าย วิธีนี้ป้องกันรายงานความสำเร็จขั้นเดียวเป็นความสำเร็จทั้งกระบวนการ และทำให้แก้ความล้มเหลวได้ตรงจุด: การเลือกชุดประกอบผิดต้องแก้ต่างจากตำแหน่งแนวเชื่อมถูกแต่เนื้อเชื่อมที่เติมยอมรับไม่ได้

วัดเวลาที่ใช้ตรวจเหล่านี้เป็นส่วนของรอบครบวงจร การตรวจจับมากขึ้นอาจเพิ่มความมั่นใจแต่เพิ่มเวลารอบ การจัดตำแหน่งต้นทางที่ดีขึ้นอาจลดงานตรวจจับ ผู้ซื้อควรเห็นข้อแลกเปลี่ยนในการทดลองตัวแทน เครื่องสร้างเส้นทางตามแบบที่เร็วมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อกระบวนการจากแบบจำลองสู่ชิ้นงานทั้งหมดให้ชุดประกอบที่ยอมรับตามจังหวะการผลิตที่ต้องการ

ขอหลักฐานที่ติดตามรอยเชื่อมจริงหนึ่งแนว

การสาธิตที่มีประสิทธิผลติดตามแนวเชื่อมที่ระบุตัวตนหนึ่งแนวจากข้อกำหนดตามแบบ ผ่านการนำเข้าแบบจำลอง การจัดแนว การตรวจดูเฉพาะจุด การเคลื่อนเครื่องมือ และบันทึกตรวจ ทำซ้ำทั้งแนวธรรมดาและรายละเอียดยาก หลักฐานที่ได้เข้าใจได้ทั้งทีมอัตโนมัติและฝ่ายผลิตกับคุณภาพของอู่เรือ

กำหนดให้ผู้จำหน่ายแยกป้ายฟังก์ชันที่เสนอ ฟังก์ชันที่สาธิต และเงื่อนไขที่ไม่รวม หากฟังก์ชันตรวจจับเป็นของส่วนประกอบภายนอกที่เลือก ให้ตรวจตัวเลือกจริง การรวมระบบ และหลักฐานทดลอง แทนนำคำกล่าวความสามารถทั้งบริษัทผู้ผลิตมาใส่ข้อกำหนดเซลล์ การกำหนดค่ากายภาพและซอฟต์แวร์ที่ทดสอบต้องตรงกับข้อกล่าวอ้าง

การเชื่อมที่ใช้แบบจำลองมีประโยชน์เมื่อช่วยลดการเตรียมซ้ำโดยยังควบคุมรอยต่อจริง ข้อเสนอที่ดีที่สุดทำให้ความสัมพันธ์นั้นสังเกตและกู้คืนได้ แสดงว่าแบบจำลองให้เจตนาที่ใด การวัดให้ตำแหน่งจริงที่ใด คำแนะนำกระบวนการจำกัดการเชื่อมที่ใด และการตรวจตัดสินยอมรับที่ใด โดยไม่รวมความรับผิดชอบทั้งสี่เป็นเพียงคำว่าอัจฉริยะ

รายการตรวจสอบเพื่อพิจารณาโครงการ

• ยืนยันฉบับแบบจำลอง ตัวตนแนวเชื่อม และข้อมูลที่มีในการส่งออก
• ตรวจความสัมพันธ์ระหว่างรูปทรงตามแบบกับชุดประกอบจริง
• แยกการจัดแนว การหารอยต่อเริ่มต้น การติดตามกระบวนการ และการตรวจสอบ
• กำหนดการตอบสนองต่อข้อมูลสังเกตที่ขาด รูปทรงที่เปลี่ยน และงานหยุดชะงัก
• ติดตามแนวเชื่อมตัวแทนจากข้อกำหนดตามแบบถึงบันทึกตรวจ