Hàn hai phía với hai hồ quang: cần phối hợp những gì ngoài chuyển động robot

Hai phía tạo ra một mối quan hệ quá trình

Hàn góc hai phía với hai hồ quang nghe có vẻ là bài toán chuyển động: đặt một mỏ hàn ở mỗi phía nẹp gia cường và di chuyển chúng cùng nhau. Với cụm chi tiết nhỏ trong đóng tàu, nhiệm vụ kỹ thuật rộng hơn. Mỗi mỏ phải tạo ra mối hàn được quy định, trong khi cả cặp phải đáp ứng điều kiện tiếp cận, chuyển động phôi, đường hồi dòng điện và hậu quả của gián đoạn. Vì vậy, một trình diễn thuyết phục cần bằng chứng từ cả hai phía liên kết và từ toàn bộ trình tự vận hành.

Mô tả dự án do TitanWeld cung cấp sử dụng hai cánh tay hàn làm đơn vị phối hợp cơ bản. Quy mô tối đa hiện tại là 2 + 2, tức bốn đơn vị và tám cánh tay, tùy theo trao đổi riêng cho dự án. Đây là hệ thống có mức độ tùy biến rất cao, không có máy đơn lẻ tiêu chuẩn bán sẵn. Hồ sơ xác lập ý tưởng phối hợp; không xác lập dạng sóng cụ thể, điều khiển xung đồng bộ, mỏ hàn tandem hay bố trí vật lý cố định của bốn đơn vị.

Fronius định nghĩa hàn tandem là hai điện cực dây được cách ly điện tạo ra một vũng hàn chung. [1] Đó là mô tả quá trình khác với hai cánh tay hàn các mối hàn góc đối diện. Hãy sử dụng thuật ngữ chính xác trong yêu cầu, kế hoạch thử và so sánh thương mại. Nếu không, người mua có thể vô tình gán đặc tính của một quá trình hàn độc quyền riêng biệt cho bố trí chưa được quy định sử dụng quá trình đó.

Phân biệt ba loại phối hợp

Trước tiên, xác định phối hợp hình học: vị trí và hướng của từng dụng cụ so với đường hàn được giao và các thiết bị khác. Hai quỹ đạo có thể liên quan với nhau mà không cần tốc độ giống nhau, điểm bắt đầu giống nhau hay góc mỏ hàn đối xứng. Mối quan hệ thực tế phải phù hợp với hình học liên kết và hướng dẫn hàn đã chọn. Bản vẽ đối xứng không chứng minh rằng các dụng cụ đã lắp có khả năng tiếp cận đối xứng.

Tiếp theo, xác định phối hợp vận hành: quyền bắt đầu, tiến qua một đoạn, tạm dừng, hoàn thành và rời khỏi vùng làm việc. Đây là cấp độ mà cặp tay hàn phản ứng với hồ quang mất, cảm biến không khả dụng hoặc yêu cầu bảo dưỡng. Cần mô tả bằng trình tự dễ hiểu, bao gồm những gì người vận hành nhìn thấy và các điều kiện cho phép tiếp tục.

Cuối cùng, xác định mọi phối hợp quá trình hàn thực sự được hệ nguồn hàn đã chọn đề xuất. Điều này có thể liên quan đến chức năng truyền thông hoặc điều khiển cụ thể, nhưng các chức năng đó cần bằng chứng riêng. Không thay thế hành vi điện đã xác định bằng tuyên bố chung như robot đồng bộ. Ma trận yêu cầu phải xác định bộ điều khiển chịu trách nhiệm, đầu vào được giám sát và phản ứng đã xác minh cho từng chức năng phối hợp được tuyên bố.

Xây dựng mỗi phía từ một nhiệm vụ hàn đã phê duyệt

Xác định điều kiện liên kết, kích thước mối hàn, tư thế, vật liệu hàn và tham chiếu quy trình cho mỗi phía trước khi liên kết hai phía. Khi một phía có vật cản hoặc yêu cầu đường hàn ngắn hơn, quỹ đạo đối xứng có thể đắp kim loại ở nơi không cần hoặc tạo điểm kết thúc ngoài kế hoạch. Xem vận hành theo cặp là mối quan hệ giữa hai nhiệm vụ hàn hợp lệ, không phải quyền sao chép máy móc một nhiệm vụ.

Thử nghiệm phải cho biết mỏ hàn có duy trì góc làm việc và góc di chuyển dự kiến ở đầu, giữa và cuối mỗi đoạn tiếp cận được hay không. Đưa bộ dụng cụ và mọi thiết bị cảm biến cục bộ vào đánh giá tiếp cận. Một góc có vẻ thông thoáng có thể trở nên không tiếp cận được khi tính thêm chụp khí, giá cảm biến và đoạn uốn ống. Ghi các giới hạn này thành ngoại lệ phụ thuộc hình học.

Tài liệu TWI về hàn hồ quang bằng robot phân biệt cảm biến quá trình với cảm biến hình học. [2] Áp dụng sự phân biệt đó khi yêu cầu bằng chứng: dấu vết vị trí đường hàn giải thích dụng cụ đã được hướng đến đâu; hồ sơ quá trình giải thích các điều kiện hàn đã chọn; kiểm tra đánh giá liên kết đã đắp. Các hồ sơ này có thể bổ trợ nhau, nhưng không hồ sơ nào tự chứng minh mọi phần của nhiệm vụ hàn.

Đánh giá phôi chung như một hệ thống điện

Hai mỏ hàn độc lập vẫn dùng chung vật liệu dẫn điện. Vì vậy, đánh giá thiết bị cần bao gồm kết nối hồi dòng hàn và tuyến cáp, với trách nhiệm được giao cho nhà cung cấp thiết bị hàn đã chọn và đơn vị tích hợp trạm. Xác định các bộ phận thực tế và phương án lắp đặt thay vì vẽ một ký hiệu tiếp đất chung rồi coi vấn đề đã hoàn tất.

Hướng dẫn quản lý cáp của Fronius mô tả nguy cơ nhiễu khi nhiều hệ thống hàn hoạt động trên cùng một chi tiết, bao gồm ghép nối liên quan đến bố trí cáp và kết nối hồi dòng dùng chung. [3] Đây là lý do để đối chiếu lắp đặt với hướng dẫn của nhà sản xuất liên quan, không phải tuyên bố rằng đã quan sát thấy một dạng nhiễu cụ thể trên thiết bị TitanWeld. Tránh suy diễn khoảng cách cáp hoặc quy tắc kết nối phổ quát từ một bài viết ý tưởng.

Trong quá trình phát triển, so sánh các thử nghiệm đại diện hàn một phía và hàn theo cặp bằng hồ sơ quá trình và kế hoạch kiểm tra đã thỏa thuận. Nếu xuất hiện khác biệt, điều tra có hệ thống thiết lập thiết bị, tình trạng phôi và quy trình. Thay đổi thời điểm chuyển động robot có thể che triệu chứng mà không giải quyết nguyên nhân. Giữ mỗi cấu hình thử nghiệm nhận diện được để có thể quy cải thiện cho một thay đổi đã biết thay vì tổ hợp điều chỉnh không được ghi lại.

Xem cân bằng nhiệt là mục tiêu thử nghiệm

Có thể nghiên cứu vận hành theo cặp như một phần của chiến lược hàn cân bằng. TWI đề cập đắp cân bằng quanh trục trung hòa như một biện pháp kiểm soát biến dạng. [4] Nguyên tắc đó không đủ cơ sở để hứa không biến dạng hoặc khẳng định hai hồ quang đối diện tự động triệt tiêu mọi chuyển động. Toàn bộ cụm, điều kiện kê đỡ, trình tự và các biến số hàn vẫn thuộc bài toán thử nghiệm.

Trong thử nghiệm, xác định các phép đo hình dạng có ý nghĩa với lắp ráp tiếp theo. Ghi tình trạng ban đầu, trạng thái kìm giữ và tình trạng sau khi tháo giữ, làm nguội theo phương pháp dự án. Phép đo khi chi tiết bị ép giữ phẳng trả lời câu hỏi khác với phép đo cụm sau khi tháo giữ. Giữ cả hai nếu đều hữu ích, nhưng ghi nhãn chính xác.

So sánh các phương án thực tiễn khi có cơ sở: di chuyển liên tục theo cặp, trình tự theo giai đoạn đã xác định hoặc phân bố đoạn hàn khác. Mục đích là chọn quy trình chấp nhận được và tái lập được cho họ cụm thực tế. Một cặp đường hàn đẹp mắt là bằng chứng giá trị về ngoại quan, nhưng không thay thế đánh giá kích thước hoặc các kiểm tra do kế hoạch chất lượng áp dụng yêu cầu.

Viết trình tự xử lý gián đoạn bất đối xứng

Trình diễn hệ thống phối hợp có nhiều thông tin nhất có thể bắt đầu khi chỉ một phía dừng. Xây dựng thử nghiệm thống nhất về mất hồ quang mô phỏng, gián đoạn cấp dây, lỗi cảm biến hoặc tạm dừng do người vận hành yêu cầu. Sử dụng phương pháp thử an toàn, đã phê duyệt do đơn vị tích hợp lựa chọn. Mục tiêu là quan sát phản ứng điều khiển mà không tạo ra tình trạng hàn hoặc chuyển động mất kiểm soát.

Nêu rõ phía hoạt động bình thường sẽ dừng ngay hay thực hiện phản ứng khác đã xác định, và ai phê duyệt hành vi đó. Ghi đoạn hàn cuối cùng đã hoàn thành và vị trí mọi đường hàn chưa hoàn chỉnh. Người vận hành phải phân biệt được mối hàn hoàn thành với quỹ đạo chỉ mới đi qua. Khôi phục không nên phụ thuộc vào việc nhớ hồ quang nào nhìn thấy trước khi dừng.

Kỹ sư hàn phải xác định cách đánh giá và chuẩn bị vùng bị gián đoạn trước khi khởi động lại. Sau đó, logic tự động hóa phải hỗ trợ hướng dẫn đó: tiếp cận để kiểm tra, trở về vị trí có kiểm soát, chọn đúng thao tác còn lại và lưu hồ sơ gián đoạn. Kiểm tra sự phối hợp giữa các trách nhiệm này. Nút khởi động lại chỉ có thể đơn giản với người vận hành sau khi các quyết định quá trình bên dưới đã được làm rõ.

Đánh giá cặp tay hàn trong toàn bộ chu kỳ làm việc

Đo nạp phôi, định vị, kiểm tra, cảm biến, tiếp cận, hàn, tái định vị, bảo dưỡng, kiểm tra chất lượng và dỡ phôi bằng các sự kiện bắt đầu, kết thúc đã thỏa thuận. Chỉ cộng thời gian hồ quang của cả hai cánh tay khi báo cáo mức sử dụng hồ quang tổng hợp; không nhầm tổng đó với thời gian chu kỳ thực trôi qua. Hai hồ quang hoạt động đồng thời trong một phút tạo hai phút-hồ quang nhưng chỉ một phút thời gian sản xuất thực.

Ghi thời gian mất do một phía chờ phía kia, bao gồm chiều dài đường hàn khác nhau, góc bị hạn chế hoặc nhu cầu bảo dưỡng. Những quan sát này có thể định hướng phân công nhiệm vụ và phát triển thiết bị. Chúng cần được giữ trong kết quả thay vì loại đi như thời gian không hàn bất tiện. Nhà máy đóng tàu mua sản lượng sử dụng được từ một trình tự chế tạo, bao gồm nhu cầu thao tác vật liệu và bảo trì thường lệ.

Sử dụng cụm được chấp nhận hoặc phạm vi hàn được chấp nhận làm mẫu số chính của sản lượng. Nếu thử theo cặp để lại đường hàn bao đầu cần hoàn thành sau hoặc cần sửa chữa, giữ công việc đó trong tính toán chu kỳ đầy đủ. Phương án cơ sở một cánh tay dùng để so sánh phải bao phủ cùng điều kiện phôi và yêu cầu cuối cùng. Nếu ranh giới không tương đương, ngay cả thời gian đo chính xác cũng có thể dẫn đến kết luận mua sắm gây hiểu nhầm.

Thống nhất cách thử nghiệm xử lý việc đổi họ cụm. Khoảng cách nẹp gia cường hoặc tiếp cận đầu khác nhau có thể thay đổi nơi hai cánh tay hoạt động đồng thời, ngay cả khi quy trình hàn vẫn áp dụng ở các mặt còn lại. Ghi thời gian thiết lập, xác minh cho thay đổi đó và xác định vùng loại trừ mới. Điều này ngăn việc âm thầm mở rộng kết quả chạy dài thành công trên một chi tiết được chọn kỹ sang lịch sản xuất đa dạng của nhà máy đóng tàu. Tuyên bố sản xuất hữu ích nêu rõ họ đã trình diễn và giới hạn của nó, rồi coi các họ bổ sung là nội dung thẩm định kỹ thuật cần bằng chứng riêng.

Chuyển các tuyên bố phối hợp thành bằng chứng có thể đánh giá

Đề xuất hữu ích gồm bản đồ đường hàn theo cặp, đánh giá tiếp cận dụng cụ, trình tự xác định, đánh giá lắp đặt thiết bị hàn và kế hoạch thử có gián đoạn. Mỗi mục cần nêu trạng thái hiện tại: đề xuất, đã mô phỏng, đã trình diễn hoặc đã chấp nhận cho dự án cụ thể. Cách này thể hiện sự chưa chắc chắn mà không buộc người mua giải mã một tuyên bố rộng về tính thông minh.

Yêu cầu hồ sơ thay đổi giữa cấu hình trình diễn và cấu hình sản xuất dự kiến. Bộ mỏ hàn, đồ gá, thiết lập nguồn hàn hoặc họ cụm khác có thể làm mất hiệu lực giả định đã giúp thử nghiệm ban đầu thành công. Dự án cần đánh giá bằng chứng bị ảnh hưởng trước khi coi bố trí thay đổi là tương đương. Đây là khuyến nghị kiểm soát cấu hình, không phải tuyên bố về một yêu cầu đăng kiểm cụ thể.

Câu hỏi kỹ thuật cuối cùng là liệu cả hai phía có thể hoàn thành theo yêu cầu đã xác định trong một chu kỳ lặp lại được hay không, bao gồm các ngoại lệ thường gặp trong sản xuất. Trình diễn chuyển động hai cánh tay là một phần câu trả lời. Cơ sở vững chắc hơn liên kết danh tính liên kết hàn, hành vi quá trình, kết quả kích thước và khả năng khôi phục vận hành, với từng khả năng được tuyên bố gắn với cấu hình thực sự đã thử.

Danh sách kiểm tra thẩm định dự án

• Xác định hai liên kết riêng biệt và hướng tiếp cận mỏ hàn.
• Phân biệt chuyển động robot theo cặp với đồng bộ quá trình hàn.
• Xác nhận quy trình áp dụng và hành vi bắt đầu, dừng, gián đoạn.
• Kiểm tra tiếp cận, khoảng hở chống va chạm và tương tác giữa các thao tác đồng thời.
• Xác định cấu hình và bằng chứng cần thiết cho dự án tùy chỉnh thực tế.