双主轴箱系统的机器人焊接

随着一个在繁忙的交通中驾驶一个城市街道，人孔立管通常不是头脑。“当人们在路上开车时，他们认为每一个人都是一样的，”美国公路产品（AHP）的所有者说，斯科特·菲尔说。“他们并不是一样的 - 甚至不一样。”

Bolivar, Ohio-based AHP has patented and manufactured four different risers, including a “Pivoted Turnbuckle” manhole riser since the company was founded in 1978. Over the years, AHP has expanded significantly, especially since Fier took over from his father, the company’s founder, in 1995. The company’s Pivoted Turnbuckle manhole risers are now used in many major U.S. and Canadian cities, from San Francisco to Baltimore and Chicago to Tampa, and many cities in-between. The company produces 25,000 to 30,000 units a year – up to 52 different sizes a day. About 90% of units manufactured by AHP are not in inventory. They are manufactured to customers’ exact standards.

可扩展的人孔立管

“我们不断从许多市政当局和承包商那里获得尺寸，”贝尔指出。“我们将为他们的铸件制造提升管。由于我们的枢转螺丝螺旋桨，我们的提升者很多城市规格。这是我们与竞争对手的东西。“

与Lincoln Electric®合作，AHP实现了焊接过程的机器人解决方案，这将有助于提高产量，同时保持其产品的质量和安全。

该公司在考虑扩张时面临焊接方面的挑战，包括:
缺乏可用的焊接器满足需求
希望增加其枢轴Turnbuckle人孔立管的产量;手工焊接是一个瓶颈
生产一致的焊接质量，平整和无飞溅
由于立管的尺寸因类型和城市标准要求而异，因此可以实现过程自动化

菲尔的父亲专利了AHP在1978年的第一个提升板，后来获得了专利的3种更多的立管，包括枢转的螺丝螺旋桨提升剧。他制造了一种焊接夹具，该焊接夹具容纳了提升管直径的变化，从14至50英寸以1/16英寸的增量。菲尔建立在父亲的设计上，让公司增加产量。枢转的螺丝扣曼孔立管适用于加号或减去1/2英寸的直径变化，给出整个1英寸直径的人孔立式差异。

焊接是冒口生产的关键环节。当立管安装在街道上时，它必须与道路平齐。任何高度差异都可能对行人和车辆交通构成安全隐患。焊接必须是
坚固而平整，使人孔框架能够完全周向啮合。

使用林肯电气，AHP实现了一种机器人和桌面解决方案，可以以越来越多的需求保持所需的质量焊接。林肯电气系统55双头架系统是一种机器人焊接电池，适用于使用重新定向的柔韧性的焊接部件，适应各种单元尺寸。该程序被写入直径的焊接立管，以1/16英寸增量的16英寸至33.5英寸，其等于281个不同的直径。该夹具还设计用于升降厚度，以1/4英寸增量的3/4英寸至53/4英寸，其等于21个不同的条形尺寸，1/2至3英寸的盖子厚度为1/16英寸增量，这等于41个不同的盖子厚度。它在一起相当于241,941个不同的人孔立管。该计划还适用于不同类型的人孔铸件所需的三种不同的棒厚度（5/8英寸，3/4英寸和1英寸），总计725,823种不同的部件。

AHP操作员手动焊接一英寸的提升机，以准备组装

系统55的软件程序可以用一个程序容纳每一个部分。林肯电气公司与AHP团队密切合作，为System 55编程。该机器人有两个激光传感器，用于输入程序参数，以识别焊缝执行搜索命令。该软件还可以适应其他条形厚度的立管，以满足某些城市和州的要求。“最终产品每次都是完美和均匀的焊接，”菲尔说。

“林肯电气设计了一种解决方案，每天每天在一百万件零件上找到焊缝，”菲尔说。“这是一项挑战，但它是一个真正令人惊叹的系统，适用。”
焊接方面的差异令人印象深刻。手工操作时，焊工通常在8小时的轮班中平均做80到100个人孔立管焊缝。System 55可以在不到2.5分钟的时间内无缝旋转和焊接一个部件，但可以对多个部件进行无缝旋转和焊接，而无需昂贵的转换时间。有了桌面，换直径的时间只有手动更换固定装置的四分之一，Fier称这是“浪费的时间”。

机器人的速度是一个巨大的优势，菲尔说。他指出:“员工不仅可以让机器人继续工作，还可以做其他操作。”例如，当机器人在焊接时，一名员工可以在环内组装螺丝扣，本质上是同时完成两项生产任务。现在，作业人员平均每天可以焊接和组装150-200根井口立管，最终产量翻倍。

在安装机器人的同时，AHP从焊剂芯线切换到SuperArc®L-56®镀铜MIG脉冲线，这为公司节省了每磅线40美分，减少了渣、烟雾、飞溅和研磨。生产后期的研磨和清理现在已被消除，因此立管更快，效率更高。

菲尔在考虑焊接机器人解决方案时做了尽职调查。最终，他选择了林肯电气，因为两家公司之间的长期关系，以及林肯电气可以提供必要的资源，以回答任何问题或解决任何可能出现的技术问题。菲尔强调说:“我觉得林肯电气(Lincoln Electric)最适合我。

菲尔说:“我们正在扩大员工基数，但我一直在寻找无需雇佣更多焊工就能提高焊接效率的方法。”“虽然总有一些焊接工作需要手工完成，但我们希望尽可能将生产的每个部分自动化，包括焊接。”

AHP未来的计划包括更多的扩张。随着公司的发展，它正在寻找尽可能多的方法来实现生产过程的自动化。这包括焊接输出。焊接是生产过程中的关键组成部分。事实上，菲尔表示，这是整个过程中最难的部分之一，也是最慢的环节之一。

运营速度对公司的扩张计划至关重要。目前，该公司为其枢轴Turnbuckle人孔隔水管提供1至5天的交付，这使其在客户服务方面领先竞争对手4周。然而，菲尔并不满足于现状;他想要更快的客户服务。他指出:“我们必须在保持客户服务的同时提高生产率。”

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