East End Welding,Inc。,实现发电应用的机器人浸没电弧焊接

杰夫纳扎姆
技术销售代表,林肯电气

用于焊接制造的焊接机器人通常采用实心或金属芯焊条。这是因为GMAW工艺的多功能性——全位置能力、低的金属转移热输入模式、更高的沉积速率和电极效率以及极低的氢焊沉积。替代方案通常被认为不具有成本效益。

这个典型的机器人焊接过程选择范式的例外是浸没电弧焊接(锯)。它被认为是一种高效的焊接过程,因为它能够提供良好的焊接沉积物,其氢气较低,并用母材良好融合。凭借确定,锯能够提供出色的焊接机械性能。出于这些原因,许多制造商在焊接市场的ASME焊接制造部分偏好锯,并在每一个机会上指定它的使用。

在参观克利夫兰林肯电气自动化公司期间,位于俄亥俄州布里姆菲尔德的East End Welding, Inc.的首席执行官兼总裁John Susong饶有兴趣地观察了使用机器人焊接臂的SAW工艺。

演讲之后,接着是一场激烈的辩论。陪同苏松到林肯电气公司的是普莱克斯配送公司的鲍勃·埃因费尔特,他知道他的公司有充分的理由研究SAW机器人的使用。Einfeldt强化了这个想法,在East End welding采用SAW机器人焊接系统的计划诞生了。

Susong和Einfeldt都认识到SAW在伦敦东区未来的重要作用。随着Susong意识到埋弧焊工艺在发电制造方面的好处,自动化SAW的潜力变得越来越明显。考虑到这一点,他开始在他的焊接车间寻找开发SAW用途的方法。

苏松的目标是在制造业务的发电方面花费更多时间,以提高运营效率和成品焊接质量。该公司的最终盖板焊接应用程序适用于该要求,是融合机器人锯流程的理想目标。

因素变化
东端一直在使用SMAW而不是更高的操作员因子焊接过程。因此,焊接是耗时的。每个端盖都需要完全穿透,多通焊接,并且具有预热和接口温度要求。而且,由于件的总长度,标题制造易于尴尬过度处理。

如果该公司改用机器人埋弧焊,焊工就可以在制造过程中旋转焊枪头,而不是滚动焊枪头。寿松被卖掉了,但他也认识到,要做到这一点,必须进行周密的计划。他开始组建自己的团队,过渡到新的机器人工艺。他知道这种投资是有风险的,但他愿意“开辟一条道路”,因为最终,他将拥有一个“世界上其他人都没有的”伟大工具。

East End Welding在2009年底首次实施SAW机器人系统。该装置有一个规划的三个区域的工作单元能力,90度的间隔。它的特点是使用FANUC®M-710机器人手臂和控制集成了林肯电气基于逆变器的Power Wave®AC/DC 1000®SD焊接电源。一种改进的SAW焊接头提供从散装包装或卷的Lincolnweld®LA-90, LA-92,或LA-93, 3/32英寸直径,实线,埋弧焊电极,典型指定的Lincolnweld®960焊剂的SAW单丝。为了确保焊点的同心焊剂覆盖,该公司使用了Lincoln Electric正在申请专利的气压输送系统。

团队合作有利于改变
在伦敦东区,苏松让他的团队成员直面技术变革。从培训的角度来看,当公司获得加工、切割和焊接方面的最新进展,以提高成品质量并降低成本时,他相信他的团队会利用每一个机会开发新技术的使用。Susong认为,培养团队成员和关键供应商之间的合作关系是机器人系统成功实施的关键。

当东端推出新的机器人锯流程时,苏公士邀请了Praxair和林肯电气成为他的实施团队的一部分。林肯电气自动化的大卫伴侣对成功结果具有重要意义。他的技术实践方法为整个东端团队提供了新的焊接知识,其中包括David Deckery,Doug Susong,Randy Starcher,Mike Benyi和Greg Murray。

团队一起通过规划焊接顺序,控制热输入和地间温度的问题,最后,将线和通量的一致递送到焊接接头。

林肯电气的Mate完成了焊接作业的各个方面,东区团队和林肯自动化的共同努力将风险转化为完全成功,开发出了一种高效的机器人流程。

整合新过程
在该过程中,使用GTAW在使用SAW机器人焊接系统之前的手动操作中使用GTAW制备端盖到头焊接的根焊接和随后的热通道。适当的头部焊接需要每单位连接两个端盖。一旦锯焊缝完成后,17英尺的头部从工具上抬起并旋转180度以允许第二端盖的焊接。六个头组件放置在独特的东端设计的焊接夹具中,将每个端盖保持在扁平,1g,焊接位置。这种创新夹具允许大多数标题订单东端接收的机器人焊接。

机器人可以从一个端盖到一个端盖的焊接件移动到另一个端盖,每次一道,每个端盖最多20道。这种方法可以更容易地维护所需的道间温度(更少的等待),以及减少道间用过的焊剂的清洗。所有的焊接使用交流电流填充道,然后交流或直流+为帽道。注:在这个非常详细的应用程序中,机器人焊接操作人员比一般的商业非代码质量焊接机器人操作有更多的计划和意识。

林肯电力波®AC/DC 1000®SD,与FANUC®M-710机器人的12.0英尺接触,具有操纵多少直流极性(较高的熔解率)与直流+(更深的渗透)配对的能力。因此,该功能的使用降低了吹过TIG (GTAW)根焊缝和带SAW的热道焊缝组合的风险。Power Wave®AC/DC 1000®SD还允许操作者在每个半周期内调整时间和电流大小以及交流输出的频率。

根据选择的线材,Lincolnweld®960或其他Lincolnweld®埋弧焊焊剂通过Lincoln Electric专利待定压,电磁控制,Weld Engineering®焊剂交付和回收系统。熔剂的预处理温度为350°F。

该系统的实施,提高了成品焊接质量,减少了成品焊接时间。团队的努力,坚持不懈的努力得到了回报,先进的技术取得了胜利,SAW焊接系统推动东区前进,以满足其客户的需求-高效和有效-现在,并进入未来。