触觉接缝跟踪系统是否适合您?

Brian Butler,Automation Manager,Arc产品,Inc。

在过去几年中,许多制造商再次意识到使用缝线跟踪系统的优势。对于在当今市场保持竞争力的公司,生产设施必须变瘦和高效。触觉接缝跟踪系统可帮助制造商通过相对较小的资本投资实现这一目标。公司在历史上增加了更多劳动项目的国家,希望满足所需的生产率,也意识到了触觉缝线跟踪系统提供的好处。

首先在20世纪60年代开发,接缝跟踪系统经历了恒定的变化,以跟上技术,并添加现代焊接应用所需的功能。触觉系统使用带有骑在接缝中的尖端的传感器跟踪接缝,就像针头一样留声机的凹槽。当接缝的位置或对准的小变化移动传感器的尖端时,系统通过移动交叉载玻片和割炬来响应以保持接缝的正确位置。接缝跟踪系统用于所有焊接过程,但主要应用包括GMAW,FCAW和SAW。接缝跟踪系统也相当多样化;有时它们可​​以超出焊接应用以进行其他制造需求,例如施加粘合剂。

Seam跟踪系统非常适合那些本质上具有重复性的应用程序。在梁制造或罐和压力容器制造等应用中,这些系统显著提高了质量和生产率,同时减少了报废/返工,并使操作人员能够为下一个部件的焊接做准备工作。随着焊接电源和电弧技术的进步,焊缝移动速度的提高已经超出了操作者手动将焊枪精确定位在焊缝上的能力。这使得接缝跟踪系统几乎是必要的。

触觉接缝跟踪系统在成本和灵活性之间提供良好的平衡,并提供两种型号:标准和先进。为应用程序选择合适的SEA曲线跟踪系统时,请按照此简单,四步过程:

  • 确定有效载荷和笔划长度要求
  • 选择所需的自动化级别
  • 选择与您的接缝配置相匹配的传感器尖端

步骤1 -载荷要求:确定系统将携带并选择合适的交叉幻灯片的权重。交叉载玻片的重量容量为40(18),250(113)和450(204)磅(KG)型号。请务必选择一个额定值高于您要求的模型。模型之间的定价差异通常不显着,因此如果您的要求接近其中一个横向幻灯片的额定值,请升级到下一个模型,以提供更长的使用寿命和更少的维护。

步骤2-跳闸长度要求:确定您需要的交叉幻灯片的笔划长度。40磅(18 kg)模型通常以3“x 3”(8cm×8cm)和6“x 6”(15cm×15cm)行程长度提供,而较大的型号是标准5的“x 5”(13厘米×13厘米)或10“x 10”(25cm×25cm)行程长度。第一个数字表示水平笔划长度,第二个数字是垂直笔划长度(使用“v”之前的“h”,就像字母表中一样,以确保您的订单正确地建立)。

定制行程长度为5“(13厘米)增量,可为250(113)和450(204)型号为60英寸。交叉载玻片可以配置有具有不同行程长度的每个轴以容纳特定的应用,其中最常,最常见的,更横向行程长度 - a 20“x 10”(51cm x 25cm)或30“x 5”例如(76厘米×13厘米)。

步骤3 - 自动化级别:选择自动化级别 - 全自动或半自动。选择全自动将需要使用高级模型,可以充分利用远程输入和输出。标准型号将符合半自动选择,提供基本的缝线跟踪,但需要操作员手动启动和停止焊接过程。

步骤4-SESER TIP选择:选择合适的尖端是简单的,主要涉及将尖端尺寸与缝型和材料厚度匹配。

每个系统都是由几个组件组成的套件;看到表1有关预先配置系统的组件和典型价格范围的列表。正如您在该表中所注意到的,标准接缝跟踪系统是最实惠的。投资回报可短至5至6个月,取决于当前的生产速度和返工在您的设施。

表2.列出每个型号的接缝跟踪系统的功能和功能。如前所述,标准系统提供基本的缝线跟踪功能。该标准模型将通过直线向下驱动直到传感器接触工作件之前搜索接缝。在圆角焊缝或搭接接头中,Sidetrack功能使能提供左或右偏置,以使传感器的尖端保持在接缝边缘。在这种情况下,系统将以45度的角度向下驱动,直到传感器接触工作件并且由接缝边缘水平停止。

无论哪种情况,一旦这个基本系统找到焊缝,操作人员必须开始焊接过程,即启动焊接电源、送丝器、小车/焊接车床等。标准的焊缝跟踪系统是理想的简单应用,以获得质量,可靠性和生产率,而无需额外的费用,完全自动化的焊接站。

高级系统提供与标准系统相同的功能,但通过提供序列定时器和输入和输出来添加功能和灵活性来控制其他组件。有关描述的完整输入和输出列表(参见表3)。序列定时器和其他功能最小化对诸如可编程逻辑控制器(PLC)的其他控制器的需要,允许先进的模型成为原理序列控制器。如果在复杂应用程序中需要PLC,则先进的模型与它们通信,允许轻松集成并提供PLC的过程意识。

LAP接头,“V”凹槽和圆角焊缝是触觉接缝跟踪系统的理想接头类型,但是有一些配置不理想,例如没有斜面的对接接头。在这种配置中,接缝没有足够宽的开口来保持传感器的尖端俘获,因此,将无法水平地可靠地跟踪缝线。先进的系统提供垂直轨道的解决方案,保持一致的炬高,而操作员手动通过操纵杆控制手动控制焊炬的水平放置。

先进的系统具有一种叫做截钉的功能,这使得系统能够在使用钉固定零件的应用中进行焊接。黏度切断功能通过传感器尖端在焊缝上的快速移动来感知黏度。当骑在大嘴上时,系统会锁定火炬的运动以保持所需的位置。当传感器通过大头针并落回到接缝处时,大头针切断功能解锁了火炬的运动并再次开始跟踪。

可能产生障碍物的另一个应用是多通焊接。多通焊接对于接缝跟踪系统一直是一个问题,因为接缝在第一次通过后没有很好地定义。但是,通过使用“Y”型传感器尖端,系统将非常好地跟踪接缝。例如,在束束制造的圆角焊缝中,可以采用“Y”型传感器尖端在两个不同点感测接缝。“Y”尖端的一个跟踪点会感知来自法兰的水平运动,而另一个将探测织带的垂直运动。在以这种方式跟踪接缝(从接缝中),多通焊珠不会影响系统跟踪接缝的能力。可以使用更大直径的球尖代替具有类似结果的“Y”尖端。

V型槽或深槽上的多道焊提供了更大的挑战,但这些也可以克服,并取得很好的结果。有了先进的系统,传感器可以毫无问题地跟踪第一个通道,通常是最关键的通道。后续的热通道和填充通道可以使用左偏或右偏(侧道)跟踪,以便在通道运行时错开珠子。但在盖通过时,系统必须水平锁定,以防止火炬从传感器自动移动,因为不再有一个明确的接缝,以保持传感器的尖端。使用一个称为水平自动禁用的输入,当启用时,锁定传感器向左或向右移动火炬的能力,同时仍然垂直跟踪并保持火炬的一致高度。启用这一功能,操作员可以手动定位手电筒左或右帽通过使用操纵杆。通过该方法,可以可靠地跟踪关键焊道,大大提高了每个焊道的定位质量。

接缝跟踪系统相对容易设置,通常只服用一两天直到完成。升级现有系统,其中已经建立了夹具和零件演示文稿,可能只需要一半的半天才能安装和配置。

标准型号配置很容易。在车站的系统和其他部件之间不需要接口,安装包括安装横向滑动和控制单元并配置焊炬和传感器以获得最佳焊接和跟踪。此过程还用于设置高级模型,但由于高级系统可以与其他组件接口,可能需要更多时间。安装并不复杂,由干继电器触点组成,用于输入和输出功能。

如前所述,接缝跟踪系统提供了增加生产和质量的良好好处。在我的经验中,运营商通过减少对手动焊接的疲劳来欣赏系统。像系统一样的公司因为学习曲线非常短,并且运营商在焊接发生时迅速释放以执行其他任务,降低整体劳动力成本。

随着焊接技术的进步,焊接行程速度越来越多,超出手动焊炬定位,并且需要某种类型的自动化来实现更大的割炬精度。接缝跟踪系统提供了相对较小的资本投资。采取短期测验表4.看看接缝跟踪系统是否能给你的公司带来好处。

表4.
CAN跟踪系统可以使焊接应用有益吗?采取此简短测验以确定接缝跟踪是否适合您的应用程序。

1.您的部件是否具有相同的基本形状,具有类似的接缝配置,仅在尺寸直径和/或长度中变化?

2.您的焊接应用在自然中重复 - 许多相同部分在焊接站焊接到另一种部件类型之前焊接在焊接站之前?

3.对于圆周焊接项目,如罐,圆柱体和/或压力容器:
一种。是否需要手动焊接端盖或在焊接时手动定位火炬的操作员?
湾您想一次焊接两个终端帽吗?

4.对于梁制造:
一种。是否需要手动焊接光束或在整个全长内手动定位火炬的操作员?
湾您想同时焊接光束的两侧吗?

5.您的缝线配置是单圈,V形槽或圆角焊缝,无论是单次还是多通话?

6.您的健康状况良好,但有些变化存在,防止接头可靠地焊接?例如,在大型坦克上,壳/圆柱凹陷在重量或走在车削辊上。

如果您对上述任何问题的回答是肯定的,则将接缝跟踪系统添加到您的应用程序可以提供对当前焊接过程的显着优势。

Brian Butler是林肯电气公司Arc Products Inc.的自动化经理。