Rotoweld 3.0 ist weiterhin führend in der 4. Industrie Revolution beim Rohrspulenschweißen.
Die modernen Herausforderungen beim Spulenschweißen.
Rohrspulen sind vorgefertigte Teile eines Rohrleitungssystems. Es ist ein Begriff der Rohre, Flansche und Formstücke umfasst. Rohrspulen werden häufig in Industriebauten wie Öl- und Gasförderanlagen, Kraftwerken, Raffinerien und petrochemischen Anlagen verwendet. Die Spulen werden je nach Anforderung in mehreren Schritten wie Schneiden, Anfasen, Schweißen oder anderen Prozessen präzise hergestellt.
Es kann sehr schwierig sein, die richtigen Schweißer zum Schweißen der Rohrspulen zu finden. In der Rohrschweißindustrie herrscht ein Mangel an hochqualifizierten Schweißern, was sie teuer macht. Darüber hinaus treffen die Rohrschweißer ständig Entscheidungen über zum Beispiel Brennerwinkel und Verfahrgeschwindigkeit. Es hat sich als äußerst schwierig erwiesen, wiederholbare und gleichbleibend hochwertige Schweißnähte herzustellen, da der Mensch fehleranfällig ist. Um diese Probleme zu lösen, können automatisierte Schweißroboter das Ergebnis sein.
Das sehr dynamische Automatisierungsfeld beim Spulenschweißen
Bei der Automatisierung des Rohrspulenschweißprozesses gibt es viele verschiedene Möglichkeiten. Der Schweißprozess selbst kann mit Robotern und automatisierten Schweißmaschinen automatisiert werden, aber auch die Aktivitäten rund um den Schweißprozess können automatisiert werden. Zum Beispiel Förderbänder, die die Spulen an die richtige Stelle in der Werkstatt transportieren oder Roboter, um die Teile in die zu schweißende Position zu bringen. In diesen Fällen ist der Prozess des Spulenschweißens teilweise automatisiert, aber ein qualifizierter Schweißer schweißt die Rohrspulen noch manuell. Aber da Rohre meist zum Transport gefährlicher Gase oder Flüssigkeiten verwendet werden, gibt es fast keinen Spielraum für Fehler. Dies führt zu einer Zunahme des automatisierten Rohrspulenschweißens.
Der Industrie 4.0 Trend
Industrie 4.0, oder manchmal auch Smart Industry genannt, ist die Bezeichnung für einen Trend der Automatisierung für die industrielle Fertigung. Dieser Trend setzt sich in der Industrie 3.0 fort, in der Maschinen automatisiert werden, aber meist auf menschlicher Eingabe betrieben werden. Die Maschine folgt einfach einer Reihe von programmierten Parametern, die von einem Menschen erstellt wurden. Mit Industrie 4.0 ist die Maschine in der Lage, mit ihren Daten die Produktionsprozesse ohne menschliches Eingreifen zu rationalisieren. Die Maschinen können sich über das IoT – Internet of Things – verbinden und miteinander kommunizieren, um effizienter zu werden. Die automatisierten Rohrspulenschweißmaschinen von Tecnar passen gut zu diesem Trend.
Die Realität der Ausstellungsfläche in der Automatisierung und die Idee des Rotoweld
Bereits in den 1980er Jahren entwickelten viele Unternehmen Vision-Systeme für die Schweißautomatisierung. „Dies war eine Zeit, in der viele Bildverarbeitungssysteme entwickelt wurden“, sagte Tecnar-Gründer Francois Nadeau. „Wenn man damals auf Schweißer-Messen war, sah man oft etwa 15 Firmen, die Vision-Systeme für die Schweißautomatisierung zusammenstellten.“ Viele dieser Vision-System-Unternehmen gibt es nicht mehr, vor allem, weil die Hersteller es für kostengünstiger hielten, Prozesse an die Automatisierung anzupassen, indem sie die Schweißvorbereitungen konsistenter machten. Aber die Herstellung von Rohrspulen ist anders.
Dabei kam Nadeau die Idee zu automatisierten Rohrspulenschweißmaschinen, wie er in einem Artikel auf The Fabricator erklärt. „Eine perfekte, wiederholbare Vorbereitung ist nicht praktikabel“, sagte Nadeau. „Man müsste alle Flansche und Rohrenden nachbearbeiten. Es ist ein heikler Vorgang mit einer [Schweiß-]Vorbereitung, die von Natur aus unterschiedlich sein wird.“
Hier sahen Nadeau und sein Team eine Chance. „Die Rohrschweißbetriebe hatten jahrelang automatisierte Systeme für die Deck- und Decklage installiert, aber die Wurzellage musste noch erfolgreich automatisiert werden. Wenn der Verarbeiter überhaupt über eine Automatisierung verfügte, erforderte dies zusätzliches Handling zwischen der Handschweiß- und der automatisierten Station. „Deshalb haben wir uns darauf konzentriert“, sagte er, „und entwickelten ein Bildverarbeitungssystem und eine Steuerungsstrategie, die die Schweißparameter dynamisch variiert, um die Eindringung der Wurzellage zu steuern.“ Dies war der Startschuss für das Rotoweld.
Tecnar ist ein Familienunternehmen, das 1989 als Spin-off des kanadischen National Research Council gegründet wurde. Tecnar hat 30 Jahre Erfahrung im automatisierten Druckrohrschweißen und mehr als 150 beauftragte Rotowelds auf der ganzen Welt.
Heutzutage hat sich Tecnar auf vier verschiedene Produktlinien erweitert, die ein gemeinsames Ziel haben: durch die Integration seiner Technologie und seines Know-hows einen Unterschied im täglichen Leben seiner Kunden zu machen.
4D Synergytm welding
Das Rotoweld von Tecnar bietet 4D-Synergy-Schweißen, eine einzigartige patentierte Technologie, die alle Schweißparameter in einem einzigen Joystick-Befehl bietet. Dies führt zu einer einzigartigen Maschine, die so einfach zu bedienen ist, dass ein Bediener in weniger als einer Woche voll funktionsfähig ist. Lichtbogenspannung, Oszillationsbreite, Fahrgeschwindigkeit und Drahtgeschwindigkeit variieren nach einer einzigen Bewegung des Rotoweld-Joysticks. Dadurch wird sichergestellt, dass die Dynamik des Lichtbogens und der Schweißpfütze unter idealen Bedingungen aufrechterhalten wird. Die schnelle Reaktionszeit des Computers bedeutet, dass die Maschine mit hohen Abschmelzraten und Verfahrgeschwindigkeiten arbeiten kann, bei denen die Schweißbadbedingungen zu kritisch sind, um von Hand gehalten zu werden.
Rootomatictm
Rootomatic ist die ultimative Stufe der Rotoweld-Automatisierung, wenn es mit seiner vollautomatischen Einschweißkontrolle einen Wurzelstich in Rekordzeit ausführt. Sie führt bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten einen 100% automatischen Wurzellauf mit offenem Bevel durch. Es verfolgt die Position der Pfütze und des Bogens, um eine vollständige Verschmelzung der Innenkanten zu gewährleisten. Es kann sich auch an das Vorhandensein von Heftklammern während des Schweißens anpassen, um eine glatte Schweißraupe zu erzeugen, die für den ersten Füllstich bereit ist. Die 4D-Synergy-Schweißtechnologie ermöglicht zusammen mit der Echtzeit-Bildverarbeitung des Schweißprozesses der Maschine eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Bedingungen wie Änderungen des Spaltes, der Ausrichtung und der Fußfläche, was zum anpassungsfähigsten automatisierten Wurzellagenschweißen führt, das je entwickelt wurde .
Schienenbasiertes Design = Produktivität
Das schienenbasierte Design des Rotoweld 3.0 ist der Schlüssel zur Automatisierung, da es das Bindeglied zwischen dem Schweißroboter, den Tragrollen und den Rohrrotatoren ist. Es ist unbedingt darauf zu achten, dass der Schweißbrenner reproduzierbar positioniert und immer die gleiche Schweißposition eingehalten wird, unabhängig von Rohrdurchmesser oder Spulenlänge. Der Schweißroboter der Twin Bay wird nahtlos entlang der Schienen zu einer zweiten Schweißstation transportiert, sodass das Twin Bay-Modell Rüstzeiten eliminiert und die Produktivität erhöht. Wenn ein Rohr geschweißt wird, kann schon das nächste vorbereitet werden. Darüber hinaus sind alle Schweißkabel für einen sicheren und einfacheren Werkstattbetrieb in das Schienendesign eingebettet.
Benutzerfreundlichkeit und Zuverlässigkeit von Standardkomponenten
Der Rotoweld 3.0 ist spezialisiert auf das automatisierte Rohrspulenschweißen. Jede Komponente wurde entwickelt, um die höchsten Standards in Bezug auf Produktivität, Qualität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Dank der 4D-Synergy-Schweißtechnologie ist nur minimale Schweißerfahrung erforderlich. Es bietet alle Schweißparameter in einem einzigen Joystick-Befehl. Bediener können in weniger als einer Woche darin geschult werden, Schweißnähte gemäß ASME Section 9 durchzuführen. Darüber hinaus müssen die Bediener dank des kamerabasierten Schweißarms nicht in die Nähe des Lichtbogens kommen und sind somit frei von UV-Strahlen, die eine wichtige Ursache für Hautverletzungen und ein langfristiges Problem für Schweißer darstellen.
Der robotisierte Arm für eine einfache Positionierung
Nach dem Laden des richtigen Schweißprogramms positioniert sich der Schweißarm des Rotoweld, angetrieben von spielfreien Harmonic Drives, automatisch unter Berücksichtigung des Rohrdurchmessers und des angezeigten Überstands. Das Welding Vision System kontrolliert den Pfützeneinbrand und passt die Schweißparameter in Echtzeit an. Dank der integrierten Kamera im Schweißbrenner kann der Bediener den gesamten Prozess am Bildschirm verfolgen. Die integrierte LED-Beleuchtung ermöglicht es dem Schweißer, den Brenner vor dem Schweißen einfach in der Fase auszurichten.
Die Spezifikationen
Der Rotoweld 3.0 ist mit 2 Schweißbrennern ausgestattet: einer für wurzeloffene Stumpfnähte und der andere für Füllstiche. Jeder Brenner hat seine eigenen Drahtspulen. Der Schweißarm positioniert sich selbst in wenigen Sekunden ohne menschliche Manipulation. Der Wurzelstich erfolgt in GMAW und für die Füllstiche kann zwischen GMAW, FCAW, MCAW gewählt werden. Es ist als Single Bay und Twin Bay für Pfeifen mit einem Durchmesser zwischen 3 und 42 Zoll und einer Pfeifenständerkapazität von 4.535 kg erhältlich. Beide Modelle sind auch als Heavy Duty erhältlich; für größere oder schwerere Pfeifen mit einem Durchmesser von 3 bis 48 Zoll und einer Pfeifenständerkapazität von 6.804 kg. Die Single Bay erhöht die tägliche Produktionskapazität mit über 150 mm Durchmesser, während die Twin Bay die tägliche Produktionskapazität mit über 300 mm Durchmesser erhöht. Als Faustregel gelten folgende typische Schweißzeiten für Rotoweld 3.0: 1 Min./Durchm. für Standardwandrohre und 1,5 Min./Durchm. für dickwandige Rohre.
Die Single Bay hatte eine Breite von 7,5 ft und eine Länge von 9 ft. Die Höhe beträgt 8,8 ft, wobei die HD eine Höhe von 11,5 ft hat. Die Twin Bay hat bis auf die Länge die gleichen Abmessungen mit 77 ft. sowohl für den regulären als auch für den HD.
Die Software
Die Rotoweld-Benutzeroberfläche (UI) wurde mit proprietärer Betriebssoftware entwickelt, um einfach, benutzerfreundlich und effizient zu sein. Die Rotoweld-Benutzeroberfläche verfügt über ein großes, zentriertes Bild, um die Brennerpositionierung mithilfe des LED-Bildverarbeitungssystems zu erleichtern, um die Schweißpräzision zu erhöhen, und ein Schweißprogramm, das die Verfolgung kritischer Schweißeinstellungen und das Hochladen neuer Schweißprogramme erleichtert. Die Live-Anzeige zeigt alle Schweißparameter, einschließlich Schweißstrom und Live-Wärmezufuhr. Eine einfache Login-Funktion ermöglicht es Rotoweld-Bedienern, die ID und die Auftragsnummer der laufenden Arbeit einfach einzugeben.
The Rotoweld 3.0 has a Lincoln Power Wave welding source. The Root pass - STT and the Fill Pass - GMAW are Lincoln Power Wave S500. The Fill Pass - SAW is Lincoln Flextec 650. All specifications can be found on the website www.rotoweld.com.
Zusätzliche Optionen
Das Rotoweld gibt es seit über 30 Jahren und Tecnar hat die Maschine verbessert, um den Anforderungen der Branche gerecht zu werden. Viele Optionen sind für ein neues oder ein bestehendes Rotoweld verfügbar.