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Rotoweld 3.0™ continua a guidare la quarta rivoluzione industriale nella saldatura a bobina dei tubi

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Le sfide moderne nella saldatura a bobina, La tendenza dell'Industria 4.0, Una descrizione del Rotoweld 3.0

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Panoramica dell'industria

Le sfide moderne nella saldatura a bobina

Le bobine di tubi sono parti pre-costruite di un sistema di tubazioni. È un termine che copre tubi, flange e raccordi. Le bobine di tubi sono comunemente usate nelle costruzioni industriali come gli impianti di produzione di petrolio e gas, le centrali elettriche, le raffinerie e gli impianti petrolchimici. Le bobine sono fabbricate con precisione seguendo diverse fasi come il taglio, la smussatura, la saldatura o altri processi a seconda dei requisiti.

Può essere molto difficile trovare i saldatori giusti per saldare le bobine di tubi. C'è una carenza di saldatori altamente specializzati e qualificati nell'industria della saldatura dei tubi, il che li rende costosi. Inoltre, i saldatori di tubi devono costantemente prendere decisioni, ad esempio sull'angolo della torcia e sulla velocità di avanzamento. È dimostrato che è estremamente difficile produrre saldature di alta qualità ripetibili e coerenti, poiché gli esseri umani sono inclini all'errore. Per affrontare questi problemi, i robot di saldatura automatizzati possono essere la soluzione.

Il campo molto dinamico dell'automazione nella saldatura a bobina

Ci sono molte possibilità diverse quando si automatizza il processo di saldatura a bobina dei tubi. Il processo di saldatura stesso può essere automatizzato con robot e saldatrici automatizzate, ma anche le attività intorno al processo di saldatura possono essere automatizzate. Per esempio, nastri trasportatori trasportano le bobine al posto giusto nel negozio o robot per spostare le parti in posizione per essere saldate. In questi casi, il processo di saldatura delle bobine è parzialmente automatizzato, ma un saldatore qualificato salda ancora manualmente le bobine di tubo. Ma il fatto che i tubi sono per lo più utilizzati per il trasporto di gas o liquidi pericolosi, non c'è quasi spazio per gli errori. Questo porta a un aumento della saldatura automatica delle bobine di tubi.

La tendenza dell'Industria 4.0

L'industria 4.0, o talvolta chiamata Smart Industry, è il nome di una tendenza di automazione per la produzione industriale. Questa tendenza continua nell'industria 3.0, in cui le macchine sono automatizzate, ma per lo più su input umano. La macchina sta semplicemente seguendo una serie di parametri programmati, creati da un umano. Con l'industria 4.0, la macchina può usare i suoi dati per ottimizzare i processi di produzione senza il bisogno dell'intervento umano. Le macchine possono connettersi e comunicare tra loro tramite l'Internet of Things per diventare più efficienti. Le saldatrici automatiche per bobine di tubi di Tecnar si inseriscono bene in questa tendenza.

Una breve storia della Rotoweld

La realtà dello show floor dell'automazione e l'idea del Rotoweld

Negli anni '80, molte aziende stavano sviluppando sistemi di visione per l'automazione della saldatura. "Era un periodo in cui venivano sviluppati molti sistemi di visione", ha detto il fondatore di Tecnar, Francois Nadeau. "Se si andava alle fiere della saldatura all'epoca, spesso si vedevano circa 15 aziende che stavano mettendo insieme sistemi di visione per l'automazione della saldatura" Molte di queste aziende di sistemi di visione non ci sono più, soprattutto perché i produttori hanno trovato più conveniente adattare i processi all'automazione rendendo le preparazioni di saldatura più coerenti. Ma la fabbricazione di bobine di tubi è diversa.

È qui che Nadeau ha avuto l'idea delle saldatrici automatiche per bobine di tubi, come spiega in un articolo su The Fabricator. "Non è pratico avere una preparazione perfetta e ripetibile", dice Nadeau. "Bisognerebbe rilavorare tutte le flange e le estremità dei tubi. È un'operazione delicata con una preparazione [della saldatura] che per natura varia". ''

È qui che Nadeau e il suo team hanno visto un'opportunità. Per anni, le operazioni di saldatura dei tubi avevano installato sistemi automatizzati per la passata di copertura e di tappo, ma non avevano ancora automatizzato con successo la passata di radice. Se il fabbricante aveva una qualsiasi automazione, questa richiedeva una manipolazione aggiuntiva tra la saldatura manuale e la stazione automatizzata. "Così ci siamo concentrati su questo", ha detto, "e abbiamo sviluppato un sistema di visione e una strategia di controllo che varia dinamicamente i parametri di saldatura per controllare la penetrazione della passata di radice" Questo è stato l'inizio del Rotoweld.

Tecnar è un'azienda a conduzione familiare fondata nel 1989 come spin-off del Consiglio Nazionale delle Ricerche del Canada. Tecnar ha 30 anni di esperienza nella saldatura automatizzata di tubi a pressione e più di 150 Rotowelds commissionati in tutto il mondo.

Oggi, Tecnar si è ampliata con quattro linee di prodotti distinti che condividono un obiettivo comune: fare la differenza nella vita quotidiana dei suoi clienti integrando la sua tecnologia e il suo know-how.

4D Synergy ™ saldatura

Il Rotoweld di Tecnar presenta la saldatura 4D Synergy, una tecnologia unica e brevettata che prevede tutti i parametri di saldatura in un unico comando joystick. Questo si traduce in una macchina unica che è così facile da usare che un operatore può funzionare completamente in meno di una settimana. La tensione dell'arco, l'ampiezza dell'oscillazione, la velocità di avanzamento e la velocità del filo variano tutte a seguito di un singolo movimento del joystick del Rotoweld. Questo assicura che l'arco e la dinamica del bagno di saldatura siano mantenuti in condizioni ideali. Il tempo di reazione veloce del computer significa che la macchina può lavorare ad alti tassi di deposito e velocità di avanzamento a cui le condizioni del bagno di saldatura sono troppo critiche per essere sostenute a mano.

Rootmatic ™

Rootomatic è l'ultimo livello di automazione Rotoweld quando esegue una passata di radice in tempo record con il suo controllo della penetrazione della saldatura completamente automatizzato. Esegue una passata di radice aperta al 100% automatica ad alta velocità. Tiene traccia della posizione del bagno e dell'arco per assicurare una fusione completa dei bordi interni. Può anche adattarsi alla presenza di puntine durante la saldatura per produrre un cordone di saldatura liscio pronto per la prima passata di riempimento. La tecnologia di saldatura 4D Synergy, insieme all'elaborazione dell'immagine in tempo reale del processo di saldatura, permette alla macchina di adattarsi rapidamente a condizioni variabili come i cambiamenti nel gap, nell'allineamento e nella faccia della radice, il che si traduce nella saldatura di passata più adattiva mai realizzata.

Design basato su rotaie = produttività

Chi conosce la fabbricazione vi dirà che non è solo il tasso di deposito che conta. In realtà, pochissime officine di fabbricazione sono limitate dal tasso di deposito. Sono molto più influenzate dai tempi di allestimento, dai ritardi di montaggio e dalle transizioni da un giunto all'altro. Quando ha progettato la Rotoweld 3.0, Tecnar si è assicurata di progettare il prodotto in modo da ottimizzare ogni fase del processo di fabbricazione, oltre all'alta velocità a cui già salda.

Ed è fondamentalmente una questione di allineamento. Il design su rotaia della Rotoweld 3.0 è fondamentale per l'automazione, in quanto è il collegamento tra il robot di saldatura, i rulli di supporto e i rotatori dei tubi. È essenziale per garantire un posizionamento riproducibile della torcia di saldatura e la stessa posizione di saldatura ogni volta, indipendentemente dal diametro del tubo o dalla lunghezza del gruppo della bobina. Il robot di saldatura di Twin Bay viene portato senza soluzione di continuità a una seconda stazione di saldatura lungo le rotaie, quindi il modello Twin Bay elimina il tempo di set-up e aumenta la produttività. Quando un tubo viene saldato, il successivo può già essere preparato. Inoltre, tutti i cavi di saldatura sono incorporati nel design delle rotaie per operazioni d'officina più semplici e sicure.

Una descrizione del Rotoweld 3.0

La facilità d'uso e l'affidabilità dei componenti standard

La Rotoweld 3.0 è specializzata nella saldatura automatizzata delle bobine di tubi. Ogni componente è stato progettato per garantire i più alti standard di produttività, qualità e affidabilità. Grazie alla tecnologia di saldatura 4D Synergy, è richiesta una minima esperienza di saldatura. Dispone di tutti i parametri di saldatura in un unico comando joystick. Gli operatori possono essere addestrati a eseguire saldature ASME Sezione 9 in meno di una settimana. Inoltre, gli operatori non hanno bisogno di avvicinarsi all'arco grazie al braccio di saldatura basato su telecamera, lasciandoli liberi dall'esposizione ai raggi UV, che è una causa importante di lesioni cutanee e una preoccupazione a lungo termine per i saldatori.

Il braccio robotizzato per facilitare il posizionamento

Dopo aver caricato il programma di saldatura corretto, il braccio di saldatura del Rotoweld, azionato da azionamenti armonici a gioco zero, si posiziona automaticamente, rispettando il diametro del tubo e lo stick-out indicato. Il sistema di visione della saldatura controlla la penetrazione del pozzetto e adatta i parametri di saldatura in tempo reale. L'operatore può seguire l'intero processo sullo schermo grazie alla telecamera integrata nella torcia di saldatura. L'illuminazione a LED integrata permette al saldatore di allineare facilmente la torcia nel comando prima di iniziare a saldare.

Le specifiche

La Rotoweld 3.0 è progettata con 2 torce di saldatura: una per eseguire saldature di testa a radice aperta e l'altra per le passate di riempimento. Ogni torcia ha le proprie bobine di filo. Il braccio di saldatura si auto-posiziona in pochi secondi senza manipolazione umana. La passata di radice è fatta in GMAW e le passate di riempimento possono essere scelte tra GMAW, FCAW, MCAW. È disponibile come Single Bay e Twin Bay per tubi con un diametro compreso tra 3 e 42 pollici e con una capacità di supporto del tubo di 4.535 kg. Entrambi i modelli sono anche disponibili come heavy-duty; per tubi più grandi o più pesanti con un diametro da 3 a 48 pollici e una capacità di supporto di 6.804 kg. La Single Bay aumenta la capacità di produzione giornaliera con 150+ dia pollici, mentre la Twin Bay aumenta la capacità di produzione giornaliera con 300+ dia pollici. Come regola generale, i tipici tempi di saldatura del Rotoweld 3.0 sono i seguenti: 1 min.

La Single Bay ha una larghezza di 7.5 ft. e una lunghezza di 30 ft. L'altezza è di 8.8 ft. mentre l'HD ha un'altezza di 11.5 ft. La Twin bay ha le stesse dimensioni, tranne la lunghezza, con è 77 ft. sia per il normale che per l'HD.

Il software

L'interfaccia utente Rotoweld (UI) è progettata con un software operativo proprietario per essere semplice, facile da usare ed efficiente. L'UI di Rotoweld presenta una grande immagine centrale per facilitare il posizionamento della torcia utilizzando il sistema di visione a LED per aumentare la precisione di saldatura e un programma di saldatura per facilitare il monitoraggio delle impostazioni di saldatura critiche e il caricamento di nuovi programmi di saldatura. Il display live mostra tutti i parametri di saldatura, compresa la corrente di saldatura e l'input di calore live. Una semplice funzione di log-in permette agli operatori Rotoweld di inserire facilmente l'ID e il numero del lavoro in corso.

La Rotoweld 3.0 ha una sorgente di saldatura Lincoln Power Wave. Il Root pass - STT e il Fill Pass - GMAW sono Lincoln Power Wave S500. Il Fill Pass - SAW è Lincoln Flextec 650. Tutte le specifiche possono essere trovate sul sito web www.rotoweld.com .

Opzioni aggiuntive

La Rotoweld esiste da oltre 30 anni e Tecnar ha continuato a migliorare la macchina per rispondere alle esigenze dell'industria. Molte opzioni sono disponibili per una Rotoweld nuova o esistente.

Submerged Arc: ottieni il vantaggio di ottenere una passata di radice e un riempimento SAW sulla stessa macchina, riducendo il tempo di manipolazione, semplificando le operazioni di officina e migliorando la produttività. L'opzione SAW presenta un porta torcia doppio dedicato con la torcia root pass MIG e il kit torcia SAW per filo 3/32. Ciò significa che ci vogliono meno di 20 minuti per cambiare la Rotoweld dalla configurazione MIG-MIG a quella MIG-SAW. L'opzione SAW viene fornita con una fonte di alimentazione Lincoln Flextec 650 più un serbatoio di alimentazione a pressione di flusso da 100 libbre. I bidoni di recupero del flusso, progettati per essere facilmente svuotati, sono un grande vantaggio dell'opzione SAW. Sono montati direttamente sui rulli folli in modo da poter essere facilmente posizionati sotto i giunti e possono essere scambiati da un lato all'altro del rullo folle in soli 5 minuti. Il sistema di visione a LED della Rotoweld permette alla torcia SAW di essere posizionata sulla parte superiore del tubo mentre rimane in sicurezza sul carrello di saldatura. La modalità di visione SAW fornisce anche una guida lineare come sovrapposizione sullo schermo per aiutare il saldatore a creare una finitura superficiale liscia tra le passate.

Nucleo fondente / nucleo metallico: La Rotoweld può essere facilmente commutata tra MCAW e FCAW. Tutto ciò che è necessario sono i rulli di alimentazione adottati. Inoltre, se una Rotoweld è dedicata a operazioni in acciaio inossidabile, allora è meglio andare per il più alto standard e far cambiare tutte le pinze in acciaio inossidabile. Se si deve evitare qualsiasi contaminazione, i rulli folli della Rotoweld possono essere ordinati con manicotti di gomma ad alta capacità che possono sostenere 15.000 lbs. / 6.804 kg di carico mantenendo le bobine pulite e lisce.

Estrattore di fumi: I fumi di saldatura possono essere una minaccia per la salute del saldatore e possono rendere l'ambiente del negozio uno spazio di lavoro scomodo. E con la crisi del lavoro nella maggior parte delle economie sviluppate, fornire un ambiente di lavoro sicuro è diventato obbligatorio. L'estrattore di fumi Rotoweld 3.0 è una cappa autoposizionante con un carrello di saldatura. È facile da installare e più conveniente dei sistemi a parete. Inoltre, è anche più ecologico. Funziona silenziosamente nella stazione di saldatura e la pompa e i filtri sono facilmente accessibili. Il filtro può coprire una superficie di 520 piedi quadrati ed è autopulente.

L'installazione: È possibile avere il Rotoweld installato e pienamente operativo in una settimana. In caso di auto-installazione della macchina, è anche possibile installarla in un giorno. L'operatore della macchina può essere addestrato ad eseguire saldature ASME Sezione 9 in meno di una settimana.

Il supporto: Tecnar è orgogliosa di offrire la migliore garanzia di produzione/ingegneria e il miglior supporto nel settore, in modo da poter contare sulla tecnologia Rotoweld 3.0 per gli anni a venire. Con oltre 150 Rotoweld al lavoro in tutto il mondo e 30 anni di esperienza nell'automazione delle officine, il team di assistenza Tecnar è più che qualificato per aiutarvi. Utilizzano le informazioni del Rotoweld Prodatalog del cliente per valutare la produttività dell'officina, identificare le aree di miglioramento e offrire soluzioni basate sulla loro esperienza.