Rotoweld 3.0™ bleibt führend in der 4. industriellen Revolution des Rohrspulenschweißens

Die modernen Herausforderungen beim Spulenschweißen, Der Trend Industrie 4.0, Eine Beschreibung der Rotoweld 3.0

Überblick über die Industrie

Die modernen Herausforderungen beim Spulenschweißen

Rohrschellen sind vorgefertigte Teile eines Rohrleitungssystems. Dieser Begriff umfasst Rohre, Flansche und Formstücke. Rohrschellen werden häufig in Industrieanlagen wie Öl- und Gasförderanlagen, Kraftwerken, Raffinerien und petrochemischen Anlagen verwendet. Die Spools werden in mehreren Schritten wie Schneiden, Anfasen, Schweißen oder anderen Verfahren je nach den Anforderungen präzise hergestellt.

Es kann sehr schwierig sein, die richtigen Schweißer für das Schweißen der Rohrspulen zu finden. In der Rohrschweißbranche herrscht ein Mangel an hochqualifizierten Schweißern, was sie teuer macht. Außerdem müssen die Rohrschweißer ständig Entscheidungen treffen, z. B. über den Brennerwinkel und die Fahrgeschwindigkeit. Es hat sich als äußerst schwierig erwiesen, wiederholbare und gleichbleibend hochwertige Schweißnähte herzustellen, da der Mensch fehleranfällig ist. Die Lösung für diese Probleme können automatisierte Schweißroboter sein.

Der sehr dynamische Bereich der Automatisierung beim Spulenschweißen

Bei der Automatisierung des Rohrspulenschweißverfahrens 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. So können z. B. Förderbänder die Spulen an die richtige Stelle in der Werkstatt transportieren oder Roboter die Teile in die richtige Position zum Schweißen bringen. In diesen Fällen ist der Prozess des Spulenschweißens zwar teilweise automatisiert, aber ein qualifizierter Schweißer schweißt die Rohrspulen immer noch manuell. Da Rohre jedoch meist für den Transport von gefährlichen Gasen oder Flüssigkeiten verwendet werden, gibt es fast keinen Raum für Fehler. Dies führt zu einer Zunahme des automatisierten Rohrspulenschweißens.

Der Trend zu Industrie 4.0

Industrie 4.0, oder manchmal auch Smart Industry genannt, ist die Bezeichnung für einen Trend zur Automatisierung der industriellen Fertigung. Dieser Trend knüpft an die Industrie 3.0 an, bei der die Maschinen zwar automatisiert sind, aber größtenteils auf menschliche Eingaben reagieren. Die Maschine folgt einfach einer Reihe von programmierten Parametern, die von einem Menschen erstellt wurden. Bei der Industrie 4.0 kann die Maschine ihre Daten nutzen, um die Produktionsprozesse zu rationalisieren, ohne dass der Mensch eingreifen muss. Die Maschinen können sich über das Internet der Dinge vernetzen und miteinander kommunizieren, um effizienter zu werden. Die automatisierten Rohrspulenschweißmaschinen von Tecnar passen gut zu diesem Trend.

Eine kurze Geschichte der Rotoweld

Die Realität des Showfloors in der Automatisierung und die Idee der Rotoweld

In den 1980er Jahren entwickelten viele Unternehmen Bildverarbeitungssysteme für die Schweißautomatisierung. "Das war eine Zeit, in der viele Bildverarbeitungssysteme entwickelt wurden", sagt Francois Nadeau, der Gründer von Tecnar. "Wenn man damals zu den Schweißfachmessen ging, sah man oft etwa 15 Unternehmen, die Bildverarbeitungssysteme für die Schweißautomatisierung entwickelten." Viele dieser Unternehmen für Bildverarbeitungssysteme gibt es heute nicht mehr, vor allem weil es für die Hersteller kosteneffizienter ist, die Prozesse an die Automatisierung anzupassen, indem sie die Schweißvorbereitungen einheitlicher gestalten. Aber die Herstellung von Rohrspulen ist anders.

In diesem Zusammenhang kam Nadeau auf die Idee von automatisierten Rohrspulenschweißmaschinen, wie er in einem Artikel in The Fabricator erklärt. "Es ist nicht praktikabel, eine perfekte, wiederholbare Vorbereitung zu haben", sagte Nadeau. "Man müsste alle Flansche und Rohrenden nachbearbeiten. Es ist ein heikler Vorgang mit einer [Schweiß-]Vorbereitung, die von Natur aus variiert. ''

An dieser Stelle sahen Nadeau und sein Team eine Chance. Jahrelang hatten Rohrschweißbetriebe automatisierte Systeme für die Deckellage und die Kappenlage installiert, aber sie hatten die Wurzellage noch nicht erfolgreich automatisiert. Wenn der Verarbeiter überhaupt über eine Automatisierung verfügte, war ein zusätzliches Handling zwischen dem Handschweißen und der automatisierten Station erforderlich. "Also konzentrierten wir uns darauf", sagte er, "und entwickelten ein Bildverarbeitungssystem und eine Steuerungsstrategie, die die Schweißparameter dynamisch variiert, um die Durchdringung der Wurzellage zu steuern." Dies war der Beginn der Rotoweld.

Tecnar ist ein Familienunternehmen, das 1989 als Spin-off des kanadischen National Research Council gegründet wurde. Tecnar verfügt über 30 Jahre Erfahrung im automatisierten Druckrohrschweißen und hat weltweit mehr als 150 Rotowelds in Betrieb genommen.

Heute verfügt Tecnar über vier verschiedene Produktlinien, die ein gemeinsames Ziel verfolgen: durch die Integration von Technologie und Know-how das tägliche Leben der Kunden zu verbessern.

4D Synergy ™ Schweißen

Die Rotoweld von Tecnar verfügt über das 4D-Synergy-Schweißen, eine einzigartige patentierte Technologie, bei der alle Schweißparameter über einen einzigen Joystick-Befehl gesteuert werden. Das Ergebnis ist eine einzigartige Maschine, die so einfach zu bedienen ist, dass ein Bediener sie in weniger als einer Woche vollständig bedienen kann. Lichtbogenspannung, Oszillationsbreite, Fahrgeschwindigkeit und Drahtgeschwindigkeit werden mit einer einzigen Bewegung des Rotoweld-Joysticks verändert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Dynamik des Lichtbogens und des Schweißbads 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 sie von Hand aufrechtzuerhalten.

Rootmatic ™

Rootomatic ist die ultimative Stufe der Rotoweld-Automatisierung, wenn sie mit ihrer vollautomatischen Durchschweißsteuerung einen Wurzellauf in Rekordzeit ausführt. Sie führt einen 100% automatischen Wurzeldurchgang mit offener Fase bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten durch. Sie verfolgt die Position des Schweißbads und des Lichtbogens, um eine vollständige Verschmelzung der Innenkanten zu gewährleisten. Sie kann sich auch an das Vorhandensein von Heftklammern während des Schweißens anpassen, um eine glatte Schweißraupe zu erzeugen, die für den ersten Fülldurchgang bereit ist. Die 4D-Synergy-Schweißtechnologie in Verbindung mit der Echtzeit-Bildverarbeitung des Schweißprozesses ermöglicht es der Maschine, sich schnell an unterschiedliche Bedingungen anzupassen, wie z. B. Änderungen des Spalts, der Ausrichtung und der Wurzelfläche, was zu dem anpassungsfähigsten automatisierten Wurzellagenschweißen führt, das je entwickelt wurde.

Schienenbasierte Konstruktion = Produktivität

Wer sich in der Fertigung auskennt, weiß, dass es nicht nur auf die Auftragrate ankommt. Tatsächlich sind nur sehr wenige Fertigungsbetriebe durch die Abscheidungsrate eingeschränkt. Vielmehr sind es die Rüstzeiten, die Verzögerungen beim Einrichten und die Übergänge von einer Verbindung zur nächsten, die sie beeinflussen. Bei der Entwicklung der Rotoweld 3.0 hat Tecnar darauf geachtet, das Produkt so zu konstruieren, dass jeder einzelne Schritt des Fertigungsprozesses zusätzlich zu der hohen Geschwindigkeit, mit der bereits geschweißt wird, optimiert wird.

Und das ist im Wesentlichen eine Frage der Ausrichtung. Das schienenbasierte Design der Rotoweld 3.0 ist der Schlüssel zur Automatisierung, da es die Verbindung zwischen dem Schweißroboter, den Stützrollen und den Rohrrotatoren darstellt. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass der Schweißbrenner reproduzierbar positioniert wird und jedes Mal die gleiche Schweißposition einnimmt, unabhängig vom Durchmesser des Rohrs oder der Länge der Spulenanordnung. Der Schweißroboter der Twin Bay wird entlang der Schienen nahtlos zu einer zweiten Schweißstation transportiert, so dass das Twin Bay-Modell die Rüstzeit eliminiert und die Produktivität erhöht. Wenn ein Rohr geschweißt wird, kann das nächste bereits vorbereitet werden. Darüber hinaus sind alle Schweißkabel in die Schienenkonstruktion eingebettet, was die Arbeit in der Werkstatt sicherer und einfacher macht.

Eine Beschreibung der Rotoweld 3.0

Die Benutzerfreundlichkeit und Zuverlässigkeit der Standardkomponenten

Die Rotoweld 3.0 ist auf das automatisierte Schweißen von Rohrspulen spezialisiert. Jede Komponente wurde entwickelt, um die höchsten Standards für Produktivität, Qualität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Dank der 4D-Synergy-Schweißtechnologie sind nur minimale Schweißerfahrungen erforderlich. Alle Schweißparameter werden über einen einzigen Joystick-Befehl gesteuert. Die Bediener können in weniger als einer Woche für die Durchführung von Schweißungen nach ASME Section 9 geschult werden. Außerdem müssen die Bediener dank des kamerabasierten Schweißarms nicht in die Nähe des Lichtbogens kommen, so dass sie nicht der UV-Strahlung ausgesetzt sind, die eine wichtige Ursache für Hautverletzungen und ein langfristiges Problem für Schweißer darstellt.

Der robotisierte Arm für eine einfache Positionierung

Nach dem Laden des richtigen Schweißprogramms positioniert sich der von spielfreien harmonischen Antrieben angetriebene Schweißarm des Rotoweld automatisch unter Berücksichtigung des Rohrdurchmessers und des angegebenen Stick-Outs. Das Schweißbildverarbeitungssystem kontrolliert den Einbrand des Schweißbads und passt die Schweißparameter in Echtzeit an. Der Bediener kann den gesamten Prozess dank der im Schweißbrenner integrierten Kamera auf dem Bildschirm verfolgen. Dank der integrierten LED-Beleuchtung kann der Schweißer den Brenner vor Beginn des Schweißvorgangs leicht ausrichten.

Die Spezifikationen

Die Rotoweld 3.0 ist mit 2 Schweißbrennern ausgestattet: einer für das Schweißen von Stumpfnähten mit offenem Durchgang und der andere für Füllnähte. Jeder Brenner hat seine eigenen Drahtspulen. Der Schweißarm positioniert sich selbst in nur wenigen Sekunden, ohne dass ein Mensch eingreifen muss. Die Wurzelschweißung erfolgt im MSG-Verfahren und die Füllschweißungen können zwischen MSG, FCAW und MCAW gewählt werden. Sie ist als Single Bay und Twin Bay für Rohre mit einem Durchmesser zwischen 3 und 42 Zoll und mit einer Rohrständerkapazität von 4.535 kg erhältlich. Beide Modelle sind auch als Heavy-Duty-Ausführung erhältlich, für größere oder schwerere Rohre mit einem Durchmesser von 3 bis 48 Zoll und einer Rohrständerkapazität von 6.804 kg. Die Single Bay erhöht die tägliche Produktionskapazität um 150+ dia inch, während die Twin Bay die tägliche Produktionskapazität um 300+ dia inch erhöht. Als Faustregel gelten für die Rotoweld 3.0 folgende typische Schweißzeiten: 1 min.

Die Single Bay hat eine Breite von 7,5 Fuß und eine Länge von 30 Fuß. Die Höhe beträgt 8,8 Fuß, wobei die HD eine Höhe von 11,5 Fuß hat. Die Twin Bay hat die gleichen Abmessungen, außer der Länge, die sowohl für die reguläre als auch die HD 77 Fuß beträgt.

Die Software

Die Rotoweld-Benutzeroberfläche (UI) wurde mit einer eigenen Bediensoftware entwickelt, die einfach, leicht zu bedienen und effizient ist. Die Rotoweld-Benutzeroberfläche verfügt über ein großes zentrales Bild, das die Positionierung des Brenners mit dem LED-Vision-System erleichtert und die Schweißpräzision erhöht, sowie über ein Schweißprogramm, das die Verfolgung wichtiger Schweißeinstellungen und das Hochladen neuer Schweißprogramme erleichtert. Die Live-Anzeige zeigt alle Schweißparameter an, einschließlich Schweißstrom und Live-Wärmezufuhr. Eine einfache Log-in-Funktion ermöglicht es den Rotoweld-Bedienern, die ID und Auftragsnummer der laufenden Arbeit einzugeben.

Die Rotoweld 3.0 ist mit einer Lincoln Power Wave Schweißquelle ausgestattet. Der Wurzelpass - STT und der Füllpass - GMAW sind Lincoln Power Wave S500. Die Fülllage - SAW ist Lincoln Flextec 650. Alle Spezifikationen können auf der Website www.rotoweld.com eingesehen werden.

Zusätzliche Optionen

Die Rotoweld gibt es seit über 30 Jahren, und Tecnar hat die Maschine ständig verbessert, um den Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. Viele Optionen sind für eine neue oder bestehende Rotoweld erhältlich.

Submerged Arc: Nutzen Sie die Vorteile einer Wurzelschweißung und einer SAW-Füllung auf derselben Maschine und reduzieren Sie gleichzeitig die Bearbeitungszeit, vereinfachen Sie den Werkstattbetrieb und verbessern Sie die Produktivität. Die SAW-Option verfügt über einen speziellen Doppelbrennerhalter mit dem MIG-Wurzeldurchgangsbrenner und dem SAW-Brennerset für 3/32-Draht. Das bedeutet, dass es weniger als 20 Minuten dauert, die Rotoweld von der MIG-MIG- auf die MIG-SAW-Konfiguration umzustellen. Die SAW-Option wird mit einer Lincoln Flextec 650-Stromquelle und einem 100-Pfund-Flussmitteldrucktank geliefert. Ein großer Vorteil der SAW-Option sind die eigens entwickelten Flussmittelrückgewinnungsbehälter, die so konstruiert sind, dass sie sich leicht entleeren lassen. Sie sind direkt auf den Umlenkrollen montiert, so dass sie leicht unter den Verbindungen platziert werden können und in nur 5 Minuten von einer Seite der Umlenkrolle zur anderen gewechselt werden können. Das LED-Sichtsystem der Rotoweld ermöglicht es, den SAW-Brenner oben auf dem Rohr zu positionieren, während er sicher auf dem Schweißwagen bleibt. Der SAW-Vision-Modus bietet auch eine lineare Führung als Overlay auf dem Bildschirm, um dem Schweißer zu helfen, eine glatte Oberfläche zwischen den Durchgängen zu schaffen.

Flussmittelkern/Metallkern: Die Rotoweld kann leicht zwischen MCAW und FCAW umgeschaltet werden. Alles, was benötigt wird, sind angepasste Vorschubrollen. Wenn eine Rotoweld für das Schweißen von rostfreiem Stahl eingesetzt wird, ist es am besten, den höchsten Standard zu wählen und alle Greifer auf rostfreien Stahl umzustellen. Wenn jegliche Verschmutzung vermieden werden soll, können die Rotoweld-Rollen mit hochbelastbaren Gummimanschetten bestellt werden, die einer Belastung von 15.000 lbs. / 6.804 kg Belastung standhalten und gleichzeitig die Spulen sauber und glatt halten.

Rauchabsaugung: Schweißdämpfe können die Gesundheit des Schweißers gefährden und die Arbeitsumgebung in der Werkstatt unangenehm machen. Angesichts des Arbeitskräftemangels in den meisten Industrieländern ist die Schaffung eines sicheren Arbeitsumfelds zur Pflicht geworden. Der Dunstabzug des Rotoweld 3.0 ist eine selbstpositionierende Haube mit einem Schweißwagen. Sie ist einfach zu installieren und kostengünstiger als wandmontierte Systeme. Darüber hinaus ist sie auch umweltfreundlicher. Sie arbeitet geräuschlos am Schweißplatz und die Pumpe und die Filter sind leicht zugänglich. Der Filter kann eine Fläche von 520 Quadratmetern abdecken und ist selbstreinigend.

Die Installation: Es ist möglich, die Rotoweld in einer Woche zu installieren und in Betrieb zu nehmen. Bei der Selbstinstallation der Maschine ist es sogar möglich, sie an einem Tag zu installieren. Der Maschinenbediener kann in weniger als einer Woche für die Durchführung von Schweißungen nach ASME Section 9 geschult werden.

Die Unterstützung: Tecnar ist stolz darauf, die beste Herstellungs-/Engineering-Garantie und Unterstützung in der Branche zu bieten, so dass Sie sich auf die Rotoweld 3.0 Technologie über Jahre hinweg verlassen können. Mit über 150 Rotowelds, die weltweit im Einsatz sind, und 30 Jahren Erfahrung in der Automatisierung von Spulereien ist Tecnars Serviceteam mehr als qualifiziert, Ihnen zu helfen. Sie nutzen die Informationen aus dem Rotoweld Prodatalog des Kunden, um die Produktivität der Werkstatt zu bewerten, Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren und Lösungen auf der Grundlage ihrer Erfahrung anzubieten.