الإجابة المباشرة: يُعد تحديد موقع العمل على المنصة المتنقلة المسألة الأساسية في المواصفات. فمنصة اللحام المتنقلة تُغني عن نقل قطعة العمل، لكنها لا تُغني عن معرفة موقعها. كل عملية إيقاف تُمثل إعدادًا جديدًا يتطلب إعادة ضبط العلاقة بين الروبوت وقطعة العمل قبل اللحام، وتعتمد دقة هذه العملية على عوامل مثل استواء الأرضية، وعرض الممر، ومسار الكابلات، ومصدر الطاقة. لذا، يُنصح بالتحقق من طريقة تحديد الموقع وظروف الموقع قبل اختيار المنصة.
لمن هذا: تمت كتابة هذا الدليل لمهندسي التصنيع والمشاريع الذين يقومون بتقييم منصة لحام متنقلة لقطع العمل الكبيرة أو الثابتة، وللأشخاص الذين سيتعين عليهم جعلها تعمل في أرضية ورشة عمل موجودة.
مجال العمل يتناول هذا القسم التغييرات التي تطرأ عند نقل المعدات إلى القطعة، وما يجب إعادة ضبطه في كل وضعية ركن، والظروف التي تحدد إمكانية تكرار ذلك. ولا يشمل تطوير إجراءات اللحام، أو اختيار مسار اللحام، أو التصميم الهيكلي لقطعة العمل.
ما الذي تغيره المنصة، وما الذي لا تغيره
إنّ فكرة منصة اللحام المتنقلة بسيطة وصحيحة في أغلب الأحيان: فبالنسبة لقطعة عمل كبيرة أو غير منتظمة الشكل، يُعدّ نقل بضع مئات من الكيلوغرامات من المعدات أسهل من نقل عدة أطنان من المواد المصنّعة إلى خلية ثابتة. في اللقطات المرجعية لهذا الدليل، تتحرك المنصة ذاتيًا عبر أرضية الورشة، حاملةً الذراع الآلية ومعداتها، ثم تعيد تموضعها بجانب دعامة قطعة العمل.
ما يتغير هو تدفق المواد. أما ما لا يتغير فهو الشرط الأساسي لأي عملية لحام روبوتية: يجب أن يعرف جهاز التحكم مكان الوصلة بالنسبة للأداة. في خلية ثابتة، يجيب جهاز التثبيت على هذا السؤال مرة واحدة ويستمر في الإجابة عليه. أما على منصة متحركة، فيُطرح السؤال مرة أخرى عند كل توقف.
تُراجع EVST مقترحات اللحام المتنقل على هذا الأساس. يُمثل تحديد موقع العمل على المنصة المتنقلة جوهر مشكلة التصميم، ولذا فإنّ أسئلة المواصفات المهمة تتمحور حول تحديد الموقع وظروف الموقع بدلاً من التركيز على الذراع. وهذا أيضاً سبب مقارنة هذا النهج مع اللحام المرن للهياكل الكبيرة واستعادة البيانات يُعدّ هذا أكثر إفادة من مقارنة حمولات الأذرع.
تحديد موقع العمل على منصة الهاتف المحمول في كل محطة
عندما تتوقف المنصة، تكون العلاقة بين قاعدة الروبوت وقطعة العمل هي نفسها التي تم تحديدها بدقة التوقف. ما لم يتم قياس هذه العلاقة، فإن كل موضع مُبرمج مسبقًا سيكون خاطئًا بسبب خطأ التوقف. لذلك، يتعين على المنصة إعادة ضبط الإطار في كل محطة، باستخدام استشعار اللمس، أو قياس الليزر أو الرؤية للميزات المعروفة، أو ترتيب إرساء مادي، أو مزيج من هذه الطرق.
تختلف تكلفة كل طريقة من حيث وقت الدورة وحساسيتها. يُعدّ استشعار اللمس على سطح مصنّع أو ذي شكل محدد بدقة طريقةً فعّالة، لكنها بطيئة، وتتطلب وجود هذا السطح فعليًا في عملية التصنيع. أما القياس البصري فهو أسرع، لكنه يعتمد على حالة السطح والإضاءة. بينما يُعدّ التثبيت الميكانيكي سريعًا وقابلًا للتكرار، ولكنه يتطلب بيانات مرجعية مُجهزة مسبقًا في كل موضع عمل، مما يحوّل جزءًا من أرضية المصنع إلى بنية تحتية ثابتة.
يسجل نظام EVST نتيجة إعادة تحديد الموقع كبند قبول. وبغض النظر عن طريقة تحديد موقع العمل المختارة للمنصة المتنقلة، يبقى سؤال القبول واحدًا: بعد إعادة تحديد الموقع، ما مدى قرب المسار المُدرَّب من المفصل الحقيقي، وماذا تفعل العملية بالباقي؟ هذا الباقي هو ما يجب أن يستوعبه تتبع التماس أو نطاق المعلمات المسموح به، ويجب ذكره بدلًا من افتراضه.
الأرضية هي مواصفة، وليست تفصيلاً.
تعتمد المنصة المتحركة على أرضية المصنع كجزء من نظامها الميكانيكي. يؤثر استواء الأرضية ومستوى سطحها على وضعية المنصة، وبالتالي على اتجاه قاعدة الذراع عند كل توقف. كما تؤثر حالة السطح على قوة الجر والتآكل. وتؤثر المنحدرات وقنوات التصريف وفواصل التمدد وقنوات الكابلات على مسار المنصة.
يُعدّ عرض الممر عاملاً مهماً مرتين: الأولى لحركة المنصة، والثانية لدورانها وتوقفها مع وضع الذراع في وضعية مناسبة للاستخدام. فالمسار الذي يمكن للمنصة المرور عبره ليس بالضرورة مساراً مناسباً للعمل، والمساحة الفعلية للعمل، بما في ذلك الذراع الممتدة، هي القيمة التي يجب تحديدها في مخطط التخطيط.
تطلب شركة EVST إجراء مسح ميداني للمسار قبل التوصية بمنصة. ليس هذا بالأمر الغريب، ولكنه يعتمد على الموقع، وهو السبب الأكثر شيوعًا لضعف أداء منصة ذات إمكانيات تقنية عالية. يُعدّ مسح الأرضية الفعلية على طول المسارات الفعلية أكثر فائدة من أي مقارنة ببيانات المواصفات الفنية.
جدول القرار: ربط الأدلة المتعلقة بالموقع والجزء بتكوين المنصة
تم إدراج الصف الثاني عمداً. فالمنصة المتحركة ليست بالضرورة الحل الأمثل لقطعة عمل كبيرة، وينبغي إجراء المقارنة مع الترتيب الثابت بشكل صريح بدلاً من تجاهلها.
| الأدلة من الموقع وقطعة العمل | التكوين يبرر | الأدلة التي لا تزال مدينًا بها |
|---|---|---|
| لا يمكن تحريك قطعة العمل، وتنتشر المفاصل على طولها. | منصة متنقلة مزودة بمواقف سيارات متعددة | طريقة إعادة التموضع ونتيجتها في كل محطة، وجودة ربط القطاعات، وإجمالي وقت الإعداد لكل محطة |
| يمكن تحريك قطعة العمل، والأسرة مستقرة. | خلية ثابتة مزودة بمحدد موضع أو سكة بدلاً من ذلك | طريقة المعالجة والوقت، وتصميم التركيب، وما إذا كانت الأسرة مستقرة بالفعل |
| أرضية مستوية جيدة، وممرات واسعة وخالية من العوائق | منصة ذاتية الدفع مع توجيه حر | مسح المسار، وإزالة العوائق، ومساحة العمل مع مد الذراع |
| أرضيات غير مستوية، أو قنوات تهوية، أو منحدرات على طول الطريق | مواقع العمل المُجهزة أو نقاط الإرساء | تكلفة المواضع المُجهزة، وماذا يحدث إذا تم وضع قطعة العمل خارج المرجع؟ |
| يلزم كابل طويل وحزمة غاز | إدارة الكابلات ومسار السحب المحدد | سلوك الكابل عند أقصى مدى، ونقاط التعثر، وما إذا كان المسار يبقى خاليًا أثناء الإنتاج |
الكابلات والغاز والطاقة ومسار السحب
في اللقطات المرجعية، يمتد كابل خلف المنصة على الأرض. هذا أمر طبيعي في أنظمة اللحام المتنقلة المربوطة، ولكنه يمثل قيدًا حقيقيًا. يحدد الكابل أقصى مسافة من نقطة التزويد، ويرسم مسارًا يجب أن يبقى بعيدًا عن حركة المرور وقطعة العمل، كما أنه يزيد من خطر التعثر عند كل منعطف.
يتطلب توفير الإمدادات تخطيطًا دقيقًا. يجب توفير طاقة اللحام والغاز ونظام الشفط في كل موقع عمل، وإلا ستكون قدرة المنصة على الحركة محدودة بطول الكابل وليس بنظام الدفع. غالبًا ما يكون توزيع نقاط الإمداد حول منطقة العمل أقل تكلفة من استخدام كابل أطول، كما أنه أسهل في الصيانة.
غالباً ما يتم تأجيل عملية الاستخراج إلى مرحلة التشغيل. في قطعة العمل الكبيرة، يتحرك القوس الكهربائي عبر مساحة واسعة، ونادراً ما يتبعه الاستخراج الثابت، لذا فإن مفهوم الاستخراج يجب أن يُدرج في نفس مراجعة التخطيط مع مسارات القيادة.
تقسيم التماس حسب موضع الركن
يجب لحام الوصلة التي يزيد طولها عن نطاق عمل الذراع عند إحدى نقاط التوقف على مراحل، مع إعادة تموضع المنصة بينها. وهذا يستلزم استخدام وصلات ربط، وهذه الوصلات مسألة تتعلق بالجودة أكثر من كونها مسألة لوجستية. فموقع حدود المراحل، وكيفية إعادة بدء اللحام، وكيفية فحص التداخل، كلها أمور تدخل ضمن إجراءات اللحام.
يؤثر عدد المحطات أيضًا على زمن الدورة الفعلي. غالبًا ما يكون وقت الإعداد لكل محطة - القيادة، والوقوف، وإعادة التموضع، والتحقق - مضروبًا في عدد المحطات، مساويًا لزمن الدورة نفسه في هذا النوع من العمل. إن ذكر زمن الدورة وحده لا يعكس المدة الحقيقية، ومن الأفضل طلب كليهما.
ينبغي أن تشمل لغة القبول النتيجة المجزأة، وليس مجرد حبة عينة. وفقًا لـ ISO 5817: 2023تُحدد مستويات الجودة للعيوب في وصلات اللحام الانصهاري في الفولاذ والنيكل والتيتانيوم وسبائكها. وفقًا لـ ISO 13920: 1996تشمل التفاوتات العامة للهياكل الملحومة الأطوال والزوايا والشكل والموقع. وهي تغطي معًا كلاً من الوصلة والتجميع الناتج عنها.
السلامة عند تحرك الآلة نفسها
تجمع منصة اللحام المتحركة بين فئتين من المخاطر: استخدام الروبوتات وآلة متحركة تتشارك المساحة مع الأشخاص. وفقًا لـ ISO 12100: 2010وتشمل المبادئ العامة للتصميم تقييم المخاطر والحد منها، و إسو شنومكس-شنومكس: شنومكس ينطبق ذلك على تطبيقات وخلايا الروبوتات الصناعية، بما في ذلك تلك التي يتغير موقعها.
عندما تكون المنصة عبارة عن شاحنة صناعية ذاتية القيادة، يتم تطبيق إطار عمل ثانٍ على مرحلة السفر. وفقًا لـ إسو شنومكس-شنومكس: شنومكستنطبق متطلبات السلامة والتحقق على الشاحنات الصناعية ذاتية القيادة وأنظمتها. أما المنصة التي يتم وضعها يدويًا فهي حالة مختلفة، وينبغي أن يحدد التقييم أيهما ينطبق بدلاً من استخدام مصطلحات من الآخر.
يتمثل الناتج العملي في سلوك محدد لكل مرحلة: ما يمكن أن تفعله المنصة أثناء الحركة، وما يمكن أن تفعله أثناء التوقف واللحام، وما الذي يمنعها في كل حالة. ويُعدّ توفير الحماية من القوس الكهربائي للأشخاص غير المشاركين في العملية جزءًا من الصورة نفسها، لأن القوس الكهربائي في ورشة العمل المفتوحة لا يكون داخل خلية.
ما الذي يجب إرساله لتقييم اللحام المتنقل؟
أرسل رسمًا توضيحيًا لقطعة العمل بأبعادها وكتلتها وموقعها أثناء اللحام؛ وخريطة اللحام مع توجيهات الوصول؛ ومخططًا لورشة العمل يوضح عرض الممرات وحالة الأرضية والعوائق؛ ومعلومات عن مصادر الطاقة والغاز والتهوية في مواقع العمل؛ وكيفية وضع قطعة العمل حاليًا. هذه المعلومات كافية لتحديد عدد مواقف السيارات المطلوبة، وطريقة تحديد الموقع المناسبة، وما إذا كان الموقع يدعم هذا النهج.
إذا كانت الإجابة الصادقة هي أن قطعة العمل قابلة للنقل وأن الأسرة مستقرة، فتوقع أن يذكر التقييم ذلك. وللمقارنة، اختبار وضعية ومدى وصول قطعة العمل الكبيرة يُعد هذا المرجع أكثر ملاءمة من ورقة بيانات التنقل.
الأسئلة المتكررة
هل تُغني المنصة المتنقلة عن الحاجة إلى التجهيزات؟
يُغني هذا النظام عن الحاجة إلى تثبيت القطعة في مكانها المخصص. ولكنه لا يُغني عن الحاجة إلى معرفة مكان القطعة: إذ يجب على كل عملية إيقاف إعادة تحديد العلاقة بين الروبوت والقطعة عن طريق الاستشعار أو القياس أو بيانات مرجعية مُعدة مسبقًا.
ما مدى دقة تحديد موقع السيارة عند ركنها؟
تعتمد دقة تحديد موقع السيارة على المنصة والطابق المحددين، ويجب قياسها في الموقع نفسه بدلاً من الاعتماد على كتيب إرشادي. الأهم هو ما يحدث بعد ركن السيارة: فنتيجة إعادة تحديد الموقع هي الرقم الذي يراه النظام فعلياً.
ما هي حالة الموقع التي تسبب أكبر قدر من المشاكل؟
يتم فحص حالة الأرضية على طول المسارات الفعلية، ثم عرض الممر في منطقة العمل مع تمديد الذراع. يُعدّ فحص كليهما غير مكلف، بينما يكون اكتشافهما مكلفًا بعد التسليم.
كيف ينبغي قبول الخياطة المجزأة؟
تعامل مع نقاط الربط كجزء من الإجراء وافحصها بدقة. يغطي معيار ISO 5817:2023 مستويات الجودة للعيوب، بينما يغطي معيار ISO 13920:1996 التفاوتات العامة للبنية الملحومة الناتجة.
مدخلات المشروع لمراجعة الطلب
أرسل ما يلي، وسيتم مراجعة سؤال اللحام المتنقل بناءً على ورشتك بدلاً من الكتيب:
- رسم قطعة العمل بأبعادها الكلية وكتلتها وموقعها أثناء اللحام
- خريطة التماس مع مواقع الوصلات واتجاه الوصول لكل منها
- مخطط متجر يتضمن عرض الممرات، وحالة الأرضية، والعوائق.
- توفير الطاقة والغاز والاستخراج في مواقع العمل
- كيف يتم وضع قطعة العمل اليوم وما إذا كان من الممكن تكرار هذا الوضع
أرسل رسمًا للقطعة مع تحديد كتلتها وموضع لحامها، وخريطة اللحام مع اتجاهات الوصول، ومخططًا للورشة يوضح عرض الممرات وحالة الأرضية، ومعلومات عن مصادر الطاقة والغاز والتهوية، وكيفية وضع القطعة حاليًا. هذه المعلومات كافية لمراجعة أماكن التوقف، وطريقة تحديد الموقع، وما إذا كانت المنصة المتحركة أو الثابتة هي الأنسب للعمل. للمزيد من المعلومات: حلول أنظمة اللحام الآلي, تطبيقات لحام الهياكل الفولاذية.