الإجابة المباشرة: يُعدّ استخدام اللحام الروبوتي المتنقل خيارًا مُبررًا عندما يكون نقل المعدات أرخص وأكثر أمانًا من نقل القطعة. تأكد من إمكانية تثبيت القطعة في مكانها، وأن المنصة مزودة بمسار ونقطة توقف ثابتة، وأن اللحام قابل للتقسيم إلى أجزاء يمكن الوصول إليها بنقطة توقف واحدة. يجب مراعاة حالة الأرضية، وسهولة الوصول، والطاقة، والتقسيم قبل اختيار أي معدات.
لمن هذا: تمت كتابة هذا الدليل لمديري التصنيع ومهندسي المشاريع الذين يقررون ما إذا كانت منصة اللحام المتنقلة مناسبة لورشة عمل قائمة، وللأشخاص الذين سيتعين عليهم تشغيلها.
مجال العمل يتناول هذا الدليل كيفية تخطيط اللحام الروبوتي المتنقل بدءًا من القطعة، ومسار الوصول، وخطة التقطيع. ولا يشمل تطوير إجراءات اللحام، أو تقنية توجيه المنصة، أو التصميم الهيكلي للتجميع.
تبدأ عملية اللحام الروبوتي المتنقل بسؤال حول القطعة
تعتمد الخلايا الثابتة على افتراض وصول القطعة إلى الروبوت. هذا الافتراض ينطوي ضمنيًا على رافعة، وتجهيزات تثبيت، ومسار نقل، ومخاطر مناولة. بالنسبة للعناصر المصنعة الثقيلة، والتجميعات الطويلة، وأعمال الموقع، غالبًا ما يكون هذا الافتراض هو الجزء الأكثر تكلفة في التصميم، ويستحق الاختبار قبل أي نقاش حول المعدات.
في اللقطات المرجعية لهذا الدليل، يستقر جزء طويل على حوامل في أرضية الورشة، بينما توضع بجانبه منصة متحركة تحمل الذراع ومصدر الطاقة. هذه هي الفكرة الأساسية في لقطة واحدة: يبقى الجزء في مكانه، وتصل المعدات. يعتمد مدى ملاءمة هذا الخيار على عدد مرات رفع الجزء في الظروف العادية، وتكلفة هذا الرفع من حيث الوقت والمخاطر ومساحة الأرضية.
مسار الوصول، وموقع التوقف، والاستقرار
لا تُعتبر المنصة المتحركة فعّالة إلا بقدر جودة مسارها وقدرتها على التوقف. فمستوى استواء الأرضية، والعتبات، ومعابر الكابلات، وقنوات التصريف، ومساحة الدوران، كلها عوامل تحدد مكان وقوف المعدات. إن وجود نقطة توقف يمكن الوصول إليها ولكنها غير ثابتة أسوأ من عدم وجود نقطة توقف على الإطلاق، لأنها تُغير دون قصد العلاقة بين قاعدة الذراع والمفصل.
خطط لمواقع التوقف على الرسم التخطيطي، وليس في يوم العمل. حدد موقع المنصة لكل قسم من أقسام اللحام، ومسارات الكابلات والغاز، وموقع وقوف المشغل، ومسار الرافعة. عادةً ما تكتشف المواقع التي تتجاهل هذه الخطوة التعارض بعد أن تكون المنصة قد دخلت الممر بالفعل. ISO 12100: 2010يتم تحديد المخاطر المتعلقة بالمهمة كما يتم تنفيذها بدلاً من تحديدها للآلة بمعزل عن غيرها، ولهذا السبب يتم التعامل مع كل توقف مخطط له على أنه حالة عمل خاصة به.
التقطيع: محطة واحدة، مجموعة واحدة من المفاصل التي يمكن الوصول إليها
من أي نقطة توقف، يغطي الذراع مجموعة محددة من الوصلات. ولهذا السبب، فإن خطة اللحام المتنقلة هي في الواقع خطة تقسيم: يتم تقسيم مجموعة اللحامات إلى أقسام، ويتم تخصيص نقطة توقف لكل قسم، ويتم اختيار ترتيب نقاط التوقف بحيث يظل التجميع منطقي الأبعاد أثناء عملية اللحام.
يؤثر تقسيم القطع أيضًا على مسألة المرجع. ففي كل مرة تتحرك فيها المنصة، تتغير العلاقة بين قاعدة الروبوت وقطعة العمل، لذا يجب إعادة إنشاء إطار العمل قبل بدء القوس مرة أخرى. تعامل مع عملية إعادة الإنشاء هذه كخطوة محددة مع دليل قبول خاص بها، وليس كفرضية. يظهر نفس المبدأ في استعادة المرجع للهياكل الكبيرة، حيث يتم التخطيط لإعادة التموضع بدلًا من الارتجال. يطلب معيار EVST ترتيب القطع وخطوة استعادة المرجع في نفس المستند، لأن أحدهما بدون الآخر لا يُعد خطة. إسو شنومكس-شنومكس: شنومكسيتم اختيار مستوى متطلبات الجودة لعملية اللحام ككل، ولهذا السبب لا يزال اللحام المقسم يخضع لمستوى واحد محدد عبر كل محطة.
جدول القرار: خلية ثابتة، منصة متنقلة، أو كليهما
لاحظ أن الصفوف المتحركة لا تزيل العمل، بل تنقله. ينتقل الجهد الهندسي من تصميم التجهيزات إلى الوصول، والمصدات، واستعادة البيانات المرجعية.
| حالة | يشير عادة إلى | عبء التخطيط الرئيسي |
|---|---|---|
| جزء متكرر، حجم متوسط، حجم ثابت | خلية ثابتة مع تجهيزات | قابلية تكرار التثبيت وبيئة التحميل المريحة |
| عضو ثقيل أو طويل يصعب رفعه | منصة متنقلة | مسار الوصول، واستقرار المحطة، واستعادة البيانات المرجعية عند كل محطة |
| عائلات مختلطة تضم أفرادًا ذوي أعمار طويلة وأخرى ذات أعمار قصيرة | الهاتف الثابت بالإضافة إلى منصة الهاتف المحمول | تحديد أي عائلة تذهب إلى أي مكان، والحفاظ على مجموعة واحدة من إجراءات اللحام |
| العمل الذي يتم تنفيذه في مكان بناء التجميع | منصة متنقلة | الطاقة في الموقع، والاستخراج، وحماية منطقة العمل المتحركة |
| لم يتم تحديد عدد السكان في الطبقات بعد | انتظر القرار | أكمل خريطة التماس وخطة التقسيم أولاً |
حماية منطقة عمل متحركة
من الصعب حماية منطقة العمل المتحركة مقارنة بالزنزانة المسوّرة، لأن الحدود تتغير مع المنصة. ISO 12100: 2010 يوفر الإطار العام لتحديد المخاطر وتقديرها وتقييمها والحد منها، وهو نقطة البداية الصحيحة عندما يتم تحديد المساحة المحمية لكل محطة بدلاً من مرة واحدة.
يتم تناول متطلبات التكامل والتشغيل والصيانة والتفكيك لتطبيقات وخلايا الروبوتات من خلال إسو شنومكس-شنومكس: شنومكس. عند تطبيقها على اللحام المتنقل، تتمثل الأسئلة العملية في كيفية إعادة إنشاء المنطقة المحمية في كل محطة، وكيفية التحكم في الوصول أثناء تشغيل القوس الكهربائي، وكيفية إعادة المنصة إلى حالة آمنة عند انقطاع العمل.
تعتبر EVST هذه الإجابات بمثابة مخرجات للخطة، إلى جانب إجراءات اللحام، لأنها تحدد عدد التوقفات التي يمكن تحقيقها بشكل واقعي في ورشة عمل مشتركة خلال كل وردية. وفقًا لـ إسو شنومكس-شنومكس: شنومكستنطبق متطلبات التكامل والتشغيل على تطبيق الروبوت بالكامل، ولهذا السبب يتم تحديد منطقة العمل المتحركة بنفس الدقة التي يتم بها تحديد التركيب المسور.
كيف يبدو قبول اللحام المتنقل
لا يقتصر قبول تطبيق الهاتف المحمول على عملية لحام تجريبية واحدة، بل هو عبارة عن مقطع تمثيلي ملحوم من نقطة توقف تمثيلية، مع تضمين خطوة إعادة تحديد المرجع، ومع تحديد متطلبات الجودة مسبقًا. إسو شنومكس-شنومكس: شنومكس يحدد معايير اختيار المستوى المناسب لمتطلبات الجودة للحام الانصهاري، وتحديد هذا المستوى مبكراً يحافظ على جدوى التجربة.
سجّل سلوك الانقطاع أيضًا. إذا فقدت المنصة موضعها، أو توقف العمل في منتصف القسم، فيجب أن تكون هوية الجزء والأقسام المكتملة وخطوات إعادة التحقق قابلة للتتبع. هذا السجل هو ما يجعل المشروعين الثاني والثالث أسهل من الأول، وهو الفرق بين التجربة والعملية.
ما هي التغييرات في وثائق إجراءات اللحام؟
لا يُغيّر تطبيق الهاتف المحمول الخصائص الفيزيائية للوصلة، ولكنه يُغيّر الظروف المُسجّلة حولها. يُعدّ كلٌّ من الموضع، وإمكانية الوصول، وحالة التجميع لحظة اللحام جزءًا من الإجراء، وتختلف هذه العوامل الثلاثة باختلاف أداة التوقف المُستخدمة. ولذلك، عادةً ما يُحدّد إجراء العمل المتنقل اسم القسم بالإضافة إلى اسم الوصلة.
في عمليات التصنيع الكبيرة، تستحق ظروف التسخين المسبق والظروف بين مراحل التشكيل اهتمامًا خاصًا، لأن القطعة التي تبقى في ورشة العمل تتعرض لظروف محيطة يمكن التحكم بها جزئيًا باستخدام جهاز تثبيت في خلية ثابتة. إذا كانت العملية تعتمد على هذه الظروف، فيجب أن توضح الخطة كيفية ضبطها والتحقق منها في كل مرحلة، بدلًا من افتراض بيئة خلية ثابتة.
يُدمج التحكم في التشوه أيضًا في خطة التقطيع. ولا يُعد ترتيب لحام الأجزاء مسألةً ثانوية فحسب، بل يُحدد أيضًا كيفية تحرك التجميع أثناء عملية الربط. ومن الأخطاء الشائعة في المراحل الأولى اختيار ترتيب مناسب للمنصة ولكنه غير مناسب للهيكل، ويمكن تجنب ذلك بالتخطيط لكليهما معًا.
حيث أن منصة الهاتف المحمول عادة ما تكون الإجابة الخاطئة
لا تُعدّ المنصات المتنقلة ترقية شاملة. فالأجزاء الصغيرة المتكررة تُناسبها في أغلب الأحيان التركيبات الثابتة المزودة بتجهيزات جيدة، لأنّ دقة التكرار التي توفرها المحطة الثابتة هي تحديدًا ما يجب على التطبيق المتنقل إعادة إنشائه في كل محطة.
غالباً ما تجد ورش العمل ذات الممرات المزدحمة، أو الأرضيات غير المستوية، أو حركة الرافعات المشتركة الكثيفة، أن منصة اللحام تقضي وقتاً أطول في انتظار مسار خالٍ من العوائق مقارنةً بوقت اللحام نفسه. في هذه الحالة، يكون الاستنتاج المنطقي هو أن العائق يكمن في الورشة نفسها، وليس في المعدات، وأن أعمال تجهيز الأرضية وتصميمها يجب أن تُعطى الأولوية.
التطبيقات التي تتطلب لحامًا متواصلًا طويلًا في تمريرة واحدة غير متقطعة لا تُعدّ خيارًا مناسبًا، لأن التقطيع جزء لا يتجزأ من هذه الطريقة. عندما يكون اللحام المتواصل شرطًا أساسيًا، يظل التثبيت الثابت ذو المحور الخارجي هو الحل الأمثل في أغلب الأحيان.
المرافق، والاستخراج، والمتجر المشترك
تأتي المنصة المتنقلة مزودة بذراعها ومصدر طاقتها الخاص عادةً، لكنها لا تأتي مزودة بمصدر طاقة خاص بها. يجب التخطيط لسعة الطاقة عند نقطة الاستخدام، ومسار الكابلات التي تعبر الممر، وإمدادات الغاز، والتعامل مع الأسطوانات، وسحب الأبخرة بعد العمل، كجزء من عملية التقديم بدلاً من حلها في يوم العمل نفسه.
يستحق نظام التهوية اهتمامًا خاصًا لأنه غالبًا ما يُترك للارتجال. يمكن تصميم غطاء التهوية في خلية ثابتة مرة واحدة. أما في التطبيقات المتنقلة، فينتقل نظام التهوية إما مع المنصة، أو يكون موجودًا في كل محطة مُخطط لها، أو يُدار بواسطة نظام التهوية العامة مع وجود مبرر مُحدد. يُعدّ الاختيار بين هذه الخيارات الثلاثة قرارًا تصميميًا له تبعات على التكلفة والتخطيط.
يُعدّ المتجر نفسه المورد المشترك الآخر. فإذا وُضعت المنصة في ممر، فإنها تتنافس مع الرافعات الشوكية والرافعات؛ وإذا وُضعت داخل منطقة تجميع، فإنها تتنافس مع أعمال التجميع الجارية هناك. وعادةً ما يُظهر رسم خرائط مواقع التوقفات وفقًا لنمط حركة المتجر المعتاد عددًا قليلًا من المواقع التي تعمل بكفاءة، وعددًا أكبر لا يعمل إلا عندما يكون المتجر هادئًا.
لا يُعارض أيٌّ من هذا اللحام المتنقل، بل يُؤيّد تخطيطه كمشروع ورشة عمل بدلاً من شراء معدات، ولهذا السبب تحديداً يجب أن تُحدّد الخطة الجهة المسؤولة عن المسار، والمرافق، ومواقع التوقف بعد التسليم. ولهذا السبب تحديداً، تُحدّد شركة EVST نطاق هذا العمل كمشروع ورشة عمل بدلاً من شراء معدات.
الأسئلة المتكررة
هل الروبوت المتحرك للحام أقل دقة من الروبوت الثابت؟
لا تكمن المقارنة في دقة القياسات، بل في مصدر المرجع. فالخلية الثابتة تستمد مرجعها من جهاز القياس، بينما يعيد تطبيق الهاتف المحمول إنشاء إطار عمل عند كل نقطة توقف. خطط لهذه الخطوة وأثبتها، وسيتصرف التطبيق بشكل متوقع.
هل ما زلنا بحاجة إلى تجهيزات مزودة بمنصة متنقلة؟
نعم، في كثير من الأحيان، ولكن بأحجام أصغر. لا يزال التثبيت الموضعي، والمحددات، وتسلسل التثبيت يتحكم في التشوه. ما يختفي عادةً هو جهاز النقل والتحديد الكبير المستخدم لإدخال العنصر بأكمله إلى الخلية.
كم عدد المحطات التي يجب أن تتضمنها خطة القسم؟
بأقل عدد ممكن يسمح به نطاق الوصول وتسلسل التجميع. كل توقف إضافي يُضيف إعادة ضبط مرجعية وتغييرًا في إجراءات الحماية، لذا فإن دمج الأقسام عادةً ما يكون أكثر فائدة من تقصير وقت الدورة داخل القسم.
ما هي القيود التي تحد من اللحام المتنقل في ورشة قائمة؟
عادةً ما يكون السبب هو الأرضية والممر، وليس الروبوت. فالمستوى، والعتبات، وخدمات العبور، ومسارات الرافعات، والوصول المشترك هي التي تحدد ما إذا كان بإمكان المنصة الوقوف عند نقطة التماس.
مدخلات المشروع لمراجعة الطلب
أرسل ما يلي، وسيتم الرد على سؤال الهاتف المحمول مقابل الهاتف الثابت بناءً على متجرك بدلاً من الإجابة عليه من حيث المبدأ:
- الرسم الهيكلي وخريطة التماس مع حدود المقطع المقصودة
- كتلة العنصر وكيفية دعمه أثناء اللحام
- حالة الأرضيات والممرات على طول المسار المقصود، بما في ذلك العتبات والخدمات
- الطاقة المتاحة، وإمدادات الغاز، والاستخراج في المحطات المخطط لها
- مستوى الجودة وطريقة الفحص التي يجب عليك الالتزام بها
أرسل الرسم الهيكلي، وخريطة اللحام مع حدود المقاطع، وكتلة العنصر وطريقة الدعم، وحالة الأرضية والممر على المسار المُخطط له، والطاقة المتاحة ونظام السحب، ومستوى الجودة المطلوب. هذه المعلومات كافية لتقييم مدى ملاءمة منصة اللحام المتنقلة للعمل. للمزيد من المعلومات: حلول أنظمة اللحام الآلي, استعادة البيانات للهياكل الكبيرة, اختبار وضعية ومدى وصول قطعة العمل الكبيرة, تطبيقات لحام الهياكل الفولاذية.