Přímá odpověď: Ohýbání a přemisťování průřezu existuje, protože tváření za studena odstraňuje plochou plochu, ze které byla součást umístěna. Oblouková linie proto vyžaduje druhou operaci umístění: tvarovaná součást se znovu upne na otočném přípravku, znovu se zarovná do skutečného tvaru a otočí se tak, aby každý šev byl svařen na místě. Pokud ji přeskočíte, trajektorie odkazuje na vztažný bod, který již neexistuje.
Pro koho je to určeno: Výrobní inženýři a vedoucí výroby specifikující automatizované linky pro zakřivené konstrukční profily, jako jsou žebra tunelových oblouků, rámy a zakřivené nosníky.
Rozsah: Tato příručka EVST je napsána z jedné natočené linky: konstrukční profil přivedený k dorazu délky, řezaný, za studena tvarovaný do oblouku v několika vrstvách a poté upnutý na rotačním přípravku, kde robot svařuje obvodové švy. Používají se tři stanice této linky. Nic zde neuvádí dobu cyklu, hodnotu pružnosti ani výsledek přejímky pro natočenou práci, protože nic z toho nelze ze záznamu vyčíst.
Délka a řezná plocha se ustálí před tvarováním
Na referenční linii je profil posouván po válečkovém dopravníku k dorazu a je nařezán na požadovanou délku, než se cokoli dalšího stane. Vypadá to jako běžné řezání a je snadné to považovat spíše za podpůrnou operaci než za součást svařovacího rozhodnutí.
Není. Délka je poslední proměnnou na tomto řádku, kterou lze levně opravit. Každá následující operace pracuje na součásti, kterou je obtížnější změnit, takže nekonzistentní délka je absorbována dále v kompenzaci: dodatečné zarovnání, dodatečné broušení, dodatečný čas na seřízení spoje mezi dvěma segmenty oblouku.
Kvalita řezné plochy má stejnou váhu. Nerovná plocha znamená, že tupý spoj mezi dvěma tvarovanými segmenty musí být svázán ručně, nikoli pomocí přípravku, a právě ruční práce je to, co má automatizovaná linka odstraňovat.
Podle ISO 5817: 2023Úrovně kvality pro spoje svařované tavením jsou definovány spíše podle mezí nedokonalostí než podle použité metody, takže ohýbání a přemísťování průřezu se posuzuje podle vytvořeného spoje, nikoli podle samotné sekvence.
Tvarování probíhá po krocích, ne jedním tahem
Ohýbačka neohýbá rovnou část do oblouku jedním tahem. Posouvá část dopředu a opakovaně lisuje, čímž postupně zvyšuje poloměr. Referenční záběry ukazují stejnou část s prohlubující se křivkou v po sobě jdoucích oknech.
Stupňovité tvarování umožňuje, aby materiál mohl kopírovat tvar. Příruba, stlačená na konečný poloměr v jednom kroku, má tendenci se zvrásnit a stojina má tendenci se lokálně prohýbat; rozložená do několika tahů deformace zůstává v mezích toho, co profil zvládne.
Počet kroků a síla každého kroku tlaku závisí na profilu průřezu a materiálu. Jakmile je tato sada stanovena pro profil, aplikuje se na každou součást dané velikosti, což zajišťuje dostatečně konzistentní výstup pro svařování s jedním programem.
Podle ISO 15614-1: 2017Svařovací postup je kvalifikován za definovaného rozsahu podmínek a v praxi je tento rozsah takový, jaký musí být ohýbání a přemisťování průřezu, aby se vstupní díl udržel uvnitř.
Ohýbání a přemisťování průřezu: proč se vztažný bod pohybuje
Toto je krok, pro který článek existuje. Jakmile je řez obloukem, plochá plocha, ze které byl původně umístěn, se s ním zakřiví. Referenční geometrie použitá před tvarováním již není k dispozici.
Umístění tvarovaného dílu na danou plochu znamená zarovnání s povrchem, který již neodpovídá výkresu. To je možné a na jednom prototypu to obvykle projde, protože jeden díl lze upravit, dokud nebude vypadat správně.
Dávky se chovají odlišně a důvodem je pružnost. Variace materiálu a válcované dávky znamenají, že stejná lisovací sekvence vytváří mírně odlišné konečné poloměry, takže zbytkový rozdíl mezi díly je skutečný. Lokalizace na již deformované ploše přenáší tento rozdíl přímo do polohy švu, a proto není druhá operace lokalizace volitelná.
Podle ISO 13920: 1996Obecné tolerance pro svařované konstrukce jsou specifikovány vůči definovaným referenčním prvkům; pokud byl samotný prvek přetvořen tvářením, je nutné toleranční rámec znovu nastavit, nikoli předpokládat.
Opětovné sepnutí a otočení švu do správné polohy
Vytvarovaný profil se přenese do rotačního přípravku, upne, znovu se vyrovná do skutečného tvaru a otočí se tak, aby svařovaný šev zaujal příznivou polohu.
Svařování v dané poloze je stabilnější než sahání po svaru v nepraktickém úhlu: lázeň se snáze ovládá a tvorba housenky je podél spoje opakovatelnější. Upínací přípravek slouží k přivedení svaru k hořáku, nikoli k držení dílu v klidu, zatímco robot kompenzuje.
Z toho vyplývá pořadí zařízení na lince. Rotační přípravek se nachází za ohýbačkou, nikoli před ní, protože jeho úkolem je referencovat díl takový, jaký je nyní, ne takový, jaký byl, když byl rovný.
Rozhodovací tabulka pro obloukovou linii
Rozhodnutí v tomto pořadí jsou tím, čím prochází přezkoumání aplikace, a každé z nich se řeší na základě vlastních výkresů a dílů zákazníka, nikoli na základě katalogu.
| Rozhodnutí | Usazeno z | Co se pokazí, když se vynechá |
|---|---|---|
| Doraz délky a řezná plocha | Délka výkresu, typ spoje mezi segmenty | Kompenzace se hromadí na každé další stanici |
| sekvence stisknutí | Profil průřezu, materiál, přípustná lokální deformace | Zvrásněné příruby nebo ohnuté stojiny na konečném poloměru |
| Druhá lokalizační operace | Skutečně tvarovaná geometrie, pružnost rozložená po celé dávce | Svařovací trasa odkazující na již neexistující referenční bod |
| Pozice indexů na přípravku | Rozložení švů kolem oblouku, poloha, kterou proces toleruje | Švy svařené mimo svou polohu, nekonzistentní housenka |
| Kontrolní body | Úroveň kvality, tolerance poloměru z výkresu | Odchylka zjištěná po dokončení montáže |
Co záběry neukážou
Tolerance poloměru, hodnota pružnosti a o kolik se má každý krok lisu posunout, nejsou v pohyblivém obrazu viditelné. Pocházejí z výkresu a z měření ve výrobě.
Úroveň kvality svaru, výsledky kontroly a to, zda je dávka oblouků přijatelná, jsou rovněž mimo rámec toho, co záznam dokáže unést. Norma ISO 5817 definuje úrovně kvality pro spoje svařované tavením a norma ISO 17637 se zabývá vizuálním testováním; ani jedno z nich nelze stanovit sledováním provozu stanice.
Tři zde použité segmenty představují tři stanice jedné linky, nikoli tři linky, a jsou zobrazeny společně, aby byla sekvence mezi operacemi čitelná.
Pořadí, ve kterém EVST pracuje, je pokaždé stejné: nastavení délky a řezné plochy, nastavení posloupnosti lisování a následné obnovení vztažné polohy před svařováním jakéhokoli švu.
Často kladené otázky
Proč nelze součást po ohnutí jednoduše svařit?
Protože povrch, ze kterého byla umístěna, byl ohýbáním přetvořen. Svařování ihned po tvarování znamená, že trajektorie je vztažena ke geometrii, která na součásti již neexistuje.
Musí se pružnost měřit u každé šarže?
Toleranční pásmo musí být dostatečně dobře známo. Materiál a odchylky v dávce ho posouvají, takže hodnota, která se odečte jednou a použije se opakovaně donekonečna, je obvyklým zdrojem odchylek mezi dávkami.
Může jeden přípravek zvládnout několik poloměrů?
Často ano, pokud jsou upínací body zvoleny tak, aby každý poloměr v rodině měl materiál. Lokátory se mění; tělo upínacího přípravku ne.
Je otočný přípravek vždy nezbytný?
Ne vždy, ale tam, kde šev probíhá kolem sekce, je to to, co umožňuje svařování každého sektoru v dané poloze, nikoli v jakékoli poloze, kam rameno dosáhne.
Vstupy projektu pro posouzení žádosti
Pro posouzení linie oblouku se otevře kontrola aplikace EVST s následujícími vstupy:
- profil průřezu, materiál a délka na díl
- požadavek na poloměr a přípustná tolerance
- stávající řezací a ohýbací zařízení a jak se nastavuje délka
- rozvržení švů, úroveň kvality a cílový výstup
Zašlete nám rozměr průřezu, požadovaný poloměr a velikost dávky a my provedeme řezání, tváření a druhou operaci usazení podle vašeho výkresu. Související čtení: poloha a dosah robotického svařování velkých obrobků, polohovače vřeteníků a koníků pro dlouhé díly.