پاسخ مستقیم: جوشکاری اتصالات متقاطع لوله از یک منحنی فضایی شروع می‌شود، بنابراین زاویه مشعل به طور مداوم در اطراف اتصال تغییر می‌کند. اینکه آیا درز می‌تواند در یک پاس تکمیل شود یا خیر، ابتدا توسط قطعه ورودی - موقعیت سوراخ، هندسه پخ و شکاف مونتاژ - و تنها پس از آن توسط ربات تعیین می‌شود. گیره چرخان برای قرار دادن هر قسمت از درز در موقعیت مناسب وجود دارد، و در جایی که یک هدر دارای چندین شاخه است، توالی جوشکاری به جای نزدیکی، از اعوجاج انباشته شده پیروی می‌کند.
این برای چه کسی است: مهندسان ساخت و مدیران تولید که جوشکاری رباتیک را برای مجموعه‌های لوله‌ای مانند هدرها، منیفولدها و گره‌های خرپا مشخص می‌کنند.
محدوده: این راهنمای EVST از یک ایستگاه فیلمبرداری واحد نوشته شده است: یک لوله هدر بزرگ که بین یک گیره چرخان و پایه‌های غلتکی قرار دارد، با شاخه‌های فرعی که در دهانه‌های برش قرار گرفته‌اند و یک ربات که درزهای تقاطع را جوشکاری می‌کند. دو برداشت از همان ایستگاه استفاده شده است. در اینجا هیچ چیز در مورد زمان چرخه، نرخ رسوب یا نتیجه پذیرش برای کار فیلمبرداری شده بیان نشده است، زیرا هیچ یک از این موارد را نمی‌توان از فیلم خواند.
محل اتصال یک منحنی است، نه یک درز
شاخه‌ای که از طریق یک دهانه بریده شده وارد یک هدر می‌شود، درز مستقیمی ایجاد نمی‌کند. خط تماس در اطراف دو سطح استوانه‌ای امتداد دارد، بنابراین جهت، شیب و زاویه‌ای که مشعل می‌تواند به آن نزدیک شود، همگی در طول مسیر به طور مداوم تغییر می‌کنند.
در فیلم مرجع، سرپیک بین یک گیره چرخان و پایه‌های غلتکی حمل می‌شود، و یک ردیف دهانه در امتداد طول آن قرار دارد و در هر یک از آنها یک شاخه تعبیه شده است. ربات به نوبت خط تقاطع را در اطراف هر شاخه دنبال می‌کند.
این هندسه اولین سوال مهندسی را در جوشکاری اتصالات متقاطع لوله مطرح می‌کند. این سوال مطرح نیست که آیا بازو می‌تواند به نقطه‌ای روی اتصال برسد یا خیر، بلکه این است که آیا می‌توان به هر نقطه روی آن منحنی در وضعیتی که فرآیند تحمل می‌کند، رسید یا خیر.
چرا جوشکاری اتصالات لوله متقاطع نسبت به قطعات ورودی حساس است؟
اتوماسیون به جای جذب تغییرات در قطعات ورودی، آنها را تشدید می‌کند. یک دهانه‌ی جابجا شده، یک پخ ناهماهنگ یا یک برآمدگی در انتهای شاخه، نتایج متفاوتی از یک برنامه‌ی یکسان در مونتاژهای مختلف ایجاد می‌کند.
شکاف مونتاژ بیشترین اهمیت را دارد. اگر خیلی پهن باشد، حوضچه جوش تمایل به ریزش دارد؛ در اطراف محیط ناهموار است و همان مسیر در یک بخش دچار کمبود آب و در بخش دیگر بیش از حد پر می‌شود. استاندارد ISO 13920 چارچوب تلرانس کلی برای سازه‌های جوش داده شده را ارائه می‌دهد که این محدودیت‌ها معمولاً بر اساس آن نوشته می‌شوند.
روش عملی این است که قبل از برنامه‌نویسی، محدوده تلرانس برای موقعیت سوراخ، زاویه پخ و شکاف را تعیین کنید، نه بعد از آن. یک راه سریع برای دیدن اینکه یک کارگاه واقعاً در چه وضعیتی قرار دارد، اندازه‌گیری ده مونتاژ اخیر است، نه مدل‌سازی نمونه ایده‌آل.
مطابق با ISO 13920: 1996تلرانس‌های عمومی برای سازه‌های جوش داده شده به صورت کلاس‌های تلرانس برای طول‌ها، زوایا، شکل و موقعیت بیان می‌شوند، که چارچوبی است که یک حد نصب برای این اتصال معمولاً بر اساس آن نوشته می‌شود.
| وضعیت ورودی | چه کاری با درز انجام می‌دهد | اول چی رو حل و فصل کنیم |
|---|---|---|
| موقعیت سوراخ بین مجموعه‌ها متفاوت است | منحنی تقاطع نسبت به مسیر آموزش داده شده جابجا می‌شود | تلرانس موقعیت، و اینکه آیا یافتن درز لازم است یا خیر |
| زاویه شیب در اطراف شاخه ناهماهنگ است | پر کردن بخش به بخش در یک گذرگاه متفاوت است | روش برش و تلرانس پخ، قبل از برنامه‌نویسی |
| شکاف مونتاژ گسترده‌تر از برنامه‌ریزی شده است | این حوضچه تمایل دارد که در عریض‌ترین بخش خود فرو بریزد. | محدودیت‌های شکاف، و پارامتر تعیین‌شده برای حد بالا |
| چندین شاخه روی یک هدر | گرما به سمتی که ابتدا جوش داده شده است، جمع می‌شود | توالی جوشکاری بر اساس اعوجاج، نه نزدیکی |
موقعیت‌یاب برای قرار دادن درز در موقعیت مناسب وجود دارد
چرخاندن سرستون جنبه‌ی تزئینی ندارد. این کار باعث می‌شود بخش جوشکاری شده در موقعیتی قرار گیرد که حوضچه‌ی جوش روی آن قرار گیرد، که از نظر مادی پایدارتر از زمانی است که بخواهیم با یک وضعیت نامناسب به همان بخش دسترسی پیدا کنیم.
اینکه از چند موقعیت شاخص استفاده شود و کدام بخش‌ها در هر کدام جوش داده شوند، طرح‌بندی فرآیند است و نه مشخصات دستگاه. اگر تعداد این موقعیت‌ها کم باشد، برخی از بخش‌ها فقط با شرایط سخت قابل دسترسی هستند؛ اگر تعداد این موقعیت‌ها زیاد باشد، چرخه با شاخص‌گذاری پر می‌شود.
شاخه‌های بزرگتر در اطراف منحنی، تغییر وضعیت شدیدتری دارند و معمولاً به یک موقعیت شاخص اضافی نیاز دارند. این باید در هنگام انتخاب، همراه با کاری که مشعل در هنگام شاخص‌گذاری انجام می‌دهد - بلند کردن یا منتظر ماندن در محل، بودجه زمانی را تغییر می‌دهد - شمارش شود.
توالی در چندین شاخه
یک هدر معمولاً بیش از یک شاخه دارد. جوشکاری آنها به ترتیبی که در امتداد لوله قرار می‌گیرند، گرما را در یک طرف متمرکز می‌کند و مجموعه به سمت آن کشیده می‌شود.
توالی‌یابی بر اساس اعوجاج انباشته - که معمولاً توالی‌های متقارن یا پرشی هستند که ورودی گرما را پخش می‌کنند - هیچ هزینه سخت‌افزاری ندارد و باید قبل از برنامه‌نویسی در مورد آن تصمیم‌گیری شود.
جایی که اندازه شاخه‌ها در یک هدر متفاوت است، ورودی گرما نیز با آنها متفاوت است، بنابراین یک مجموعه پارامتر واحد که در کل مجموعه اعمال می‌شود، به ندرت پاسخ صحیح است.
صلاحیت مربوط به مفصل است، نه به فیلم
یک قوس تمیز در ویدیو نشان می‌دهد که تجهیزات در حال کار بوده‌اند. این نشان نمی‌دهد که یک خانواده از اتصالات قابل قبول هستند. رهاسازی از طریق رویه‌های واجد شرایط و بازرسی انجام می‌شود: ISO 15614-1 برای صلاحیت رویه، ISO 5817 برای سطوح کیفیت و ISO 17637 برای آزمایش بصری.
قطعات آزمایشی باید نامساعدترین شرایط در خانواده - عریض‌ترین شکاف، نامنظم‌ترین پخ، و تحت فشارترین حالت - را پوشش دهند، نه اینکه یک مونتاژ راحت داشته باشند.
مطابق با ایزو 15614-1: 2017یک روش جوشکاری با جوشکاری و آزمایش یک قطعه آزمایشی استاندارد، تأیید صلاحیت می‌شود و این تأیید صلاحیت فقط در محدوده‌هایی که آزمایش تعیین می‌کند، معتبر است.
مطابق با ISO 5817: 2023، پذیرش به صورت سطوح کیفیت برای انواع نقص‌های منفرد بیان می‌شود، بنابراین یک اتصال در برابر یک سطح بیان شده پذیرفته می‌شود، نه در برابر یک برداشت کلی.
مسیر تعمیر نیز در همین طرح قرار دارد: چه کسی تصمیم می‌گیرد، تعمیر کجا انجام می‌شود، تحت چه روشی، چگونه بازرسی مجدد انجام می‌شود و چگونه نتیجه به رکورد اولیه برمی‌گردد. ترخیص جوشکاری اتصالات متقاطع لوله از آن رکورد پیروی می‌کند، نه از ظاهر شدن یک جوش منفرد.
آنچه فیلم نمی‌تواند ثابت کند
شکاف واقعی، زاویه پخ در محدوده تلرانس و کنترل بین پاسی در هیچ فریمی قابل مشاهده نیستند. این موارد از سوابق بازرسی ورودی و مشخصات روش جوشکاری به دست می‌آیند.
سطح کیفیت جوش، نتایج آزمایش‌های غیرمخرب و اینکه آیا یک خانواده از مونتاژها قابل قبول هستند یا خیر، به همان اندازه خارج از محدوده‌ای است که یک فیلم می‌تواند آن را نشان دهد.
دو بخش استفاده شده در اینجا، دو برداشت از یک ایستگاه هستند، نه دو خط تولید. آنها با هم نشان داده شده‌اند تا مراحل یک کار مشترک خوانا باشد.
ترتیب کار EVST هر بار یکسان است: تلرانس‌های ورودی را ثابت کنید، سپس درز را در موقعیت مناسب قرار دهید، و در نهایت شاخه‌ها را مرتب کنید.
سوالات متداول
چرا تنظیم درز اینجا نسبت به درز مستقیم اهمیت بیشتری دارد؟
از آنجا که این اتصال یک منحنی فضای بسته است، جابجایی که یک درز مستقیم در طول خود جذب می‌کند، در اطراف محیط به صورت یک شکاف متغیر ظاهر می‌شود، بنابراین همان گذرگاه در یک بخش دچار کمبود و در بخش دیگر دچار پر شدن بیش از حد می‌شود.
آیا یک گیره چرخان نیاز به ربات شش محوره را برطرف می‌کند؟
خیر. گیره بخش‌هایی از درز را در موقعیت خود قرار می‌دهد که باعث تثبیت حوضچه می‌شود، اما مشعل هنوز باید منحنی‌ای را دنبال کند که جهت آن به طور مداوم تغییر می‌کند و این امر مستلزم آزادی جهت‌گیری بازو است.
یک هدر به چند موقعیت ایندکس نیاز دارد؟
این به قطر شاخه نسبت به سرشاخه و به زاویه‌ای که فرآیند تحمل می‌کند بستگی دارد. شاخه‌های بزرگتر زاویه را سریع‌تر تغییر می‌دهند و معمولاً به موقعیت اضافی نیاز دارند؛ شماره از لیست درزها تعیین می‌شود، نه از کاتالوگ.
آیا یک مجموعه پارامتر می‌تواند یک هدر با اندازه‌های شاخه مختلف را پوشش دهد؟
به ندرت. ضخامت دیواره‌های مختلف به معنای ورودی گرمای متفاوت است، بنابراین یک مجموعه واحد که در امتداد مونتاژ اعمال می‌شود، معمولاً در هر دو انتهای محدوده، یک مصالحه ایجاد می‌کند.
ورودی‌های پروژه برای بررسی درخواست
برای ارزیابی یک ایستگاه مشترک متقاطع، بررسی درخواست EVST از ورودی‌های زیر آغاز می‌شود:
- قطر سربرگ و شاخه، ضخامت دیواره و جنس آن
- طرح شاخه بندی برای هدر
- روش برش، الزامات پخ‌زنی و محدودیت‌های فاصله مونتاژ
- سطح کیفیت، الزامات بازرسی و هدف خروجی
اندازه لوله و طرح انشعاب را ارسال کنید، و ما دسترسی، موقعیت‌های شاخص و ترتیب جوشکاری را بر اساس لیست درزهای شما بررسی خواهیم کرد. مطالب مرتبط: جوشکاری و برش رباتیک روی مسیرهای استوانه‌ای, موقعیت‌یاب‌های هد استاک و دم استاک برای قطعات بلند.