คำตอบตรงๆ : การเชื่อมแบบไม่ต้องสอน (Teach-free welding) เป็นวิธีการกำหนดตำแหน่งซ้ำสำหรับรูปทรงเรขาคณิตประเภทหนึ่ง ไม่ใช่การตั้งโปรแกรมอัตโนมัติสำหรับทุกรูปทรง การสแกนจะระบุตำแหน่งของชิ้นส่วนนั้นๆ ดังนั้นจึงยอมรับความแปรผันระหว่างชิ้นส่วนได้ แต่การเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิตเองนั้นยอมรับไม่ได้ รอยเชื่อมแบบปิดปกติ เช่น วงแหวนหน้าแปลน สามารถคำนวณได้จากผลการสแกน สิ่งที่วิธีการนี้ขจัดออกไปคือการสอน ชิ้นส่วนทุกชิ้นยังคงถูกกำหนดตำแหน่งโดยอุปกรณ์แทนที่จะเป็นคน
สำหรับใคร: เขียนขึ้นสำหรับวิศวกรและผู้ซื้อที่กำลังประเมินเซลล์การเชื่อมแบบสแกนสำหรับการประกอบชิ้นส่วนจำนวนปานกลาง
ขอบเขต: คู่มือ EVST นี้ครอบคลุมเงื่อนไขเบื้องต้นที่ผลิตภัณฑ์ต้องมีเพื่อให้การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์แบบสแกนและไม่ต้องสอนการทำงานทำงานได้ ได้แก่ ความสม่ำเสมอของรอยเชื่อม ผลลัพธ์ที่ได้จากการสแกน สิ่งที่ถูกบันทึกและสิ่งที่ไม่ถูกบันทึก และเงื่อนไขที่ทำให้การทำงานล้มเหลว คู่มือนี้ไม่ได้ระบุความแม่นยำของการสแกน ช่วงการชดเชย ผลผลิตจากการเชื่อมครั้งแรก หรือเวลาในการทำงาน ข้อมูลเหล่านั้นได้มาจากบันทึกการทดสอบชิ้นส่วนของคุณเอง
วัดขนาดก่อน แล้วค่อยเชื่อม
ในคลิปวิดีโออ้างอิง เส้นเลเซอร์สีแดงจะพาดผ่านฝาครอบถังหม้อแปลงและช่องเปิดหน้าแปลนก่อนที่จะเกิดประก arcos ใดๆ หลังจากนั้นหุ่นยนต์จึงเริ่มเชื่อมรอบวงแหวนหน้าแปลน
ลำดับนั้นคือวิธีการ การสแกนไม่ใช่การตรวจสอบโปรแกรมที่มีอยู่แล้ว แต่เป็นข้อมูลป้อนเข้าที่ใช้สร้างเส้นทาง และลำดับจะซ้ำกันสำหรับแต่ละส่วน
ควรระบุให้ชัดเจนว่านี่ไม่ใช่สิ่งใดบ้าง นี่ไม่ใช่การเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์ ซึ่งสร้างเส้นทางจากแบบจำลอง และไม่ใช่การติดตามรอยเชื่อม ซึ่งแก้ไขเส้นทางที่กำหนดไว้ระหว่างการเชื่อม ทั้งสามอย่างนั้นตอบคำถามที่แตกต่างกัน และมักถูกระบุราวกับว่าสามารถใช้แทนกันได้
การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์แบบไม่ต้องสอนต้องการอะไรจากรอยเชื่อมบ้าง
วงแหวนขอบ (flange ring) คือรอยตะเข็บปกติที่ปิดสนิทและวางตัวอยู่ในระนาบ เมื่อได้ข้อมูลการสแกนที่ระบุตำแหน่งของวงแหวนนี้แล้ว ก็สามารถคำนวณเส้นทางรอบๆ ได้ เนื่องจากรูปร่างของวงแหวนนั้นอธิบายได้ด้วยพารามิเตอร์จำนวนน้อย แทนที่จะเป็นเส้นโค้งที่กำหนดขึ้นเอง
นั่นคือรูปทรงเรขาคณิตที่วิธีการนี้เหมาะสม เมื่อรอยต่อมีความไม่สม่ำเสมอมากขึ้น เช่น เส้นโค้งในอวกาศ จุดตัดของทรงกระบอกสองอัน หรือข้อต่อที่มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไปตามความยาว การสแกนยังคงให้ตำแหน่ง แต่จะไม่สามารถสร้างเส้นทางจากตำแหน่งนั้นได้หากไม่มีแบบจำลอง
การทดสอบเชิงปฏิบัติสามารถกล่าวได้ง่ายๆ ว่า: สามารถอธิบายรอยต่อได้ดีพอหรือไม่ จนกระทั่งการระบุตำแหน่งของรอยต่อก็เพียงพอที่จะสร้างรอยต่อนั้นได้? ถ้าใช่ ฟังก์ชัน teach-free ก็เป็นตัวเลือกหนึ่ง แต่ถ้าหากต้องอธิบายรูปร่างเอง คำถามนี้ก็เป็นคำถามเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์
ลำดับการทำงานของ EVST นั้นเหมือนกันทุกครั้ง คือ เริ่มจากรูปทรงเรขาคณิตของรอยต่อก่อน จากนั้นจึงทำการสแกนส่วนที่สามารถเข้าถึงได้ ต่อด้วยการประกอบ และสุดท้ายจึงค่อยทำส่วนตัวเซลล์
ตามที่ ISO 9692-1: 2013การเตรียมรอยต่อสำหรับการเชื่อมแบบหลอมละลายนั้นถูกกำหนดโดยรูปทรงและขนาดที่ระบุ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้สามารถอธิบายรอยต่อปกติได้ตั้งแต่แรก
มันช่วยประหยัดเวลาในการสอน ไม่ใช่การค้นหาข้อมูล
ในคลิปวิดีโอ ถังเดียวกันนี้มีการเชื่อมหลายจุด และอุปกรณ์จะสแกนอีกครั้งก่อนที่จะเริ่มเชื่อมจุดถัดไป ไม่มีใครทำการตั้งค่าอะไรใหม่ แต่ตำแหน่งการเชื่อมจะถูกกำหนดใหม่ทุกครั้ง
ความแตกต่างนี้มีความสำคัญต่อข้อโต้แย้งเรื่องระยะเวลาการผลิต การสอนเป็นค่าใช้จ่ายในการตั้งค่าครั้งเดียว ในขณะที่การสแกนเป็นค่าใช้จ่ายต่อชิ้น ดังนั้น ข้อโต้แย้งจึงดีขึ้นเมื่อจำนวนชุดการผลิตน้อยลงและความหลากหลายเพิ่มขึ้น และจะอ่อนลงเมื่อจำนวนชุดการผลิตมากขึ้นและชิ้นส่วนมีความสม่ำเสมอมากขึ้น
นอกจากนี้ยังสำคัญต่อความคาดหวังในขั้นตอนการทดสอบระบบด้วย เซลล์ที่สแกนทุกชิ้นส่วนจะทำงานที่เซลล์ที่ได้รับการฝึกฝนมาแล้วไม่ได้ทำ และงานนั้นจะต้องปรากฏอยู่ในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งของวงจรการทำงาน
| สถานการณ์ | วิธีการปกติ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบก่อน |
|---|---|---|
| ตะเข็บปิดสนิทปกติ ผลิตจำนวนน้อย ตำแหน่งอาจแตกต่างกันไป | การสอนฟรีโดยใช้การสแกน | การสแกนครอบคลุมทุกรอยต่อและช่องว่างหรือไม่ |
| ตะเข็บซับซ้อนหรือตะเข็บอิสระ มีนางแบบให้ดู | การเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์จากโมเดล | ความแม่นยำของแบบจำลองเมื่อเทียบกับการประกอบจริง |
| การผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณภาพสม่ำเสมอในปริมาณมากต่อเนื่องกัน | หลักสูตรการเรียนการสอน อาจมีการติดตามผล | ตำแหน่งจะแตกต่างกันมากน้อยแค่ไหนในแต่ละส่วน |
| ตำแหน่งรอยเชื่อมอาจคลาดเคลื่อนระหว่างการเชื่อม | การติดตามตะเข็บบนเส้นทางที่ตึง | ไม่ว่าการเบี่ยงเบนจะเกิดจากความบิดเบี้ยวหรือจากการประกอบชิ้นส่วนก็ตาม |
จุดที่วิธีการล้มเหลว
การสแกนมีขอบเขตการมองเห็นที่ชัดเจน รอยต่อที่ซ่อนอยู่หลังโครงสร้าง ถูกกดทับด้วยแคลมป์ หรือเข้าถึงในมุมที่เซ็นเซอร์ไม่สามารถเข้าถึงได้ คือรอยต่อที่วิธีการนี้ไม่สามารถระบุตำแหน่งได้ และการประมวลผลใดๆ ก็ไม่สามารถกู้คืนได้
พื้นผิวสะท้อนแสงเป็นสาเหตุความล้มเหลวที่พบบ่อยเป็นอันดับสอง พื้นผิวขัดเงา ชุบ หรือเปียกชื้นจะรบกวนการอ่านค่าจากเซ็นเซอร์แสงแบบเส้นโครงสร้าง และวิธีแก้ไขที่ได้ผลจริงนั้นมักจะเป็นการแก้ไขทางด้านออปติคอลและกลไก เช่น มุมตกกระทบ การออกแบบอุปกรณ์ และสภาพพื้นผิว มากกว่าการแก้ไขด้วยซอฟต์แวร์
ประการที่สามคือการประกอบชิ้นส่วน การสแกนสามารถวัดช่องว่างได้ แต่ไม่สามารถเชื่อมชิ้นส่วนที่อยู่นอกช่วงกระบวนการได้ ตามข้อมูลระบุว่า ISO 13920: 1996โดยทั่วไปแล้ว ค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับโครงสร้างที่เชื่อมจะระบุไว้เป็นระดับความคลาดเคลื่อน และช่องว่างที่เกินกว่าระดับความคลาดเคลื่อนที่ขั้นตอนกำหนดไว้นั้น เป็นปัญหาของการประกอบชิ้นส่วนมากกว่าปัญหาของอุปกรณ์เชื่อม
ประเด็นสุดท้ายนี้ควรกล่าวให้ชัดเจน เพราะมักถูกแจ้งว่าเป็นข้อบกพร่องของอุปกรณ์ระหว่างการทดสอบระบบ ซึ่งจริงๆ แล้วไม่ใช่ข้อบกพร่อง
สิ่งที่เกี่ยวข้องกับบันทึกการทดสอบและความปลอดภัย
ความแม่นยำในการสแกน ช่วงการชดเชยที่ใช้จริง และผลผลิตรอบแรก เป็นข้อมูลที่ได้จากการทดสอบชิ้นส่วนของคุณเอง ข้อมูลเหล่านี้ไม่สามารถอ่านได้จากภาพวิดีโอ และไม่มีการอ้างอิงข้อมูลใดๆ ในที่นี้
ตามที่ ISO 9283: 1998ความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของตำแหน่งจะถูกวัดภายใต้เงื่อนไขของภาระและความเร็วที่ระบุไว้ ดังนั้นรูปภาพแสดงตำแหน่งใดๆ สำหรับเซลล์การสแกนจะต้องระบุชื่อเซ็นเซอร์ ตัวยึด และส่วนที่เซ็นเซอร์นั้นใช้
ตามที่ ISO 10218-2: 2025พื้นที่ที่ได้รับการปกป้องนั้นเกิดจากการเคลื่อนที่ของระบบแบบบูรณาการทั้งหมด ซึ่งสำหรับเซลล์ที่ติดตั้งบนโครงเครนนั้น จะรวมถึงการเคลื่อนที่ของโครงเครนด้วย ไม่ใช่เพียงแค่แขนกลเท่านั้น
การพิจารณาใบสมัคร EVST ทุกครั้งเริ่มต้นจากข้อมูลโครงการเดียวกัน ได้แก่ แบบร่าง การเตรียมการเชื่อมต่อ และค่าความคลาดเคลื่อนในการประกอบปัจจุบัน ดังนั้นการคัดเลือกจึงขึ้นอยู่กับหลักฐาน และการยอมรับจะตกลงกันโดยพิจารณาจากชิ้นส่วนของคุณเอง ไม่ใช่จากเอกสารข้อมูลจำเพาะ
คำถามที่พบบ่อย
การเชื่อมแบบไม่ต้องสอน (teach-free welding) เหมือนกับการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์หรือไม่?
ไม่ การเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์สร้างเส้นทางจากแบบจำลอง ในขณะที่การเขียนโปรแกรมแบบไม่ต้องสอนสร้างเส้นทางจากการสแกนชิ้นส่วนจริง การเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์สามารถจัดการกับรูปทรงที่การสแกนไม่สามารถอธิบายได้ และการเขียนโปรแกรมแบบไม่ต้องสอนสามารถจัดการกับความแปรผันระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ ที่เส้นทางแบบออฟไลน์ไม่รู้จัก พวกมันแก้ปัญหาที่แตกต่างกันและมักจะใช้ร่วมกัน
ตะเข็บแบบไหนเหมาะกับวิธีการนี้?
รอยต่อแบบปกติที่สามารถอธิบายได้และสแกนสามารถระบุตำแหน่งได้ เช่น วงแหวนหน้าแปลน รอยต่อตรง วงกลมสลักเกลียว แต่เมื่อรอยต่อมีรูปทรงอิสระ การระบุตำแหน่งเพียงอย่างเดียวจะไม่เพียงพอต่อการสร้างรอยต่อ และคำถามจึงกลายเป็นเรื่องของการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์
อะไรคือสิ่งที่ทำให้มันล้มเหลวในทางปฏิบัติ?
การมองเห็น การสะท้อน และการประกอบ หากเซ็นเซอร์มองไม่เห็นรอยต่อ ก็จะไม่สามารถระบุตำแหน่งได้ พื้นผิวที่ขัดเงา ชุบ หรือเปียกจะรบกวนการอ่านค่า และช่องว่างที่อยู่นอกช่วงกระบวนการถือเป็นปัญหาในการประกอบ ซึ่งการสแกนจะวัดได้แต่ไม่สามารถแก้ไขได้
เราควรส่งอะไรไปเพื่อให้ได้คำตอบที่เป็นประโยชน์?
แบบร่างชิ้นส่วน การเตรียมการเชื่อมต่อ ระดับความคลาดเคลื่อนในการประกอบที่คุณใช้ และช่วงของช่องว่างที่คุณเห็นจริงในชิ้นส่วนที่เข้ามา
ข้อมูลโครงการสำหรับการพิจารณาใบสมัคร
หากต้องการตรวจสอบกับผลิตภัณฑ์ของคุณเอง แทนที่จะใช้กับเซลล์ทั่วไป โปรดส่งข้อความ:
- แบบร่างชิ้นส่วนและรอยเชื่อมที่จะทำการเชื่อม
- การเตรียมข้อต่อและระดับความคลาดเคลื่อนที่คุณใช้ในการทำงาน
- ช่องว่างในการประกอบที่พบในชิ้นส่วนที่เข้ามา
- ขนาดของชุดการผลิตและจำนวนตัวแปรที่ใช้สถานีเดียวกัน
ส่งแบบร่างและการเตรียมการร่วมกัน และถามว่าสามารถจัดการกับจุดยึดแบบไม่ต้องสอนบนผลิตภัณฑ์นี้ได้หรือไม่ บทความที่เกี่ยวข้อง: โซลูชันระบบเชื่อมแบบอัตโนมัติ, ขอบเขตเส้นทางการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์.