คำตอบตรงๆ : การควบคุมควันจะเกิดขึ้นก่อนเริ่มกระบวนการ หากเป็นชิ้นส่วนที่ปิดมิดชิด ทางออกจะถูกปิดกั้น ดังนั้นจุดดูดควันจะต้องอยู่ตามช่องเปิดที่เครื่องจักรทำงาน และฮูดดูดควันแบบติดผนังจะหยุดทำงานเมื่อเครื่องเคลื่อนย้ายตำแหน่ง กระบวนการเดียวกันในช่องเปิดจะดูดควันขึ้นตรงๆ ซึ่งทำให้ความสูงในการดูดควันเป็นปัญหา การป้องกันประกายไฟไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของขนาดเครื่องจักร: หน้าจอแบบพกพาจะวางไว้ในจุดที่ผู้คนเดินเข้ามา
สำหรับใคร: เขียนขึ้นสำหรับวิศวกรฝ่ายผลิตและผู้ประสานงานด้านสิ่งแวดล้อม สุขภาพ และความปลอดภัย (EHS) ที่ต้องการระบุรายละเอียดเกี่ยวกับการดูดอากาศ การคัดกรอง และการจัดวางผังสถานีเชื่อมโลหะด้วยหุ่นยนต์
ขอบเขต: คู่มือ EVST นี้ครอบคลุมสิ่งที่จะต้องตรวจสอบเกี่ยวกับเส้นทางของควัน การป้องกันประกายไฟ และการสะสมความร้อนในสภาวะการทำงานสามแบบที่แตกต่างกัน ได้แก่ ชิ้นส่วนที่มีควันอยู่ภายใน พื้นที่เปิดโล่ง และการเชื่อมหลายรอบ คู่มือนี้ไม่ได้ระบุความเข้มข้นของควัน ปริมาตรอากาศ ขีดจำกัดการสัมผัส หรืออุณหภูมิระหว่างการเชื่อมแต่ละรอบ ข้อมูลเหล่านั้นได้มาจากการวัดและจากขั้นตอนการเชื่อมของคุณ
สามสภาวะสถานี หนึ่งกระบวนการ
ภาพตัวอย่างแสดงสถานีเชื่อมสามแห่งที่ตั้งเรียงกัน ไม่ใช่สายการผลิตเดียวกันหรือชิ้นงานเดียวกัน แต่แสดงให้เห็นร่วมกันเพราะกระบวนการประเภทเดียวกันมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงขึ้นอยู่กับสถานที่ที่ทำการเชื่อม
ภาพแรกแสดงให้เห็นเครื่องเชื่อมเคลื่อนที่สองเครื่องทำงานอยู่คนละด้านของโครงเหล็กสามด้านขนาดใหญ่ ภาพที่สองแสดงให้เห็นหุ่นยนต์กำลังเชื่อมแผ่นเหล็กดัดงออยู่บนแท่นเปิดที่มีฉากกั้นแบบพกพาอยู่ด้านหลัง ภาพที่สามเป็นภาพระยะใกล้แสดงให้เห็นการเชื่อมแบบหลายชั้น โดยวางแนวเชื่อมทับซ้อนกันหลายชั้น
โดยสรุปแล้ว สิ่งเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าข้อกำหนดเกี่ยวกับควันและการป้องกันไม่สามารถเขียนขึ้นจากพารามิเตอร์การเชื่อมได้ พารามิเตอร์นั้นคล้ายคลึงกันในทั้งสามกรณี แต่เงื่อนไขนั้นแตกต่างกัน
การควบคุมแสงอาร์คควันจากการเชื่อมและการควบคุมความร้อนนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งแรกเป็นอันดับแรก
ส่วนที่ปิดมิดชิดจะปิดกั้นทางออก ควันไฟที่เกิดขึ้นภายในกล่องสามด้านไม่มีทางระบายออกไป จึงสะสมตัวแทนที่จะกระจายออกไป และการพาความร้อนตามธรรมชาติก็ไม่สามารถระบายควันออกไปได้ในอัตราที่กระบวนการผลิตเกิดขึ้น
นั่นทำให้ตำแหน่งของจุดดูดควันเป็นตัวแปรสำคัญ ไม่ใช่แค่กำลังการดูดควันเพียงอย่างเดียว ในวิดีโอแสดงให้เห็นว่าเครื่องจักรจอดอยู่ที่ปากทางเข้าของตู้เชื่อมและทำการเชื่อมเข้าไปด้านใน ควันมีทางออกเพียงทางเดียว และจุดดูดควันจะต้องอยู่บนเส้นทางนั้น
การติดตั้งฮูดดูดควันไว้กับผนังช่วยแก้ปัญหานี้ได้ในครั้งเดียว แต่ทันทีที่ตัวเครื่องเปลี่ยนตำแหน่ง – และตัวเครื่องแบบเคลื่อนที่นั้นจะเปลี่ยนตำแหน่งอยู่ตลอดเวลา – ความสัมพันธ์ระหว่างพื้นผิวการทำงานและจุดจับภาพก็จะเปลี่ยนไป และการจับภาพที่ได้ผลในตำแหน่งแรกก็จะไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป
ตามที่ ISO 21904-1: 2020อุปกรณ์สำหรับดักจับและแยกควันจากการเชื่อมจะถูกระบุด้วยตำแหน่งการดักจับที่ต้องการและสภาวะการทำงาน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดที่ทำให้สถานีเคลื่อนที่กลายเป็นเรื่องสำคัญยิ่งขึ้น
ช่องเปิดโล่งเป็นปัญหาที่แตกต่างออกไป ไม่ใช่ปัญหาที่ง่ายกว่า
หากย้ายกระบวนการเดียวกันไปยังสถานีแบบเปิด ควันจะลอยขึ้นตรงๆ สิ่งที่ต้องจัดการจึงไม่ใช่ว่าจะระบายควันออกจากช่องว่างได้อย่างไรอีกต่อไป แต่เป็นความสูงและตำแหน่งของท่อดูดควันด้านบนต่างหาก
ความสูงนั้นถูกจำกัดจากทั้งสองด้าน หากสูงเกินไป ความเร็วในการจับชิ้นงานบริเวณส่วนโค้งจะลดลง หากต่ำเกินไป ฝาครอบจะไปรบกวนพื้นที่การทำงานของหุ่นยนต์หรือขัดขวางการโหลดชิ้นส่วน
ลำดับขั้นตอนมีความสำคัญในทางปฏิบัติ ให้กำหนดตำแหน่งของฝาครอบโดยอ้างอิงจากชิ้นงานที่ใหญ่ที่สุดที่สถานีต้องจัดการ จากนั้นตรวจสอบระยะการเข้าถึงและท่าทางของหุ่นยนต์เทียบกับชิ้นงานนั้น การทำในทางกลับกันมักจะทำให้ได้การจัดวางที่ฝาครอบอยู่ตรงตำแหน่งที่แขนหุ่นยนต์ต้องการพอดี
ลำดับขั้นตอนการทำงานของ EVST นั้นเหมือนกันทุกครั้ง คือ กำหนดเส้นทางของควันจากชิ้นส่วน จากนั้นกำหนดตำแหน่งการจับภาพ จากนั้นกำหนดวัสดุป้องกัน และสุดท้ายจึงกำหนดรูปแบบการจัดวาง
| สภาพสถานี | ควันไปที่ไหน | ควรจัดการเรื่องอะไรก่อนดี |
|---|---|---|
| ส่วนที่หุ้มส่วนโค้ง (กล่อง ถัง กรวย) | ติดกับดัก ทางออกเดียวคือทางช่องเปิด | จุดจับภาพตอนเปิด และวิธีที่มันติดตามเครื่องจักร |
| ช่องเปิด, สถานีคงที่ | สูงขึ้นเหนือส่วนโค้ง | ความสูงในการดึงเหนือศีรษะเมื่อเทียบกับส่วนที่ใหญ่ที่สุดและขอบเขตของหุ่นยนต์ |
| ช่องเปิดโล่ง, หน่วยเคลื่อนที่ | สูงขึ้น แต่แหล่งกำเนิดเคลื่อนที่ | ไม่ว่าจะเป็นการจับภาพและการคัดกรองที่เดินทางไปพร้อมกับหน่วย |
| การเคลือบหลายรอบบนชิ้นส่วนหนา | ลอยขึ้น และความร้อนก็สะสมขึ้นตามไปด้วย | อุณหภูมิระหว่างรอบและระยะเวลาการสกัด |
เกราะป้องกันประกายไฟจะออกแบบตามคน ไม่ใช่ตามรูปทรงของเครื่องจักร
ในคลิปวิดีโอแบบเปิดโล่งนั้น มีการใช้ฉากกั้นเชื่อมแบบพกพาจำนวนหนึ่งวางไว้ด้านหลังสถานีเชื่อม ตำแหน่งของฉากกั้นเหล่านี้เป็นการตัดสินใจโดยคำนึงถึงคน ไม่ใช่อุปกรณ์: พวกมันควรอยู่ด้านที่คนเดินเข้ามาจริงๆ
สถานีเดียวกันที่ตั้งอยู่กลางพื้นและตั้งอยู่ชิดผนัง จำเป็นต้องมีการกั้นพื้นที่ที่แตกต่างกัน หากตั้งอยู่กลางพื้น ผู้คนสามารถเข้าถึงได้จากสามด้าน หากตั้งอยู่ชิดผนัง จะเข้าถึงได้จากด้านเดียว เรื่องนี้จะกำหนดไว้ตั้งแต่ขั้นตอนการวางผัง ไม่ใช่การเพิ่มเติมในภายหลัง
หน่วยเคลื่อนที่ทำให้ปัญหาเปลี่ยนไปอีกครั้ง การคัดกรองแบบติดตั้งอยู่กับที่ช่วยปกป้องสถานีที่กำหนดไว้ เมื่ออุปกรณ์เคลื่อนที่ไปยังจุดทำงาน การคัดกรองจะต้องเคลื่อนที่ไปด้วยหรือต้องติดตั้งใหม่ในแต่ละตำแหน่ง
ตามที่ ISO 25980: 2014ม่านและฉากกั้นเชื่อมแบบโปร่งใสได้รับการกำหนดคุณสมบัติการป้องกันตามกระบวนการและสภาพการมองเห็นที่ใช้ ดังนั้นการเลือกจึงขึ้นอยู่กับประกายไฟและแนวสายตามากกว่าการเลือกแบบทั่วไป
ปล่องควันแบบหลายทางไม่เพียงแต่ให้ความร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงควันด้วย
ภาพระยะใกล้แสดงให้เห็นการเชื่อมแบบหลายรอบ: แนวเชื่อมวางซ้อนกัน โดยมีควันและเศษโลหะกระเด็นให้เห็นระหว่างการเชื่อมแต่ละรอบ สิ่งที่การเชื่อมแบบนี้เพิ่มเข้ามาคือความร้อนสะสม เนื่องจากแต่ละรอบการเชื่อมเริ่มต้นบนวัสดุที่รอบก่อนหน้าได้ทำให้ร้อนแล้ว
นั่นทำให้การดูดอากาศและการจัดการความร้อนกลายเป็นประเด็นการออกแบบเดียวกัน ไม่ใช่สองประเด็น การดูดอากาศจะกำจัดความร้อนไปพร้อมกับควัน ดังนั้นการตั้งค่าที่เข้มงวดเกินไปจะช่วยลดอุณหภูมิระหว่างรอบการทำงานให้ต่ำกว่าช่วงที่กระบวนการกำหนด ในขณะที่การตั้งค่าที่ไม่เพียงพอจะทำให้ทั้งความร้อนและควันยังคงอยู่ในเซลล์
อุณหภูมิระหว่างการเชื่อมและระยะเวลาพักระหว่างการเชื่อมแต่ละครั้งจะถูกระบุไว้ในขั้นตอนการเชื่อมสำหรับวัสดุและรอยต่อ และจะมีการตรวจสอบโดยการวัดบนชิ้นงานจริง ไม่ใช่การอนุมานจากลักษณะของรอยเชื่อม
สิ่งที่เกี่ยวข้องกับการวัดและความปลอดภัยรอบสถานี
ความเข้มข้นของควัน ปริมาณอากาศ ความเร็วในการดูด และอุณหภูมิระหว่างการเชื่อม เป็นค่าที่วัดได้ ไม่สามารถอ่านค่าเหล่านี้ได้จากภาพวิดีโอการเชื่อม และไม่มีการอ้างอิงค่าเหล่านี้ไว้ในที่นี้
ตามที่ ISO 10218-2: 2025พื้นที่ที่ได้รับการปกป้องของสถานีแบบบูรณาการนั้นเกิดจากการเคลื่อนที่ของระบบทั้งหมด สำหรับหน่วยเชื่อมเคลื่อนที่ซึ่งรวมถึงเส้นทางการเคลื่อนที่และบริการที่ตามมา ไม่ใช่แค่แขนเชื่อมเท่านั้น
ตามที่ ISO 12100: 2010รังสีจากประกายไฟ ควัน พื้นผิวร้อน และเส้นทางของสายเคเบิล จัดอยู่ในการประเมินความเสี่ยงเดียวกันกับการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ และการเข้าถึงเพื่อเปลี่ยนวัสดุสิ้นเปลืองก็อยู่ในกลุ่มเดียวกันด้วย
การพิจารณาใบสมัคร EVST ทุกครั้งเริ่มต้นจากข้อมูลโครงการเดียวกัน ได้แก่ รูปทรงของชิ้นส่วน สภาพของช่อง และระบบระบายอากาศที่มีอยู่ ดังนั้นการคัดเลือกจึงขึ้นอยู่กับหลักฐาน และการยอมรับจะตกลงกันโดยอ้างอิงจากสถานีของคุณเอง ไม่ใช่จากเอกสารข้อมูลจำเพาะ
คำถามที่พบบ่อย
เหตุใดชิ้นส่วนที่ปิดมิดชิดจึงเปลี่ยนแปลงการออกแบบระบบดูดอากาศมากขนาดนี้?
เนื่องจากควันไม่สามารถกระจายตัวได้ ภายในกล่องหรือถัง ทางออกเดียวคือช่องเปิด ดังนั้นอุปกรณ์ดักจับควันจึงต้องอยู่ตรงช่องทางนั้น และฮูดที่ติดตั้งไว้ที่อื่นในบริเวณนั้นจะดักจับควันได้น้อยมาก หากเครื่องเชื่อมเคลื่อนที่ระหว่างการทำงาน จุดดักจับควันก็ต้องเคลื่อนที่ไปพร้อมกับเครื่องเชื่อมด้วย
พัดลมดูดอากาศขนาดใหญ่ขึ้นจะเป็นคำตอบสำหรับชิ้นส่วนที่ยากลำบากนี้หรือไม่?
ไม่ใช่ด้วยตัวมันเอง ความเร็วในการดักจับที่ส่วนโค้งขึ้นอยู่กับระยะทางและรูปทรงเรขาคณิตระหว่างแหล่งกำเนิดและจุดดักจับมากกว่าปริมาณการไหลทั้งหมด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงต้องกำหนดตำแหน่งของจุดดักจับก่อนกำหนดความจุ
ควรติดตั้งฉากกั้นงานเชื่อมอย่างไร?
โดยพิจารณาจากจุดที่ผู้คนเข้าถึงสถานีจริง ๆ สถานีที่อยู่ตรงกลางช่องจอดสามารถเข้าถึงได้จากสามด้าน ในขณะที่สถานีที่อยู่ติดกับผนังสามารถเข้าถึงได้จากด้านเดียว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการป้องกันที่แตกต่างกัน แม้ว่าจะใช้อุปกรณ์เดียวกันก็ตาม สำหรับหน่วยเคลื่อนที่ การป้องกันจะต้องเคลื่อนย้ายหรือติดตั้งใหม่ในแต่ละตำแหน่ง
เราควรส่งอะไรไปเพื่อให้ได้คำตอบที่เป็นประโยชน์?
รูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วน รวมถึงว่าชิ้นส่วนนั้นครอบคลุมส่วนโค้งหรือไม่ ขนาดที่ใหญ่ที่สุดที่สถานีสามารถรองรับได้ ความสูงของช่องว่าง และระบบระบายอากาศที่มีอยู่ และไม่ว่าอุปกรณ์จะติดตั้งอยู่กับที่หรือขับเคลื่อนไปยังพื้นที่ทำงาน
ข้อมูลโครงการสำหรับการพิจารณาใบสมัคร
หากต้องการตรวจสอบกับสถานีของคุณเอง แทนที่จะเป็นเซลล์ทั่วไป ให้ส่งข้อความ:
- รูปทรงของชิ้นส่วน และว่าชิ้นส่วนนั้นครอบคลุมส่วนโค้งหรือไม่
- ชิ้นงานที่ใหญ่ที่สุดที่สถานีนี้ต้องรับ
- ความสูงของช่องและระบบระบายอากาศที่ติดตั้งไว้แล้ว
- ไม่ว่าอุปกรณ์เชื่อมจะติดตั้งอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่ไปยังชิ้นส่วนนั้นก็ตาม
ส่งรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนและเงื่อนไขของช่องติดตั้ง จากนั้นจึงสามารถออกแบบระบบดูดอากาศและป้องกันสัญญาณรบกวนได้โดยอ้างอิงจากข้อมูลเหล่านั้น บทความที่เกี่ยวข้อง: โซลูชันระบบเชื่อมแบบอัตโนมัติ, การเชื่อมชิ้นงานขนาดใหญ่ด้วยหุ่นยนต์.