Trả lời trực tiếp: Việc uốn cong và định vị lại mặt cắt tồn tại là do quá trình tạo hình nguội loại bỏ mặt phẳng mà chi tiết được định vị dựa trên đó. Do đó, đường cong hình vòng cung cần một thao tác định vị thứ hai: chi tiết đã được tạo hình được kẹp lại trên một giá đỡ xoay, căn chỉnh lại hình dạng thực tế và xoay sao cho mỗi đường nối được hàn đúng vị trí. Nếu bỏ qua bước này, đường dẫn sẽ tham chiếu đến một điểm chuẩn không còn tồn tại.
Cái này dành cho ai: Các kỹ sư chế tạo và quản lý sản xuất lập kế hoạch sản xuất dây chuyền tự động cho các cấu kiện kết cấu cong như sườn vòm hầm, khung và dầm cong.
Phạm vi: Hướng dẫn EVST này được viết dựa trên một dây chuyền sản xuất được quay phim: một đoạn kết cấu được đưa đến bộ phận dừng chiều dài, cắt, tạo hình nguội thành hình vòng cung qua nhiều lần cắt, sau đó được kẹp trên một giá đỡ xoay nơi robot hàn các đường nối chu vi. Ba trạm của dây chuyền đó được sử dụng. Không có thông tin nào ở đây nêu thời gian chu kỳ, giá trị đàn hồi hoặc kết quả nghiệm thu cho công việc được quay phim, bởi vì không thể đọc được những thông số đó từ đoạn phim.
Chiều dài và mặt cắt được xác định trước khi tạo hình.
Trên dây chuyền tham chiếu, đoạn phôi được đưa dọc theo băng tải con lăn đến điểm dừng chiều dài và được cưa theo chiều dài trước khi bất kỳ công đoạn nào khác diễn ra. Nó trông giống như công đoạn cắt thông thường, và dễ dàng coi nó như một thao tác hỗ trợ hơn là một phần của quyết định hàn.
Không phải vậy. Chiều dài là biến số cuối cùng trên dây chuyền này có thể được điều chỉnh với chi phí thấp. Mỗi thao tác sau đó đều tác động lên một bộ phận khó thay đổi hơn, vì vậy chiều dài không nhất quán sẽ được bù đắp bằng các bước tiếp theo: căn chỉnh thêm, mài thêm, thời gian lắp ráp thêm tại khớp nối giữa hai đoạn vòm.
Chất lượng bề mặt cắt cũng quan trọng không kém. Bề mặt không đều có nghĩa là mối nối giữa hai đoạn đã được định hình phải được ghép lại bằng tay thay vì bằng máy gá, và công đoạn thao tác bằng tay chính là điều mà dây chuyền tự động hướng đến loại bỏ.
Theo ISO 5817: 2023Mức chất lượng của các mối hàn nóng chảy được xác định dựa trên giới hạn sai sót chứ không phải dựa trên phương pháp được sử dụng, do đó việc uốn cong và định vị lại tiết diện được đánh giá dựa trên mối hàn mà nó tạo ra, chứ không phải dựa trên trình tự thực hiện.
Quá trình hình thành diễn ra từng bước, không phải chỉ trong một khoảnh khắc.
Máy uốn không ép một đoạn thẳng thành hình cung chỉ trong một lần. Nó di chuyển đoạn thẳng và ép liên tục, tạo ra bán kính theo từng giai đoạn, và đoạn phim tham khảo cho thấy cùng một đoạn thẳng với độ cong ngày càng sâu hơn qua các khung hình liên tiếp.
Gia công từng bước giúp vật liệu có thể thích ứng. Nếu ép đến bán kính cuối cùng trong một lần, mép có xu hướng bị nhăn và phần thân có xu hướng bị cong vênh cục bộ; nếu phân bổ biến dạng qua nhiều lần gia công, biến dạng sẽ nằm trong giới hạn cho phép của tiết diện.
Số bước và lực ép của mỗi bước phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt và vật liệu. Sau khi thiết lập xong cho một hình dạng mặt cắt, bộ thông số này sẽ được áp dụng cho mọi chi tiết có kích thước tương ứng, điều này giúp cho kết quả đầu ra đủ nhất quán để có thể hàn bằng một chương trình duy nhất.
Theo ISO 15614-1: 2017Một quy trình hàn được đánh giá đạt tiêu chuẩn dựa trên một phạm vi điều kiện xác định, và trên thực tế, phạm vi đó chính là điều kiện mà việc uốn cong và định vị lại phần cần thiết để giữ cho chi tiết cần hàn nằm gọn bên trong.
Uốn cong và định vị lại mặt cắt: tại sao mốc chuẩn lại dịch chuyển
Đây là bước mà bài viết này đề cập đến. Khi phần đó trở thành một cung tròn, mặt phẳng ban đầu mà nó nằm trên đó cũng cong theo. Hình học tham chiếu được sử dụng trước khi tạo hình sẽ không còn tồn tại sau đó.
Việc định vị phần đã được tạo hình trên mặt đó có nghĩa là phải căn chỉnh với một bề mặt không còn khớp với bản vẽ. Điều này có thể thực hiện được, và trên một nguyên mẫu duy nhất, nó thường được chấp nhận, bởi vì một phần có thể được điều chỉnh cho đến khi trông đúng.
Các lô sản phẩm có đặc tính khác nhau, và lý do là do hiện tượng đàn hồi ngược. Sự khác biệt về vật liệu và lô cán khiến cùng một trình tự ép tạo ra bán kính cuối cùng hơi khác nhau, do đó sự khác biệt còn lại giữa các chi tiết là có thật. Việc định vị trên một bề mặt đã bị biến dạng sẽ truyền trực tiếp sự khác biệt đó vào vị trí đường nối, đó là lý do tại sao thao tác định vị thứ hai là bắt buộc.
Theo ISO 13920: 1996Các dung sai chung cho các kết cấu hàn được quy định dựa trên các đặc điểm tham chiếu đã được xác định; khi bản thân đặc điểm đó đã được định hình lại bằng phương pháp tạo hình, khung dung sai phải được thiết lập lại chứ không phải được giả định.
Kẹp lại và xoay đường may vào đúng vị trí.
Phần vật liệu đã được tạo hình được chuyển đến một giá đỡ xoay, kẹp chặt, căn chỉnh lại hình dạng ban đầu và xoay sao cho đường hàn nằm ở vị trí thuận lợi.
Hàn ở vị trí cố định ổn định hơn so với việc với tay vào đường hàn ở góc khó: vũng hàn dễ kiểm soát hơn và hình thành đường hàn đều hơn dọc theo mối nối. Bộ gá có tác dụng đưa phôi đến mỏ hàn, chứ không phải giữ cố định chi tiết trong khi robot bù trừ.
Thứ tự bố trí thiết bị trên dây chuyền xuất phát từ điều này. Đồ gá xoay được đặt sau máy uốn, chứ không phải trước đó, vì nhiệm vụ của nó là làm chuẩn cho chi tiết ở trạng thái hiện tại, chứ không phải trạng thái khi nó thẳng.
Bảng quyết định cho một đường vòm
Các quyết định theo thứ tự này là những gì mà quá trình xem xét đơn xin cấp phép thực hiện, và mỗi quyết định đều được đưa ra dựa trên bản vẽ và các bộ phận do khách hàng cung cấp chứ không phải dựa trên catalog.
| Quyết định | Đã định cư từ | Điều gì sẽ xảy ra nếu bỏ qua bước này? |
|---|---|---|
| Điểm dừng chiều dài và mặt cắt | Chiều dài bản vẽ, loại khớp nối giữa các đoạn | Tiền thưởng được tích lũy tại mỗi trạm tiếp theo. |
| Trình tự nhấn | Mặt cắt ngang, vật liệu, biến dạng cục bộ cho phép | Các mép bị nhăn hoặc các vách bị cong vênh ở bán kính cuối cùng. |
| Thao tác định vị thứ hai | Hình dạng thực tế sau khi tạo hình, độ đàn hồi được phân bổ đều trên toàn bộ lô sản phẩm. | Đường hàn được tham chiếu đến một mốc chuẩn không còn tồn tại. |
| Vị trí chỉ mục trên lịch thi đấu | Bố trí đường may xung quanh vòm, tư thế mà quy trình cho phép. | Các đường hàn bị lệch vị trí, mối hàn không đều. |
| Điểm kiểm tra | Mức chất lượng, dung sai bán kính từ bản vẽ | Phát hiện sai lệch sau khi quá trình lắp ráp hoàn tất. |
Những điều mà đoạn phim không thể cho thấy
Dung sai bán kính, giá trị đàn hồi và mức độ tiến dao của mỗi bước ép không thể hiện rõ trong hình ảnh chuyển động. Chúng được xác định từ bản vẽ và từ các phép đo thực tế tại xưởng.
Mức độ chất lượng mối hàn, kết quả kiểm tra và việc một lô sản phẩm hàn vòm có đạt yêu cầu hay không đều nằm ngoài phạm vi thông tin mà bài viết có thể truyền tải. Tiêu chuẩn ISO 5817 quy định các mức chất lượng cho các mối hàn nóng chảy và ISO 17637 đề cập đến việc kiểm tra bằng mắt thường; cả hai đều không thể được xác định chỉ bằng cách quan sát quá trình vận hành của một trạm hàn.
Ba đoạn được sử dụng ở đây là ba ga của một tuyến, chứ không phải ba tuyến riêng biệt, và chúng được hiển thị cùng nhau để làm cho trình tự giữa các thao tác trở nên dễ hiểu hơn.
Trình tự hoạt động của EVST luôn giống nhau: xác định chiều dài và mặt cắt, thiết lập trình tự ép, sau đó thiết lập lại mốc chuẩn trước khi hàn bất kỳ đường nối nào.
Các câu hỏi thường gặp
Tại sao không thể hàn chi tiết lại sau khi uốn cong?
Vì bề mặt mà nó được định vị đã bị biến dạng do thao tác uốn. Việc hàn ngay sau khi tạo hình có nghĩa là đường hàn được tham chiếu đến hình dạng hình học không còn tồn tại trên chi tiết nữa.
Có cần đo độ đàn hồi trở lại của từng lô sản phẩm không?
Cần phải biết rõ giá trị này để xác định phạm vi dung sai. Sự biến đổi về vật liệu và lô cán sẽ làm thay đổi giá trị này, vì vậy việc sử dụng một giá trị đã lấy một lần và tái sử dụng vô thời hạn thường là nguyên nhân gây ra sự sai lệch giữa các lô sản phẩm.
Một thiết bị chiếu sáng có thể xử lý nhiều bán kính khác nhau không?
Thông thường là có, nếu các điểm kẹp được chọn sao cho mọi bán kính trong nhóm đều có vật liệu. Các điểm định vị thay đổi; thân đồ gá thì không.
Giá đỡ xoay có phải lúc nào cũng cần thiết không?
Không phải lúc nào cũng vậy, nhưng ở những chỗ đường hàn chạy quanh phần đó, nó cho phép mỗi phân đoạn được hàn đúng vị trí thay vì ở bất kỳ góc độ nào mà cánh tay có thể với tới.
Các thông tin đầu vào của dự án cho quá trình xem xét đơn đăng ký
Để đánh giá một đường vòm, quy trình xem xét ứng dụng EVST bắt đầu từ các thông tin đầu vào sau:
- mặt cắt, vật liệu và chiều dài mỗi phần
- yêu cầu về bán kính và dung sai cho phép
- các thiết bị cưa và uốn hiện có, và cách thiết lập chiều dài.
- bố trí đường may, mức chất lượng và mục tiêu đầu ra
Hãy gửi kích thước mặt cắt, yêu cầu bán kính và số lượng sản phẩm theo lô, chúng tôi sẽ tiến hành cắt, tạo hình và định vị lại dựa trên bản vẽ của bạn. (Tài liệu tham khảo:...) Tư thế và tầm với hàn robot phôi lớn, Bộ định vị đầu máy và đuôi máy cho các chi tiết dài.