SWR+HyperFill จาก Novarc Technologies ใช้เทคโนโลยีการเชื่อมโลหะด้วยไฟฟ้าแบบสองสายของ Lincoln Electric เพื่อเติมและปิดผนึกรอยเชื่อมท่อ
การเชื่อมท่อขนาดสั้นเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังท่อจะแตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งเป็นธรรมชาติของกระบวนการนี้ ทำให้การติดตั้งเป็นการประนีประนอม และการเชื่อมเป็นการปรับตัว กระบวนการนี้ไม่สามารถทำการอัตโนมัติได้ง่าย และปัจจุบันมีช่างเชื่อมท่อฝีมือดีน้อยกว่าแต่ก่อนมาก
บริษัทต้องการรักษาช่างเชื่อมท่อฝีมือดีไว้ด้วย ช่างเชื่อมฝีมือดีคงไม่อยากเชื่อมต่อเนื่อง 8 ชั่วโมงที่ความตึง 1G ในขณะที่ท่ออยู่ในหัวจับหมุน บางทีพวกเขาอาจเคยทดสอบความตึง 5G (แนวนอน ท่อหมุนไม่ได้) หรือแม้แต่ 6G (ท่อไม่หมุนในตำแหน่งเอียง) และหวังว่าจะได้ใช้ทักษะเหล่านี้ การเชื่อมที่ความตึง 1G ต้องใช้ทักษะ แต่คนที่มีประสบการณ์อาจรู้สึกว่ามันน่าเบื่อ นอกจากนี้ยังอาจใช้เวลานานมากด้วย
อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีตัวเลือกด้านระบบอัตโนมัติมากขึ้นในโรงงานผลิตท่อ รวมถึงหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน บริษัท Novarc Technologies จากแวนคูเวอร์ รัฐบริติชโคลัมเบีย ซึ่งเปิดตัวหุ่นยนต์เชื่อมท่อแบบร่วมปฏิบัติงาน (Spool Welding Robot หรือ SWR) ในปี 2016 ได้เพิ่มเทคโนโลยีการเชื่อมโลหะด้วยลวดคู่ (GMAW) HyperFill ของ Lincoln Electric เข้าไปในระบบด้วย
“ระบบนี้ช่วยให้คุณได้ลำอาร์คที่ใหญ่ขึ้นสำหรับการเชื่อมปริมาณมาก ระบบนี้มีลูกกลิ้งและหัวสัมผัสพิเศษ ทำให้คุณสามารถใช้ลวดสองเส้นในท่อเดียวกันและสร้างกรวยอาร์คที่ใหญ่ขึ้น ส่งผลให้คุณสามารถเชื่อมวัสดุได้เกือบสองเท่า”
“ดังนั้น นายโซรูช คาริมซาเด ซีอีโอของโนวาร์ค เทคโนโลยีส์ ซึ่งเปิดตัวเทคโนโลยี SWR+Hyperfill ในงาน FABTECH 2021 กล่าวว่า อัตราการตกตะกอนที่เทียบเคียงได้ยังคงสามารถทำได้สำหรับท่อที่มีความหนาผนังตั้งแต่ 0.5 ถึง 2 นิ้ว”
ในการตั้งค่าทั่วไป ผู้ปฏิบัติงานจะตั้งค่าหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobot) ให้ทำการเชื่อมรอยต่อชั้นแรกด้วยลวดเส้นเดียวโดยใช้หัวเชื่อมหนึ่งหัว จากนั้นจึงถอดและเปลี่ยนหัวเชื่อมตามปกติด้วยหัวเชื่อมอีกหัวที่มีการตั้งค่า GMAW แบบสองลวด เพื่อเพิ่มปริมาณการเติมและลดการสะสมของวัสดุเชื่อมที่อุดตัน “วิธีนี้ช่วยลดจำนวนรอบการเชื่อมและลดปริมาณความร้อนที่ใช้” คาริมซาเดห์กล่าวเสริมว่า การควบคุมความร้อนช่วยปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม “ระหว่างการทดสอบภายในของเรา เราสามารถบรรลุผลการทดสอบแรงกระแทกสูงที่อุณหภูมิต่ำถึง -50 องศาฟาเรนไฮต์”
เช่นเดียวกับโรงงานทั่วไป โรงงานเชื่อมท่อบางแห่งก็เป็นธุรกิจที่หลากหลาย พวกเขาอาจไม่ค่อยได้ทำงานกับท่อผนังหนา แต่ก็มีระบบสำรองไว้เผื่อกรณีที่ต้องทำงานประเภทนั้น ด้วยหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobot) ผู้ควบคุมสามารถใช้การตั้งค่าลวดเดี่ยวสำหรับท่อผนังบาง แล้วเปลี่ยนไปใช้การตั้งค่าหัวเชื่อมคู่ (ลวดเส้นเดียวสำหรับคลองรากฟัน และลวดคู่ GMAW สำหรับการเติมและปิดคลองรากฟัน) เมื่อต้องทำงานกับท่อผนังหนา ซึ่งก่อนหน้านี้จำเป็นสำหรับระบบเชื่อมแบบซับอาร์ค
คาริมซาเดห์กล่าวเสริมว่า การใช้หัวเชื่อมคู่ยังช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์เชื่อมแบบใช้หัวเชื่อมคู่สามารถเชื่อมท่อเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าไร้สนิมได้ ด้วยการจัดเรียงแบบนี้ ผู้ปฏิบัติงานจะใช้หัวเชื่อมสองหัวในรูปแบบการใช้ลวดเส้นเดียว หัวเชื่อมหนึ่งจะจ่ายลวดเติมสำหรับงานเหล็กกล้าคาร์บอน และอีกหัวเชื่อมหนึ่งจะจ่ายลวดสำหรับท่อเหล็กกล้าไร้สนิม “ในรูปแบบนี้ ผู้ปฏิบัติงานจะมีระบบป้อนลวดที่ไม่ปนเปื้อนสำหรับหัวเชื่อมที่สองซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้งานกับเหล็กกล้าไร้สนิม” คาริมซาเดห์กล่าว
จากรายงานระบุว่า ระบบสามารถปรับเปลี่ยนได้ทันทีในระหว่างการเชื่อมชั้นแรกที่สำคัญ “ในระหว่างการเชื่อมชั้นแรก เมื่อคุณเชื่อมผ่านจุดยึด ช่องว่างจะกว้างขึ้นและแคบลงขึ้นอยู่กับความพอดีของท่อ” คาริมซาเดอธิบาย “เพื่อรองรับสิ่งนี้ ระบบสามารถตรวจจับการติดขัดและทำการเชื่อมแบบปรับเปลี่ยนได้ กล่าวคือ มันจะเปลี่ยนพารามิเตอร์การเชื่อมและการเคลื่อนที่โดยอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมประสานกันอย่างเหมาะสมในจุดยึดเหล่านี้ นอกจากนี้ยังสามารถอ่านการเปลี่ยนแปลงของช่องว่างและเปลี่ยนพารามิเตอร์การเคลื่อนที่เพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะไม่ทำการเชื่อมหลุด เพื่อให้ได้การเชื่อมชั้นแรกที่ถูกต้อง”
ระบบโคบอทนี้ผสานการติดตามแนวเชื่อมด้วยเลเซอร์เข้ากับกล้องที่ช่วยให้ช่างเชื่อมมองเห็นลวดเชื่อม (หรือลวดเชื่อมในระบบสองเส้น) ได้อย่างชัดเจนขณะที่โลหะไหลเข้าไปในร่องเชื่อม เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ Novarc ใช้ข้อมูลการเชื่อมเพื่อสร้าง NovEye ซึ่งเป็นระบบวิชั่นแมชชีนที่ขับเคลื่อนด้วย AI ที่ทำให้กระบวนการเชื่อมมีความเป็นอัตโนมัติมากขึ้น เป้าหมายคือเพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานไม่ต้องควบคุมการเชื่อมตลอดเวลา แต่สามารถเคลื่อนที่ออกไปทำงานอื่นได้
ลองเปรียบเทียบทั้งหมดนี้กับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการเตรียมคลองรากฟันด้วยมือ ตามด้วยการกรออย่างรวดเร็วและการเตรียมคลองรากฟันด้วยความร้อนด้วยมือโดยใช้เครื่องเจียรเพื่อทำความสะอาดพื้นผิวของคลองรากฟัน หลังจากนั้น ท่อขนาดสั้นจะเคลื่อนเข้าไปในช่องสำหรับอุดและปิดคลองรากฟัน “ซึ่งมักจะต้องย้ายท่อไปยังตำแหน่งอื่น” คาริมซาเดกล่าวเสริม “ดังนั้นจึงต้องจัดการกับวัสดุมากขึ้น”
ลองนึกภาพแอปพลิเคชันเดียวกันนี้ที่ทำงานด้วยระบบอัตโนมัติของหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobot) ดูสิ โดยใช้การเชื่อมต่อด้วยลวดเส้นเดียวสำหรับทั้งการเชื่อมรากและการอุดคลองรากฟัน หุ่นยนต์จะเชื่อมรากฟันแล้วเริ่มอุดคลองรากฟันทันทีโดยไม่ต้องหยุดเพื่อปรับผิวรากฟัน สำหรับท่อหนา สถานีเดียวกันนี้สามารถเริ่มต้นด้วยหัวเชื่อมลวดเส้นเดียวและเปลี่ยนเป็นหัวเชื่อมลวดคู่สำหรับการเชื่อมในรอบต่อๆ ไปได้
ระบบอัตโนมัติหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานนี้อาจเปลี่ยนแปลงชีวิตในโรงงานเชื่อมท่อได้ ช่างเชื่อมมืออาชีพใช้เวลาส่วนใหญ่ในการเชื่อมท่อที่ยากที่สุด ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยหัวจับแบบหมุน ผู้เริ่มต้นจะควบคุมหุ่นยนต์ร่วมกับผู้มีประสบการณ์ สังเกตและควบคุมการเชื่อม และเรียนรู้วิธีการเชื่อมท่อที่มีคุณภาพ เมื่อเวลาผ่านไป (และหลังจากฝึกฝนในตำแหน่งควบคุมด้วยมือ 1G) พวกเขาจะเรียนรู้วิธีการบังคับหัวเชื่อม และในที่สุดก็ผ่านการทดสอบ 5G และ 6G เพื่อเป็นช่างเชื่อมมืออาชีพด้วยตนเอง
ในปัจจุบัน ผู้ที่เพิ่งเริ่มต้นทำงานกับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานอาจกำลังก้าวเข้าสู่เส้นทางอาชีพใหม่ในฐานะช่างเชื่อมท่อ แต่การพัฒนานวัตกรรมไม่ได้ทำให้ประสิทธิภาพลดลงแต่อย่างใด นอกจากนี้ อุตสาหกรรมยังต้องการช่างเชื่อมท่อฝีมือดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตของช่างเชื่อมเหล่านี้ ระบบอัตโนมัติในการเชื่อมท่อ รวมถึงหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน มีแนวโน้มที่จะมีบทบาทเพิ่มมากขึ้นในอนาคต
ทิม เฮสตัน บรรณาธิการอาวุโสของ The FABRICATOR อยู่ในอุตสาหกรรมการผลิตโลหะมาตั้งแต่ปี 1998 โดยเริ่มต้นอาชีพกับนิตยสาร Welding Magazine ของ American Welding Society ตั้งแต่นั้นมา เขาได้รายงานข่าวเกี่ยวกับกระบวนการผลิตโลหะทุกขั้นตอน ตั้งแต่การปั๊ม การดัด การตัด ไปจนถึงการเจียรและการขัดเงา เขาเข้าร่วมงานกับ The FABRICATOR ในเดือนตุลาคม 2007
FABRICATOR คือนิตยสารชั้นนำด้านการผลิตและขึ้นรูปเหล็กในอเมริกาเหนือ นิตยสารฉบับนี้ตีพิมพ์ข่าวสาร บทความทางเทคนิค และเรื่องราวความสำเร็จที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น FABRICATOR อยู่ในวงการนี้มาตั้งแต่ปี 1970
ขณะนี้สามารถเข้าถึง The FABRICATOR ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ เข้าถึงแหล่งข้อมูลอุตสาหกรรมที่มีค่าได้อย่างง่ายดาย
วารสาร The Tube & Pipe Journal ฉบับดิจิทัลสามารถเข้าถึงได้อย่างเต็มรูปแบบแล้ว ทำให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลอันมีค่าในอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
รับสิทธิ์เข้าถึงวารสาร STAMPING Journal ฉบับดิจิทัลอย่างเต็มรูปแบบ ซึ่งนำเสนอเทคโนโลยีล่าสุด แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด และข่าวสารในอุตสาหกรรมสำหรับตลาดการปั๊มโลหะ
ตอนนี้คุณสามารถเข้าถึง The Fabricator en Español ในรูปแบบดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ ทำให้คุณเข้าถึงแหล่งข้อมูลอุตสาหกรรมที่มีค่าได้อย่างง่ายดาย