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激光焊缝跟踪在集装箱和压力容器行业的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-12-14  浏览次数:3928
核心提示:激光焊缝跟踪在集装箱和压力容器行业的应用案例
Maersk 丹麦 - 5套系统
Maersk集装箱制造公司安装了全自动生产线来生产冷藏集装箱。该生产线包括一个 Motoman 机器人焊接集装箱端框架,4台机器人焊接每个集装箱的端部。使用了Meta的传感器来定位和跟踪每条焊缝,这也是最简单可行的办法。

Migatronic 也安装了一套系统来焊接容器的外部角焊缝,使用了双丝MAG焊方法来提高生产率。每个设备都使用了Meta传感器来定位焊缝,省去了人工监视的麻烦。

使用Meta传感器所带来的优点包括:

  • 更快速和精确的焊接;
  • 焊缝高质量,外观更漂亮;
  • 减少投资和运行成本;
Erhard & Sohne 德国 1995年2套,1996年1套,1997年2套
  德国Erhard & Sohne 生产汽车零件,包括卡车的燃料箱。在1995年他们安装了KUKA的机器人,焊接矩形侧板。箱体和端板在夹具夹持下旋转,两个机器人分别焊接每侧的侧板焊缝。为了提供保证焊接质量的能力,Meta的传感器安装到机器人上。
1996年,该系统扩展为还能够焊接矩形箱体,其包含了一个缝焊机,同样安装了Meta的跟踪系统,来保证焊缝质量。
在1997年CLOOS也提供了两台机器人焊接类似的产品。在此例中焊接的是铝合金燃料箱。CLOOS也配备了Meta的传感器。
使用激光跟踪系统的收益是:
  • 保证焊缝精度;
  • 降低返修率;
  • 降低夹具成本;

Erhard & Sohne
德国
德国大众(卡塞尔) 已经安装15套

  德国卡塞尔的Volkswagen(大众)公司有许多系统焊接催化式排气净化器。它包含了4工位旋转工作台。第一个工位安装工件,第二个焊接圆柱形箱体的纵缝,第三个工位焊接端部法兰环缝。第四个工位拆卸工件。
大众公司引入了机械探针式传感器,但是返修率高。于是他们引入安装了三套Meta传感器作为实验,结果非常成功,其他系统也都安装了Meta的激光焊缝跟踪系统。
使用Meta传感器的好处是:

  • 可以达到较高的焊接速度;
  • 降低返修率 (从30% 降到0);
  • 提高生产率。

  最初两套激光跟踪系统安装于1989年,一直工作到1998年直到因为缺少一个备件而被更换。Meta在一周之内用新一代的激光跟踪系统取代了原有的旧系统,第二套系统随后在1999年也被更换。
大众公司也有一些专机焊接端部法兰,也使用了Meta传感器来提高焊缝质量。

 

英国T&D Bison - 2套系统

  T&D Bison生产介质散装货物集装箱(IBCs),需要符合U/N设计许可,并且符合严格的焊接标准,包括ASME 1X & EN 288 pt 3. T&D 面临着两个问题:得到熟练焊工方面的难度日益增加,以及市场上面临降低成本的压力。T&D 决定尽可能使焊接工作自动化,使得其能够使用半熟练的操作者。原来他们使用了电=机械接触式探针,但是他们发现他们不能可靠地跟踪焊接接头。尤其是当焊接接头为紧密对接时。箱体的焊前需要点固。也尝试了采用操作者控制跟踪过程,但是其不能维持其可靠性,也降低了焊接速度。Meta的系统通过连续跟踪焊接接头,从而解决了跟踪问题,即使通过点固焊点也能继续跟踪。该系统统使焊接速度得到明显的提高,从而具有下列优点:

  • 生产率提高了60%
  • 降低了返修率
  • 劳动力
  • 投资回报期为8个月

正因为此,第二套Meta的跟踪系统引入到大集装箱的焊接中。

T&D Bison
 

挪威Landteknikk Fabrikk
3套系统
  Landteknikk的特长是制造用于乳品加工业的高质量不锈钢罐体。这些罐体是温度控制的。其中固定罐体安装在农场上,移动罐体用作槽车上。引入了Meta的激光跟踪系统用在小罐体中碟形封头和圆柱形筒体的环缝焊接中。Landteknikk原来正寻找将焊接过程全自动化以提高质量,降低返修率。Meta公司同其签署协议,辅助其安装并提供培训。Landteknikk因此能够无需额外协助就能完整地安装系统。 优点如下:(1) 无需监视焊接过程;(2) 提高焊接质量。
美国Manchester Tank
安装于1998年

  Manchester Tank为顾客和轻工业生产储气罐。铝合金的罐体是由两个拉制的罐体对接起来进行焊接。环形焊缝必须具有密封性和良好的表面质量。由于原来的加工过程以及材料成分变化的缘故,接头质量总是不均匀一致。安装了Meta的跟踪系统到焊接专机上,来焊接小直径的储气罐(典型直径在500mm)。传感器除了跟踪功能之外,还能够自动定位焊缝起始位置,降低装配时间。优点如下: (1)提高产品质量;(2) 提高生产率。

英国Universal Bulk Handling
2套系统
  UBH已经安装了一个自动化焊接专机(Bode)用来将冷却导管焊接到容器的外面。导管在容器外面沿着罐体纵缝和环形方向分布。焊接专机包括滚轮架用来旋转罐体,十字横梁焊接操作机安装了Meta的激光焊缝跟踪系统。横梁端部有两个焊接机头,每个焊接机头安装有一台传感器。系统使用双丝焊接方法。整个系统在生产率和焊缝质量方面有了显著的提高。Meta传感器可靠地按照焊接速度来跟踪,同时保证焊缝正确地定位在焊枪的下面。优点如下:(1) 提高生产率;(2) 提高焊缝质量。
法国Cellier
1998年安装
  激光跟踪系统安装在SAF的等离子焊接系统中。焊接专机采用十字横梁焊接操作机,焊接紧密对接的不锈钢容器环缝焊缝。第二套Meta激光跟踪系统,使用同样的控制器,安装在横梁的另一端,导引MIG焊枪来焊接冷却环,冷却环螺旋状地缠绕在罐体的周围。
优点如下:(1) 等离子焊接过程自动化;(2) 提供高质量的焊缝;(3) 确保整套系统的良好的投资回收期。
Bradford & White
- 7 套系统

  Bradford & White每天大约生产约4000只热水箱。运行时间为3工位,每年250天工作。由于环缝的焊缝质量差,原来箱体的泄漏测试失败率达到7-9%。每年这么高的返修率大约耗费70万美元。Bradford & White安装了Laser Vision系统来监视装配过程,并进行端面封头环缝的定位。在随后的一年中,公司又安装了5套系统。其获得回报是当时安装之前的几倍多。

  • 每年同焊接相关的返修率小于0.5%,节省了每年大约65万美元的费用;
  • 自从安装Laser Vision系统之后,生产率提高了大约6%
  • 耗材的节省量每年大约18.5万美元。
  • 提高焊缝质量;B&W现在可以用更小的焊缝来进行焊接,不需要频繁地进行泄漏测试,因为泄漏出现的机率已经很小;
  • 环境更清洁:由于提高焊接精度,他们能够从药芯焊丝转到实芯焊丝。这对雇员、管理者都很满意。


 

西班牙Eurocarina (Lapesa)
- 4 套系统

  Eurocarina在其位于Zaragoza(萨拉戈萨)的工厂每年生产5万个家用水箱。一个带有旋转式工作台焊接专机用来焊接碟形封头同圆柱体的环缝。焊缝位置由手工控制轮流从一端到另一端。Meta传感器安装到该焊接专机上,来跟踪一端的焊缝,同时操作者控制另一端焊缝。这就使得两条焊缝同时能够焊接。经过使用,系统被证明是非常成功的,次年就购买了另一套激光跟踪系统安装到另一台类似的专机上。优点是:(1)在只采用一个操作者的情况下生产率提高一倍;(2)提高焊缝质量;
两年后,该工厂又购买了两套系统安装到一台焊接专机上,来焊接储气罐。

法国Robine - 3 套系统

  Robine生产槽车的罐子以及类似的产品。Meta3套激光跟踪系统安装到其已有的焊接专机上,以取代手工的定位控制。所使用的焊接专机完成罐体纵缝和碟形封头环缝的焊接。焊接方法为埋弧焊(SAW),焊接速度原来取决于操作者能够人工监视焊缝位置的能力。在使用激光焊缝跟踪系统之后,无需改变设备的其它部分,激光焊缝跟踪系统将焊接速度从450mm/min提高到940mm/min。因此安装激光跟踪系统之后:

  • 焊接产生提高一倍;
  • 质量得到提高;
  • 修复和返修的工作量从4%降低到2%。
     
英国M1 Engineering
1996年安装
  M1当时正在寻求将其生产设备进行现代化改造,来制造用于公路运输业的ISO容器。他们当时有Bode的横梁式焊接操作机,用于将碟形封头同圆柱形筒体焊接在一起。他们还想引入等离子焊接系统来提高焊接速度和质量。等离子焊接要求必须是边缘为直角的对接接头,但机械式探针传感器无法跟踪这种型式的接头。况且,手工控制无法获得所希望的焊接速度和焊缝质量。因此将Meta公司的激光跟踪系统集成到十字横梁式焊接操作机中,来控制焊枪的位置,从而能够焊接大直径贮箱。使用激光焊缝跟踪之后,系统具有下列优点:(1)使焊接过程自动化;(2) 提高焊接速度;(3) 提高焊接质量。 英国M1 Engineering
 
 
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