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Rotoweld 3.0™ reste à la tête de la 4e révolution industrielle dans le soudage des bobines de tubes

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Les défis modernes du soudage à la molette, la tendance Industrie 4.0, une description de la Rotoweld 3.0

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Aperçu de l'industrie

Les défis modernes du soudage des bobines

Les bobines de tubes sont des éléments préfabriqués d'un système de tuyauterie. C'est un terme qui recouvre les tuyaux, les brides et les raccords. Les bobines de tuyauterie sont couramment utilisées dans les constructions industrielles telles que les installations de production de pétrole et de gaz, les centrales électriques, les raffineries et les usines pétrochimiques. Les bobines sont fabriquées avec précision en suivant plusieurs étapes telles que la coupe, le biseautage, le soudage ou d'autres processus en fonction des exigences.

Il peut être très difficile de trouver les bons soudeurs pour souder les bobines de tuyau. Il y a une pénurie de soudeurs hautement qualifiés dans l'industrie du soudage de tuyaux, ce qui les rend coûteux. En outre, les soudeurs de tuyaux doivent constamment prendre des décisions concernant, par exemple, l'angle de la torche et la vitesse de déplacement. Il s'avère extrêmement difficile de produire des soudures de haute qualité, répétables et constantes, car les humains sont sujets à l'erreur. Pour faire face à ces problèmes, les robots de soudage automatisés peuvent être la solution.

Le domaine très dynamique de l'automatisation du soudage des bobines

L'automatisation du processus de soudage des bobines de tuyaux offre de nombreuses possibilités. Le processus de soudage proprement dit peut être automatisé à l'aide de robots et de machines à souder automatiques, mais les activités entourant le processus de soudage peuvent également être automatisées. Par exemple, des tapis roulants transportent les bobines au bon endroit dans l'atelier ou des robots déplacent les pièces en position pour être soudées. Dans ces cas, le processus de soudage des bobines est partiellement automatisé, mais un soudeur qualifié continue de souder manuellement les bobines de tuyaux. Mais comme les tuyaux sont principalement utilisés pour transporter des gaz ou des liquides dangereux, il n'y a pratiquement pas de place pour les erreurs. Cela conduit à une augmentation du soudage automatisé des bobines de tuyaux.

La tendance de l'industrie 4.0

L'industrie 4.0, ou parfois appelée Smart Industry, est le nom d'une tendance à l'automatisation de la fabrication industrielle. Cette tendance s'inscrit dans le prolongement de l'industrie 3.0, dans laquelle les machines sont automatisées, mais fonctionnent principalement grâce à l'intervention humaine. La machine suit simplement un ensemble de paramètres programmés, créés par un humain. Avec l'industrie 4.0, la machine peut utiliser ses données pour rationaliser les processus de production sans nécessiter d'intervention humaine. Les machines peuvent se connecter et communiquer entre elles via l'internet des objets pour devenir plus efficaces. Les machines automatisées de soudage de bobines de tuyaux de Tecnar s'inscrivent parfaitement dans cette tendance.

Une brève histoire de la Rotoweld

La réalité du salon de l'automatisation et l'idée du Rotoweld

Dans les années 1980, de nombreuses entreprises développaient des systèmes de vision pour l'automatisation du soudage. "C'était une période où beaucoup de systèmes de vision étaient développés", explique François Nadeau, fondateur de Tecnar. "Si vous alliez aux salons professionnels du soudage à l'époque, vous voyiez souvent une quinzaine de sociétés qui mettaient au point des systèmes de vision pour l'automatisation du soudage." Beaucoup de ces entreprises de systèmes de vision n'existent plus, principalement parce que les fabricants ont trouvé plus rentable d'adapter les processus à l'automatisation en rendant les préparations de soudure plus cohérentes. Mais la fabrication de bobines de tuyaux est différente.

C'est à ce moment que Nadeau a eu l'idée des machines de soudage automatisé de bobines de tuyaux, comme il l'explique dans un article sur The Fabricator. "Il n'est pas pratique d'avoir une préparation parfaite et répétable", a déclaré Nadeau. "Il faudrait réusiner toutes les brides et les extrémités des tuyaux. C'est une opération délicate avec une préparation [de soudure] qui, par nature, va varier. ''

C'est là que Nadeau et son équipe ont vu une opportunité. Depuis des années, les entreprises de soudage de tuyaux avaient installé des systèmes automatisés pour les passes de recouvrement et de bouchage, mais elles n'avaient pas encore réussi à automatiser la passe de base. Si le fabricant disposait d'une quelconque automatisation, cela nécessitait une manipulation supplémentaire entre la soudure manuelle et le poste automatisé. "Nous nous sommes donc concentrés sur ce point", dit-il, "et avons développé un système de vision et une stratégie de contrôle qui fait varier les paramètres de soudage de manière dynamique pour contrôler la pénétration de la passe de racine." C'est ainsi qu'est née la Rotoweld.

Tecnar est une entreprise familiale fondée en 1989 en tant que spin-off du Conseil national de recherches du Canada. Tecnar a 30 ans d'expérience dans le soudage automatisé de conduites sous pression et plus de 150 Rotowelds mis en service dans le monde.

Aujourd'hui, Tecnar s'est étendue à quatre lignes de produits distinctes qui partagent un objectif commun : faire une différence dans la vie quotidienne de ses clients en intégrant sa technologie et son savoir-faire.

synergie 4D ™ soudage

La Rotoweld de Tecnar est dotée du soudage 4D Synergy, une technologie unique et brevetée qui présente tous les paramètres de soudage dans une seule commande joystick. Il en résulte une machine unique qui est si facile à utiliser qu'un opérateur peut fonctionner pleinement en moins d'une semaine. La tension de l'arc, la largeur de l'oscillation, la vitesse de déplacement et la vitesse du fil varient toutes en suivant un seul mouvement du joystick de la Rotoweld. Cela garantit que la dynamique de l'arc et du bain de soudure est maintenue dans des conditions idéales. Le temps de réaction rapide de l'ordinateur signifie que la machine peut travailler à des taux de dépôt élevés et à des vitesses de déplacement auxquelles les conditions du bain de soudure sont trop critiques pour être maintenues à la main.

Rootmatic ™

Rootomatic est le niveau ultime d'automatisation de Rotoweld lorsqu'il exécute une passe de racine en un temps record avec son contrôle de pénétration de la soudure entièrement automatisé. Il effectue une passe de racine à chanfrein ouvert 100% automatique à des vitesses de déplacement élevées. Il suit la position de la flaque et de l'arc pour assurer une fusion complète des bords intérieurs. Il peut également s'adapter à la présence de points de soudure pendant le soudage pour produire un cordon de soudure lisse prêt pour la première passe de remplissage. La technologie de soudage 4D Synergy, associée au traitement d'image en temps réel du processus de soudage, permet à la machine de s'adapter rapidement à des conditions variables telles que des changements dans l'espace, l'alignement et la face de la racine, ce qui donne lieu au soudage automatisé de la racine le plus adaptatif jamais conçu.

Conception sur rail = productivité

Quiconque s'y connaît en fabrication vous dira que ce n'est pas seulement le taux de dépôt qui compte. En fait, très peu d'ateliers de fabrication sont limités par le taux de dépôt. Ils sont bien plus affectés par les temps de préparation, les délais d'ajustement et les transitions d'un joint à l'autre. Lors de la conception de la Rotoweld 3.0, Tecnar a veillé à concevoir un produit qui optimise chaque étape du processus de fabrication en plus de la vitesse élevée à laquelle il soude déjà.

Et c'est fondamentalement une question d'alignement. La conception sur rail de la Rotoweld 3.0 est la clé de l'automatisation, car elle constitue le lien entre le robot de soudage, les rouleaux de support et les rotateurs de tubes. Il est essentiel de garantir un positionnement reproductible de la torche de soudage et une position de soudage identique à chaque fois, quel que soit le diamètre du tuyau ou la longueur de l'assemblage de la bobine. Le robot de soudage est transporté de manière transparente vers un deuxième poste de soudage le long des rails, de sorte que le modèle Twin Bay élimine le temps de mise en place et augmente la productivité. Lorsqu'un tube est en cours de soudage, le suivant peut déjà être préparé. De plus, tous les câbles de soudage sont intégrés dans la conception du rail, ce qui rend les opérations de l'atelier plus sûres et plus simples.

Une description de la Rotoweld 3.0

La facilité d'utilisation et la fiabilité des composants standard

La Rotoweld 3.0 est spécialisée dans le soudage automatisé des bobines de tubes. Chaque composant a été conçu pour garantir les plus hauts standards de productivité, de qualité et de fiabilité. Grâce à la technologie de soudage 4D Synergy, une expérience minimale du soudage est requise. Tous les paramètres de soudage peuvent être commandés par un seul joystick. Les opérateurs peuvent être formés à la réalisation de soudures ASME Section 9 en moins d'une semaine. En outre, les opérateurs n'ont pas besoin de s'approcher de l'arc grâce au bras de soudage à caméra, ce qui les préserve de l'exposition aux UV, qui est une cause importante de lésions cutanées et une préoccupation à long terme pour les soudeurs.

Le bras robotisé pour faciliter le positionnement

Après avoir chargé le programme de soudage approprié, le bras de soudage de la Rotoweld, entraîné par des commandes harmoniques sans jeu, se positionne automatiquement, en respectant le diamètre du tuyau et la distance indiquée. Le système de vision de soudage contrôle la pénétration de la flaque et adapte les paramètres de soudage en temps réel. L'opérateur peut suivre l'ensemble du processus à l'écran grâce à la caméra intégrée à la torche de soudage. L'éclairage LED intégré permet au soudeur d'aligner facilement la torche dans la commande avant de commencer à souder.

Les spécifications

La Rotoweld 3.0 est conçue avec 2 torches de soudage : l'une pour réaliser des soudures bout à bout à racines ouvertes et l'autre pour les passes de remplissage. Chaque torche dispose de ses propres bobines de fil. Le bras de soudage s'auto-positionne en quelques secondes, sans aucune manipulation humaine. La passe de base est effectuée en GMAW et les passes de remplissage peuvent être choisies entre GMAW, FCAW, MCAW. Il est disponible en version Single Bay et Twin Bay pour les tuyaux d'un diamètre compris entre 3 et 42 pouces et avec une capacité de support de tuyau de 4 535 kg. Les deux modèles sont également disponibles en version lourde, pour des tubes plus grands ou plus lourds, d'un diamètre compris entre 3 et 48 pouces, avec une capacité de support de 6 804 kg. Le modèle Single Bay augmente la capacité de production quotidienne de 150+ dia pouces, tandis que le modèle Twin Bay augmente la capacité de production quotidienne de 300+ dia pouces. En règle générale, les temps de soudage typiques de Rotoweld 3.0 sont les suivants : 1 min.

La baie unique a une largeur de 7,5 pieds et une longueur de 30 pieds. La hauteur est de 8,8 pieds, tandis que la HD a une hauteur de 11,5 pieds. La baie jumelle a les mêmes dimensions, à l'exception de la longueur, qui est de 77 pieds, tant pour la baie ordinaire que pour la HD.

Le logiciel

L'interface utilisateur (UI) de Rotoweld est conçue avec un logiciel d'exploitation propriétaire pour être simple, facile à utiliser et efficace. L'interface utilisateur Rotoweld comporte une grande image centrale pour faciliter le positionnement de la torche en utilisant le système de vision LED pour augmenter la précision du soudage et un programme de soudage pour faciliter le suivi des paramètres de soudage critiques et le téléchargement de nouveaux programmes de soudage. L'affichage en direct montre tous les paramètres de soudage, y compris le courant de soudage et l'apport de chaleur en direct. Une fonction de connexion simple permet aux opérateurs Rotoweld d'entrer facilement l'ID et le numéro de travail du travail en cours.

La Rotoweld 3.0 est équipée d'une source de soudage Lincoln Power Wave. Le Root Pass - STT et le Fill Pass - GMAW sont des Lincoln Power Wave S500. Le Fill Pass - SAW est un Lincoln Flextec 650. Toutes les spécifications peuvent être consultées sur le site Web www.rotoweld.com .

Options supplémentaires

La Rotoweld existe depuis plus de 30 ans et Tecnar a amélioré la machine pour répondre aux besoins de l'industrie. De nombreuses options sont disponibles pour une nouvelle Rotoweld ou une Rotoweld existante.

Arc submergé : Obtenez l'avantage de réaliser une passe de racine et un remplissage SAW sur la même machine tout en réduisant le temps de manipulation, en simplifiant les opérations de l'atelier et en améliorant la productivité. L'option SAW comprend un support de torche double dédié avec la torche MIG à passage de racine et le kit de torche SAW pour fil 3/32. Cela signifie qu'il faut moins de 20 minutes pour faire passer la Rotoweld de la configuration MIG-MIG à la configuration MIG-SAW. L'option SAW est fournie avec une source d'alimentation Lincoln Flextec 650 et un réservoir d'alimentation en flux sous pression de 100 livres. Les bacs de récupération de flux de conception exclusive, conçus pour être facilement vidés, constituent un grand avantage de l'option SAW. Ils sont montés directement sur les rouleaux de renvoi de sorte qu'ils peuvent être facilement placés sous les joints et peuvent être échangés d'un côté du rouleau de renvoi à l'autre en seulement 5 minutes. Le système de vision à LED de la Rotoweld permet de positionner la torche SAW sur le dessus du tuyau tout en restant en toute sécurité sur le chariot de soudage. Le mode vision SAW fournit également un guide linéaire en superposition sur l'écran pour aider le soudeur à créer une finition de surface lisse entre les passes.

Noyau de flux / noyau métallique : La Rotoweld peut facilement passer du mode MCAW au mode FCAW. Il suffit d'adopter des rouleaux d'alimentation. De plus, si une Rotoweld est dédiée aux opérations sur l'acier inoxydable, il est préférable d'opter pour la norme la plus élevée et de changer toutes les pinces pour de l'acier inoxydable. Si toute contamination doit être évitée, les rouleaux libres de la Rotoweld peuvent être commandés avec des manchons en caoutchouc à haute capacité qui peuvent supporter 6,804 kg / 15,000 lbs. / 6.804 kg de charge tout en gardant les bobines propres et lisses.

Extracteur de fumées : Les fumées de soudage peuvent constituer une menace pour la santé du soudeur et faire de l'atelier un espace de travail inconfortable. Et avec la crise du travail dans la plupart des économies développées, fournir un environnement de travail sûr est devenu obligatoire. L'extracteur de fumées de la Rotoweld 3.0 est une hotte auto-positionnable avec un chariot de soudage. Elle est facile à installer et plus abordable que les systèmes muraux. En outre, il est également plus respectueux de l'environnement. Il fonctionne silencieusement au poste de soudage et la pompe et les filtres sont faciles d'accès. Le filtre peut couvrir une surface de 520 pieds carrés et est autonettoyant.

L'installation : Il est possible d'avoir la Rotoweld installée et pleinement opérationnelle en une semaine. En cas d'auto-installation de la machine, il est même possible de l'installer en une journée. L'opérateur de la machine peut être formé pour effectuer des soudures ASME Section 9 en moins d'une semaine.

L'assistance : Tecnar est fière d'offrir la meilleure garantie de fabrication/ingénierie et le meilleur soutien de l'industrie, de sorte que vous pouvez compter sur la technologie Rotoweld 3.0 pour les années à venir. Avec plus de 150 Rotowelds en service dans le monde et 30 ans d'expérience dans l'automatisation des ateliers de bobinage, l'équipe de service de Tecnar est plus que qualifiée pour vous aider. Elle utilise les informations du Prodatalog Rotoweld du client pour évaluer la productivité de son atelier, identifier les domaines à améliorer et proposer des solutions basées sur son expertise.