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Rotoweld 3.0™ sigue liderando la cuarta revolución industrial en la soldadura de carretes de tuberías

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Los desafíos modernos en la soldadura de carretes, La tendencia de la Industria 4.0, Una descripción del Rotoweld 3.0

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Panorama de la industria

Los modernos retos de la soldadura de carretes

Los carretes de tuberías son partes preconstruidas de un sistema de tuberías. Es un término que engloba las tuberías, las bridas y los accesorios. Los carretes de tuberías se utilizan habitualmente en construcciones industriales como instalaciones de producción de petróleo y gas, centrales eléctricas, refinerías y plantas petroquímicas. Los carretes se fabrican con precisión siguiendo varios pasos como el corte, el biselado, la soldadura u otros procesos en función de los requisitos.

Puede ser muy difícil encontrar los soldadores adecuados para soldar las bobinas de tubos. Hay escasez de soldadores altamente cualificados en la industria de la soldadura de tuberías, lo que hace que sean caros. Además, los soldadores de tuberías están constantemente tomando decisiones sobre, por ejemplo, el ángulo de la antorcha y la velocidad de desplazamiento. Se ha demostrado que es extremadamente difícil producir soldaduras de alta calidad repetibles y consistentes, ya que los humanos son propensos a cometer errores. Para hacer frente a estos problemas, los robots de soldadura automatizados pueden ser la solución.

El dinámico campo de la automatización en la soldadura de carretes

Las posibilidades de automatización del proceso de soldadura de carretes de tuberías son muy variadas. El proceso de soldadura en sí puede automatizarse con robots y máquinas de soldadura automatizadas, pero también pueden automatizarse las actividades que rodean al proceso de soldadura. Por ejemplo, las cintas transportadoras llevan los carretes al lugar adecuado en el taller o los robots mueven las piezas hasta su posición para soldarlas. En estos casos, el proceso de soldadura de carretes está parcialmente automatizado, pero un soldador cualificado sigue soldando manualmente los carretes de tubos. Pero el hecho de que las tuberías se utilicen sobre todo para transportar gases o líquidos peligrosos hace que casi no haya lugar para los errores. Esto hace que aumente el número de soldaduras de carretes de tuberías automatizadas.

La tendencia de la Industria 4.0

La Industria 4.0, o a veces llamada Industria Inteligente, es el nombre de una tendencia de automatización para la fabricación industrial. Esta tendencia continúa en la industria 3.0, en la que las máquinas están automatizadas, pero en su mayor parte funcionan con la intervención humana. La máquina simplemente sigue un conjunto de parámetros programados, creados por un humano. Con la industria 4.0, la máquina puede utilizar sus datos para agilizar los procesos de producción sin necesidad de intervención humana. Las máquinas pueden conectarse y comunicarse entre sí a través del Internet de las cosas para ser más eficientes. Las máquinas automatizadas de soldadura de bobinas de tubos de Tecnar encajan bien en esta tendencia.

Una breve historia de la Rotoweld

La realidad del salón de la automatización y la idea del Rotoweld

En los años 80, muchas empresas desarrollaban sistemas de visión para la automatización de la soldadura. "Fue un periodo en el que se desarrollaron muchos sistemas de visión", dijo el fundador de Tecnar, François Nadeau. "Si ibas a las ferias de soldadura de la época, solías ver unas 15 empresas que estaban montando sistemas de visión para la automatización de la soldadura" Muchas de estas empresas de sistemas de visión ya no existen, sobre todo porque a los fabricantes les resultaba más rentable adaptar los procesos a la automatización haciendo que las preparaciones de las soldaduras fueran más consistentes. Pero la fabricación de bobinas de tubos es diferente.

Es entonces cuando a Nadeau se le ocurrió la idea de las máquinas automáticas de soldadura de bobinas de tubos, como explica en un artículo de The Fabricator. "No es práctico tener una preparación perfecta y repetible", dice Nadeau. "Habría que volver a mecanizar todas las bridas y los extremos de los tubos. Es una operación delicada con una preparación [de la soldadura] que, por naturaleza, variará". ''

Aquí es donde Nadeau y su equipo vieron una oportunidad. Durante años, las operaciones de soldadura de tuberías habían instalado sistemas automatizados para el paso de la tapa y el tapón, pero todavía no habían automatizado con éxito el paso de la raíz. Si el fabricante tenía algún tipo de automatización, requería una manipulación adicional entre la soldadura manual y la estación automatizada. "Así que nos centramos en esto", dijo, "y desarrollamos un sistema de visión y una estrategia de control que varía los parámetros de soldadura dinámicamente para controlar la penetración de la pasada de raíz" Este fue el comienzo del Rotoweld.

Tecnar es una empresa familiar que se fundó en 1989 como una escisión del Consejo Nacional de Investigación de Canadá. Tecnar tiene 30 años de experiencia en la soldadura automatizada de tuberías a presión y más de 150 Rotowelds puestos en servicio en todo el mundo.

En la actualidad, Tecnar se ha ampliado a cuatro líneas de productos distintas que comparten un objetivo común: marcar la diferencia en la vida diaria de sus clientes mediante la integración de su tecnología y sus conocimientos técnicos.

4D Synergy ™ soldadura

La Rotoweld de Tecnar cuenta con la soldadura 4D Synergy, que es una tecnología única patentada que presenta todos los parámetros de soldadura en un solo comando de joystick. Esto resulta en una máquina única que es tan fácil de operar que un operador puede funcionar completamente en menos de una semana. La tensión del arco, la anchura de oscilación, la velocidad de desplazamiento y la velocidad del hilo varían con un solo movimiento del joystick de Rotoweld. Esto garantiza que la dinámica del arco y del charco de soldadura se mantenga en condiciones ideales. El rápido tiempo de reacción del ordenador significa que la máquina puede trabajar a altas tasas de deposición y velocidades de desplazamiento en las que las condiciones del charco de soldadura son demasiado críticas para ser mantenidas a mano.

Rootmatic ™

Rootomatic es el último nivel de automatización de Rotoweld cuando ejecuta un pase de raíz en un tiempo récord con su control de penetración de soldadura totalmente automatizado. Realiza una pasada de raíz de bisel abierto 100% automática a altas velocidades de desplazamiento. Realiza un seguimiento de la posición del charco y del arco para garantizar una fusión completa de los bordes interiores. También puede adaptarse a la presencia de tachuelas durante la soldadura para producir un cordón de soldadura liso y listo para la primera pasada de relleno. La tecnología de soldadura 4D Synergy, junto con el procesamiento de imágenes en tiempo real del proceso de soldadura, permite que la máquina se adapte rápidamente a las condiciones variables, como los cambios en la separación, la alineación y la cara de la raíz, lo que da como resultado la soldadura de la raíz automatizada más adaptable jamás diseñada.

Diseño basado en rieles = productividad

Cualquiera que sepa de fabricación le dirá que lo importante no es sólo la tasa de deposición. En realidad, muy pocos talleres de fabricación están limitados por la tasa de deposición. Les afectan mucho más los tiempos de preparación, los retrasos en el montaje y las transiciones de una unión a otra. Al diseñar la Rotoweld 3.0, Tecnar se aseguró de diseñar un producto que optimizara todos y cada uno de los pasos del proceso de fabricación, además de la alta velocidad a la que ya suelda.

Y es fundamentalmente una cuestión de alineación. El diseño basado en raíles del Rotoweld 3.0 es clave para la automatización, ya que es el enlace entre el robot de soldadura, los rodillos de soporte y los rotadores de tubos. Es esencial para garantizar un posicionamiento reproducible de la antorcha de soldadura y la misma posición de soldadura cada vez, independientemente del diámetro de la tubería o de la longitud del conjunto de carretes. El robot de soldadura de Twin Bay se transporta sin problemas a una segunda estación de soldadura a lo largo de los raíles, por lo que el modelo Twin Bay elimina el tiempo de preparación y aumenta la productividad. Cuando se está soldando un tubo, el siguiente ya puede estar preparado. Además, todos los cables de soldadura están empotrados en el diseño de los raíles para que las operaciones en el taller sean más seguras y sencillas.

Descripción de la Rotoweld 3.0

La facilidad de uso y la fiabilidad de los componentes estándar

La Rotoweld 3.0 está especializada en la soldadura automática de carretes de tuberías. Cada componente ha sido diseñado para garantizar los más altos estándares de productividad, calidad y fiabilidad. Gracias a la tecnología de soldadura 4D Synergy, se requiere una experiencia mínima en soldadura. Dispone de todos los parámetros de soldadura en un solo comando de joystick. Los operarios pueden recibir formación para realizar soldaduras de la sección 9 de la ASME en menos de una semana. Además, los operarios no necesitan acercarse al arco gracias al brazo de soldadura con cámara, lo que les libera de la exposición a los rayos UV, que es una causa importante de lesiones en la piel y una preocupación a largo plazo para los soldadores.

El brazo robotizado facilita el posicionamiento

Al cargar el programa de soldadura adecuado, el brazo de soldadura del Rotoweld, accionado por accionamientos armónicos sin holgura, se posicionará automáticamente, respetando el diámetro del tubo y el stick-out indicado. El sistema de visión de soldadura controla la penetración del charco y adapta los parámetros de soldadura en tiempo real. El operario puede seguir todo el proceso en pantalla gracias a la cámara integrada en la antorcha de soldadura. La iluminación LED integrada permite al soldador alinear fácilmente la antorcha en el comando antes de comenzar a soldar.

Las especificaciones

La Rotoweld 3.0 está diseñada con 2 antorchas de soldadura: una para realizar soldaduras a tope de raíz abierta y la otra para pases de relleno. Cada antorcha tiene sus propias bobinas de hilo. El brazo de soldadura se autoposiciona en pocos segundos sin manipulación humana. El pase de raíz se realiza en GMAW y los pases de relleno pueden elegirse entre GMAW, FCAW y MCAW. Está disponible como Single Bay y Twin Bay para tubos con un diámetro de entre 3 y 42 pulgadas y con una capacidad de soporte de tubos de 4.535 kg. Ambos modelos también están disponibles en versión pesada; para tubos más grandes o pesados con un diámetro de 3 a 48 pulgadas y una capacidad de soporte de tubos de 6.804 kg. El modelo Single Bay aumenta la capacidad de producción diaria con 150+ pulgadas de diámetro, mientras que el Twin Bay aumenta la capacidad de producción diaria con 300+ pulgadas de diámetro. Como regla general, los tiempos típicos de soldadura de Rotoweld 3.0 son los siguientes 1 min.

La bahía simple tiene una anchura de 7,5 pies y una longitud de 30 pies. La altura es de 8,8 pies, mientras que la HD tiene una altura de 11,5 pies. La bahía doble tiene las mismas dimensiones, excepto la longitud, que es de 77 pies tanto para la regular como para la HD.

El software

La interfaz de usuario (UI) de Rotoweld está diseñada con un software operativo propio para ser simple, fácil de usar y eficiente. La UI de Rotoweld presenta una gran imagen central para facilitar el posicionamiento de la antorcha utilizando el sistema de visión LED para aumentar la precisión de la soldadura y un programa de soldadura para facilitar el seguimiento de los ajustes de soldadura críticos y la carga de nuevos programas de soldadura. La pantalla en vivo muestra todos los parámetros de soldadura, incluyendo la corriente de soldadura y la entrada de calor en vivo. Una sencilla función de inicio de sesión permite a los operadores de Rotoweld introducir fácilmente la identificación y el número de trabajo en curso.

La Rotoweld 3.0 cuenta con una fuente de soldadura Power Wave de Lincoln. La pasada de raíz - STT y la pasada de relleno - GMAW son Lincoln Power Wave S500. La pasada de relleno - SAW es Lincoln Flextec 650. Todas las especificaciones se pueden encontrar en el sitio web www.rotoweld.com .

Opciones adicionales

La Rotoweld existe desde hace más de 30 años y Tecnar ha ido mejorando la máquina para responder a las necesidades de la industria. Hay muchas opciones disponibles para una Rotoweld nueva o ya existente.

Arco sumergido: Obtenga la ventaja de lograr una pasada de raíz y un relleno SAW en la misma máquina, reduciendo el tiempo de manipulación, simplificando las operaciones del taller y mejorando la productividad. La opción SAW cuenta con un soporte de antorcha doble dedicado con la antorcha de paso de raíz MIG y el kit de antorcha SAW para alambre de 3/32. Esto significa que se tarda menos de 20 minutos en cambiar la Rotoweld de la configuración MIG-MIG a la MIG-SAW. La opción SAW viene con una fuente de energía Lincoln Flextec 650 más un tanque de alimentación de flujo a presión de 100 libras. Los depósitos de recuperación de fundente de diseño propio, diseñados para ser vaciados fácilmente, son una gran ventaja de la opción SAW. Están montados directamente en los rodillos locos, por lo que pueden colocarse fácilmente debajo de las juntas y pueden cambiarse de un lado a otro del rodillo loco en sólo 5 minutos. El sistema de visión LED de la Rotoweld permite colocar la antorcha SAW en la parte superior de la tubería mientras permanece de forma segura en el carro de soldadura. El modo de visión SAW también proporciona una guía lineal como una superposición en la pantalla para ayudar al soldador a crear un acabado de superficie suave entre las pasadas.

Núcleo de fundente / núcleo de metal: La Rotoweld puede cambiar fácilmente entre MCAW y FCAW. Lo único que se necesita son los rodillos alimentadores adoptados. Además, si un Rotoweld se dedica a operaciones de acero inoxidable, entonces es mejor ir por el estándar más alto y tener todas las pinzas cambiadas a acero inoxidable. Si hay que evitar cualquier tipo de contaminación, los rodillos locos de Rotoweld pueden pedirse con mangas de goma de alta capacidad que pueden soportar 15.000 lbs. / 6.804 kg de carga mientras mantienen las bobinas limpias y suaves.

Extractor de humos: Los humos de la soldadura pueden ser una amenaza para la salud del soldador y pueden convertir el entorno del taller en un espacio de trabajo incómodo. Y con la crisis laboral en la mayoría de las economías desarrolladas, proporcionar un entorno de trabajo seguro se ha convertido en algo obligatorio. El extractor de humos de Rotoweld 3.0 es una campana autoposicionable con carro de soldadura. Es fácil de instalar y más asequible que los sistemas montados en la pared. Además, también es más respetuoso con el medio ambiente. Funciona silenciosamente en el puesto de soldadura y la bomba y los filtros son de fácil acceso. El filtro puede cubrir una superficie de 520 pies cuadrados y es autolimpiable.

La instalación: Es posible tener el Rotoweld instalado y en pleno funcionamiento en una semana. Cuando se autoinstala la máquina, es posible incluso tenerla instalada en un día. El operador de la máquina puede ser entrenado para realizar soldaduras de la Sección 9 de ASME en menos de una semana.

El soporte: Tecnar se enorgullece de ofrecer la mejor garantía de fabricación/ingeniería y soporte en el negocio para que pueda confiar en la tecnología Rotoweld 3.0 durante años. Con más de 150 Rotowelds en funcionamiento en todo el mundo y 30 años de experiencia en la automatización de talleres de bobinas, el equipo de servicio de Tecnar está más que cualificado para ayudarle. Utilizan la información del catálogo de productos Rotoweld del cliente para evaluar la productividad de su taller, identificar las áreas de mejora y ofrecer soluciones basadas en su experiencia.