Rotoweld 3.0™ sigue liderando la cuarta revolución industrial en la soldadura de carretes de tuberías
Los retos modernos de la soldadura de carretes
Los carretes de tuberías son piezas preconstruidas de un sistema de tuberías. Es un término que abarca las tuberías, las bridas y los accesorios. Los carretes de tubos 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 los carretes de tubos. En el sector de la soldadura de tuberías escasean los soldadores altamente cualificados, lo que los encarece. Además, los soldadores de tubos toman constantemente decisiones sobre, por ejemplo, el ángulo de la antorcha y la velocidad de desplazamiento. Está 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
Hay muchas posibilidades diferentes a la hora de automatizar el proceso de soldadura de carretes de tuberías. El proceso de soldadura en sí mismo puede automatizarse con robots y máquinas de soldadura automatizadas, pero también pueden automatizarse las actividades en torno al proceso de soldadura. Por ejemplo, cintas transportadoras que lleven los carretes al lugar adecuado del taller o robots que muevan 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 conduce a un aumento de la soldadura automatizada de carretes de tuberías.
La tendencia de la Industria 4.0
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 una serie 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 automáticas de soldadura de carretes de tubos de Tecnar se adaptan bien a esta tendencia.
La realidad del salón de la automatización y la idea de la 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 montaban sistemas de visión para la automatización de la soldadura". Muchas de estas empresas de sistemas de visión ya no existen, principalmente porque los fabricantes consideraron más rentable adaptar los procesos a la automatización haciendo que las preparaciones de las soldaduras fueran más consistentes. Pero la fabricación de carretes de tubos es diferente.
Fue entonces cuando a Nadeau se le ocurrió la idea de las máquinas automáticas de soldadura de carretes de tubos, como explica en un artículo en The Fabricator "No es práctico tener una preparación perfecta y repetible", dijo Nadeau. "Habría que volver a mecanizar todas las bridas y los extremos de las tuberías. 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 de forma dinámica para controlar la penetración de la pasada de raíz." Este fue el comienzo de la Rotoweld.
Tecnar es una empresa familiar que se fundó en 1989 como una escisión del Consejo Nacional de Investigación de Canadá. Tecnar cuenta con 30 años de experiencia en la soldadura automatizada de tuberías a presión y más de 150 Rotowelds puestas en marcha 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.
Sinergia 4D ™ soldadura
La Rotoweld de Tecnar cuenta con la soldadura 4D Synergy, que es una tecnología patentada única que presenta todos los parámetros de soldadura en un solo comando de joystick. El resultado es una máquina única que es tan fácil de manejar que un operario 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 baño de soldadura son demasiado críticas para ser sostenidas a mano.
Rootmatic ™
Rootomatic es el último nivel de automatización de Rotoweld cuando ejecuta una pasada 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. Sigue 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 sobre raíles = productividad
Alguien 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. Se ven mucho más afectados por los tiempos de preparación, los retrasos en el montaje y las transiciones de una junta a otra. Al diseñar la Rotoweld 3.0, Tecnar se aseguró de crear 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 de la 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 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 del 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, ya se puede preparar el siguiente. Además, todos los cables de soldadura están incrustados en el diseño del carril para que las operaciones en el taller sean más seguras y sencillas.
La facilidad de uso y la fiabilidad de los componentes estándar
La Rotoweld 3.0 está especializada en la soldadura automatizada de carretes de tubos. 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. Presenta todos los parámetros de soldadura en un solo comando del joystick. Los operarios pueden recibir formación para realizar soldaduras de la sección 9 de 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 para facilitar el posicionamiento
Al cargar el programa de soldadura adecuado, el brazo de soldadura de la 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 incorporada permite al soldador alinear fácilmente la antorcha en el comando antes de comenzar a soldar.
El pliego de condiciones
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 propios carretes de alambre. 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 se pueden elegir entre GMAW, FCAW, 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 módulo simple aumenta la capacidad de producción diaria con más de 150 pulgadas de diámetro, mientras que el módulo doble aumenta la capacidad de producción diaria con más de 300 pulgadas de diámetro. Como regla general, los tiempos típicos de soldadura de Rotoweld 3.0 son los siguientes: 1 minuto.
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 sencilla, fácil de usar y eficiente. La interfaz de usuario de Rotoweld presenta una gran imagen central para facilitar el posicionamiento de la antorcha mediante 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 operarios de Rotoweld introducir fácilmente la identificación y el número de trabajo en curso.
La Rotoweld 3.0 tiene una fuente de soldadura Power Wave de Lincoln. El pase de raíz - STT y el pase de relleno - GMAW son Lincoln Power Wave S500. El paso de llenado - 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 existente.