Valen Fittings采用各種新型材料為石油天然氣行業(yè)制造特種對焊配件，目前使用的37種材料無一是黑色金屬。這些配件一般用于關(guān)鍵應(yīng)用中，通常是在海上或石油天然氣精煉工藝的“高危區(qū)域”。

產(chǎn)品尺寸廣泛，通常直徑從8英寸到48英寸。有些配件需要焊工連續(xù)焊接15分鐘。Valen總經(jīng)理Len Sandford解釋說，“Valen以其產(chǎn)品質(zhì)量而聞名，尤其是其訂單周轉(zhuǎn)速度在業(yè)內(nèi)獨樹一幟。”

“我們不斷致力于提高生產(chǎn)率，但是由于眾多配件、材料類型、厚度范圍和小批量訂單，我們不具備實施基本的焊接機器人原理的條件。我們的目標始終是采用我們已有的人工技能，從而保持質(zhì)量并減輕操作人員的負荷。”

通過與焊接自動化專家Pentangle Engineering的合作，采用FANUC機器人系統(tǒng)，Valen首先解決準確地等離子切割成品沖壓件的問題。

使用倒置于懸臂上的Fanuc Robotics M-16 iB等離子切割邊緣，然后沿著相同邊切割焊接坡口角度。

 “我們意識到該系統(tǒng)需要大量的開發(fā)工作，才能適應(yīng)機器人所面臨的差異性。由于我們生產(chǎn)的產(chǎn)品厚度和形狀變化，沒有任何兩個沖壓件是相同的，”Len繼續(xù)說，“Pentangle很快掌握了這一要求，并制定了實時測量解決方案，使用激光器和來自等離子切割機的反饋電壓提供實時的自適應(yīng)控制。”

新開發(fā)的系統(tǒng)允許機器人首先找到起始點，然后偏移其坐標系進行補償。在初始切割過程中，持續(xù)測量等離子電壓，用于控制割炬的高度和路徑。這確保典型公差在0.5mm以內(nèi)的精確切割。Pentangle將激光傳感器內(nèi)置于等離子切割頭中，控制隨后的但是同等關(guān)鍵的焊接坡口角度的切割，并沿著坡口鈍邊保持恒定的3 mm ‘區(qū)域’。

機器人使得難免臟亂的直接工作區(qū)域不再需要操作人員，而且厚度24英寸的沖壓件的生產(chǎn)時間從約1½小時降低至10分鐘。

第二個機器人用于焊接已經(jīng)準備好的型材，采用6軸FANUC Robotics ARC Mate 120iC，配有單軸機械臂。該單元采用高解析度攝像機觀察焊口，并在機器人第6軸上安裝了手柄控制滑動系統(tǒng)，用于在焊接工藝過程中調(diào)節(jié)焊槍。

上圖為：FANUC Robotics ARC Mate 120iC機器人

每個完整的焊口需要12次運行完成。在每次運行過程中，操作人員可以在監(jiān)視器上查看側(cè)壁熔合和焊縫對齊。通過使用手柄進行0.5mm步幅的點動，他可以在焊接過程中精細調(diào)節(jié)焊槍。

最后，Len解釋說，“焊接質(zhì)量仍然反映操作人員的個人技能，但是機器人所完成焊縫的總體外觀有了顯著改善。

“自從安裝機器人之后，我們的總體生產(chǎn)效率得到提高。它們更具穩(wěn)定性，生產(chǎn)質(zhì)量無懈可擊。從項目的角度而言，我們知道我們的目標是什么，我們不希望用很多人照看每一個單元，我們需要簡單的單人操作，讓我們已有的熟練操作人員擁有更簡單、安全、清潔和輕松的工作方式，而且我們相信我們已經(jīng)實現(xiàn)這個目標。”