Au cours des dernières années, de nombreux fabricants ont de nouveau pris conscience des avantages de l'utilisation de systèmes de suivi des joints. Pour que les entreprises restent compétitives sur le marché actuel, les installations de production doivent devenir allégées et efficaces. Les systèmes tactiles de suivi des coutures aident les fabricants à atteindre cet objectif avec un investissement en capital relativement faible. Les entreprises des pays qui ont historiquement ajouté plus de main-d'œuvre à un projet de soudage particulier, dans l'espoir d'atteindre les taux de production requis, ont également réalisé les avantages qu'offrent les systèmes de suivi tactile des joints.



Développés pour la première fois dans les années 1960, les systèmes de suivi de couture ont subi des changements constants pour suivre la technologie et ajouter les fonctionnalités requises par les applications de soudage modernes.Les systèmes tactiles suivent la couture à l'aide d'un capteur avec une pointe qui se déplace dans la couture, un peu comme une aiguille suit le groove d'un phonographe. Lorsque de petits changements d’emplacement ou d’alignement de la couture déplacent la pointe du capteur, le système réagit en déplaçant les glissières transversales et la torche pour maintenir la bonne position sur la couture. Les systèmes de suivi des joints sont utilisés dans tous les processus de soudage, mais les principales applications incluent GMAW, FCAW et SAW. Les systèmes de suivi des coutures sont également assez polyvalents; Parfois, ils peuvent être utilisés au-delà des applications de soudage pour d'autres besoins de fabrication, tels que l'application d'adhésifs.

Les systèmes de suivi des coutures sont idéaux pour les applications de nature répétitive. Dans des applications telles que la fabrication de poutres ou la fabrication de réservoirs et de réservoirs sous pression, ces systèmes offrent une augmentation significative de la qualité et de la productivité, tout en réduisant les rebuts / reprises et en libérant l'opérateur pour effectuer d'autres tâches en préparation de la prochaine pièce à souder. Avec les progrès des sources de puissance de soudage et de la technologie de l'arc, la vitesse de déplacement de la soudure augmente au-delà de la capacité de l'opérateur à positionner manuellement la torche avec précision sur le joint. Cela rend un système de suivi des coutures presque une nécessité.



Les systèmes tactiles de suivi des coutures offrent un bon équilibre entre coût et flexibilité et sont proposés en deux modèles: standard et avancé. Lorsque vous choisissez le système de suivi des coutures approprié pour votre application, suivez ce processus simple en quatre étapes:

• Déterminer les exigences de charge utile et de longueur de course
• Sélectionnez le niveau d'automatisation souhaité
• Sélectionnez la pointe du capteur pour correspondre à votre configuration de couture

Étape 1 - Exigence relative à la charge utile: Déterminez le poids que le système portera et sélectionnez la glissière transversale appropriée. Les glissières transversales sont offertes dans des capacités de poids de 40 (18), 250 (113) et 450 (204) livres (kg). Assurez-vous de sélectionner un modèle avec une note supérieure à vos besoins. Les différences de prix entre les modèles ne sont généralement pas significatives, donc si vos besoins sont proches de la cote de l'une des glissières croisées, passez au modèle suivant pour offrir une durée de vie beaucoup plus longue et moins d'entretien.

Étape 2 - Exigence de longueur de course: déterminez la longueur de course de la glissière transversale dont vous aurez besoin. Le modèle de 18 kg (40 livres) est généralement proposé en longueurs de course de 3 "x 3" (8 cm x 8 cm) et 6 "x 6" (15 cm x 15 cm), tandis que les modèles plus grands sont proposés en 5 Longueur de trait "x 5" (13 cm x 13 cm) ou 10 "x 10" (25 cm x 25 cm). Le premier chiffre représente la longueur du trait horizontal et le second est la longueur du trait vertical (utilisez «H» avant «V», comme dans l'alphabet, pour être sûr que votre commande est construite correctement).

Les longueurs de course personnalisées sont disponibles par incréments de 5 ”(13 cm) jusqu'à 60” pour les modèles 250 (113) et 450 (204). Les glissières transversales peuvent être configurées avec chaque axe ayant une longueur de course différente pour s'adapter à des applications spécifiques, où, le plus souvent, une longueur de course plus horizontale est nécessaire - un 20 "x 10" (51 cm x 25 cm) ou 30 "x 5" (76 cm x 13 cm), par exemple.

Étape 3 - Niveau d'automatisation: sélectionnez le niveau d'automatisation - entièrement automatique ou semi-automatique. La sélection entièrement automatique nécessitera l'utilisation d'un modèle avancé, qui peut tirer pleinement parti des entrées et sorties à distance. Le modèle standard correspondrait à la sélection semi-automatique, fournissant un suivi de base des joints, mais exigeant que l'opérateur démarre et arrête manuellement le processus de soudage.

Étape 4 - Sélection de la pointe du capteur: La sélection de la pointe appropriée est simple, impliquant principalement l'adaptation d'une taille de pointe au type de couture et à l'épaisseur du matériau.

Chaque système est fourni sous forme de kit composé de plusieurs composants; voir le Tableau 1 pour une liste des composants et des gammes de prix typiques pour les systèmes préconfigurés. Comme vous le remarquerez dans ce tableau, les systèmes de suivi de couture standard sont les plus abordables. Le retour sur investissement peut être aussi court que 5 à 6 mois, en fonction des taux de production actuels et des retouches dans votre installation.

Le Tableau 2 répertorie les caractéristiques et les capacités de chaque modèle de systèmes de suivi des joints. Comme mentionné précédemment, les systèmes standard offrent des fonctionnalités de suivi de couture de base. Ce modèle standard recherchera la couture en descendant tout droit jusqu'à ce que le capteur entre en contact avec la pièce à travailler. Dans les soudures d'angle ou les joints à recouvrement, la fonction Sidetrack est activée pour fournir une polarisation à gauche ou à droite afin de maintenir la pointe du capteur contre le bord de la couture. Dans ce cas, le système se déplace vers le bas à un angle de 45 degrés jusqu'à ce que le capteur entre en contact avec la pièce à travailler et soit arrêté horizontalement par le bord de la couture.

Dans les deux cas, une fois que ce système de base trouve le joint, l'opérateur doit démarrer le processus de soudage, c'est-à-dire démarrer la source d'alimentation de soudage, le dévidoir, le chariot / tour de soudage, etc. Le système de suivi de couture standard est idéal pour les applications simples à gagner qualité, fiabilité et productivité sans les frais supplémentaires liés à l'automatisation complète du poste de soudage.

Les systèmes avancés offrent les mêmes fonctionnalités que le système standard, mais ajoutent des fonctionnalités et de la flexibilité en fournissant des minuteries de séquence et des entrées et sorties pour contrôler d'autres composants. Pour une liste complète des entrées et sorties avec des descriptions (voir le Tableau 3). Les minuteries de séquence et d'autres fonctionnalités minimisent le besoin de contrôleurs supplémentaires, tels que des contrôleurs logiques programmables (API), permettant à un modèle avancé d'être le contrôleur de séquence principal. Si un API est nécessaire dans des applications complexes, un modèle avancé communique avec eux, permettant une intégration facile et fournissant à l'API une connaissance des processus.



Les joints à recouvrement, les rainures en «V» et les soudures d'angle sont tous des types de joints idéaux pour les systèmes de suivi tactile des joints, mais certaines configurations ne sont pas idéales, comme les joints bout à bout sans biseau. Dans cette configuration, la couture n'a pas une ouverture suffisamment large pour maintenir la pointe du capteur captive et, par conséquent, ne sera pas en mesure de suivre de manière fiable la couture horizontalement. Les systèmes avancés offrent la solution pour suivre automatiquement verticalement, en maintenant une hauteur de torche constante, tandis que l'opérateur contrôle manuellement le placement horizontal de la torche via le joystick.

Les systèmes avancés ont une fonction appelée coupure de pointage, qui permet au système de souder dans les applications où des points de pointage sont utilisés pour maintenir les pièces en place. La fonction de coupure de pointage détecte le point d’adhérence dans la soudure par le mouvement rapide de la pointe du capteur lorsqu'elle passe dessus. Lors du passage sur l'amure, le système verrouille le mouvement de la torche pour maintenir la position souhaitée. Lorsque le capteur passe au-dessus du point d'amure et retombe dans le joint, la fonction de coupure du point d'amure déverrouille le mouvement de la torche et recommence le suivi.

Une autre application qui peut créer un obstacle est le soudage multipasse. Le soudage multi-passes a été un problème pour les systèmes de suivi des joints car le joint n'est pas bien défini après le premier passage. Cependant, en utilisant une pointe de capteur de type «Y», le système suivra très bien la couture. Dans les soudures d'angle pour la fabrication de poutres, par exemple, une pointe de capteur de type «Y» pourrait être utilisée pour détecter le joint en deux points différents. Un point de suivi de la pointe en «Y» détecte un mouvement horizontal à partir de la bride, tandis que l'autre détecte un mouvement vertical de la sangle. En suivant le joint de cette manière (hors du joint), les cordons de soudure à passes multiples n’affecteront pas la capacité du système à suivre le joint. Une pointe sphérique de plus grand diamètre peut être utilisée à la place d'une pointe en «Y» avec des résultats similaires.

Les soudures multi-passes sur des rainures en «V» ou des rainures profondes offrent un plus grand défi, mais celles-ci peuvent également être surmontées avec d'excellents résultats. Avec les systèmes avancés, le capteur peut suivre le premier passage, généralement le plus critique, sans problème. Les passes à chaud et de remplissage suivantes peuvent être suivies à l'aide d'un biais gauche ou droit (déviation) pour décaler les billes au fur et à mesure que les passes sont exécutées. Mais lors des passes de capuchon, le système doit être verrouillé horizontalement, pour empêcher le mouvement automatique de la torche du capteur, car il n’ya plus de couture bien définie pour maintenir la pointe du capteur captive. Une entrée appelée désactivation automatique horizontale est utilisée et, lorsqu'elle est activée, verrouille la capacité du capteur à déplacer la torche vers la gauche ou la droite tout en continuant à suivre verticalement et en maintenant une hauteur de torche constante. L'activation de cette fonction permet à l'opérateur de positionner manuellement la torche à gauche ou à droite pour les passages de cap à l'aide du joystick. En utilisant cette méthode, les passes critiques sont suivies de manière fiable et la qualité est considérablement améliorée par rapport au positionnement manuel de chaque passe de soudure.



Les systèmes de suivi des coutures sont relativement faciles à mettre en place et ne prennent généralement qu'un ou deux jours avant d'être terminés. La mise à niveau d'un système existant, où le montage et la présentation des pièces à la torche sont déjà établis, pourrait prendre aussi peu qu'une demi-journée pour installer et configurer.



La configuration du modèle standard est simple. Ne nécessitant aucune interface entre le système et les autres composants de la station, l'installation consiste à monter les glissières transversales et l'unité de commande et à configurer la torche et le capteur pour un soudage et un suivi optimaux. Ce processus est également utilisé pour configurer le modèle avancé, mais comme les systèmes avancés peuvent être interfacés avec d'autres composants, un peu plus de temps peut être nécessaire. L'installation n'est pas compliquée et se compose de contacts de relais secs pour les fonctions d'entrée et de sortie.

Comme mentionné précédemment, les systèmes de suivi des coutures offrent de grands avantages pour augmenter la production et la qualité. D'après mon expérience, les opérateurs apprécient le système en réduisant leur fatigue par rapport au soudage manuel. Les entreprises apprécient les systèmes parce que la courbe d'apprentissage est extrêmement courte et que les opérateurs sont rapidement libérés pour effectuer d'autres tâches pendant le soudage, ce qui réduit les coûts globaux de main-d'œuvre.

Avec les progrès de la technologie de soudage, les vitesses de déplacement des soudures augmentent au-delà du positionnement manuel de la torche et nécessitent un certain type d'automatisation pour obtenir une plus grande précision de la torche. Les systèmes de suivi des coutures offrent cela avec un investissement en capital relativement faible. Répondez au petit questionnaire du Tableau 4 pour voir si un système de suivi des coutures peut profiter à votre entreprise.





Tableau 4
Les systèmes de suivi des coutures peuvent-ils profiter à votre application de soudage? Répondez à ce petit questionnaire pour déterminer si le suivi des coutures convient à votre application.

1. Vos pièces ont-elles la même forme de base avec une configuration de couture similaire, variant uniquement en taille — diamètre et / ou longueur?

2. Votre application de soudage est-elle de nature répétitive - un grand nombre de la même pièce sont soudées avant que le poste de soudage ne soit réoutillé pour un autre type de pièce?

3. Pour les projets de soudage circonférentiel, comme les réservoirs, les cylindres et / ou les récipients sous pression:
          une. Les opérateurs doivent-ils souder manuellement les embouts ou positionner manuellement une torche pendant le soudage?
          b. Souhaitez-vous souder les deux embouts à la fois?

4. Pour la fabrication de poutres:
          une. Les opérateurs doivent-ils souder manuellement la poutre ou positionner manuellement une torche sur toute la longueur?
          b. Souhaitez-vous souder les deux côtés de la poutre en même temps?

5. Votre configuration de joint est-elle un joint à recouvrement, une rainure en V ou une soudure d'angle, en un seul passage ou en plusieurs passes?

6. Votre installation est-elle bonne, mais il existe des variantes qui empêchent le joint d'être soudé de manière fiable à la main? Par exemple, sur les grands réservoirs, la coque / cylindre s'affaisse sous le poids ou marche sur les rouleaux qui tournent.



Si vous avez répondu OUI à l'une des questions ci-dessus, l'ajout d'un système de suivi des joints à votre application pourrait offrir des avantages significatifs par rapport à votre processus de soudage actuel.



Brian Butler est le responsable de l'automatisation pour Arc Products Inc., une société Lincoln Electric.