Modulo Controllo Manipolatore FRO Per Saldatrice Ad Arco Sommerso

Difetti Tipici:
La torretta non scorre

Il manipolatore a trave FRO (poi SAF-FRO-Air Liquide, confluita nel gruppo Lincoln Electric) è un classico impianto automatico essenziale per la saldatura di grossi manufatti con precisione, sicurezza e costanza duranza il processo industriale. L’utilizzo del manipolatore è particolarmente proficuo nel processo di saldatura ad arco sommerso (SAW: Submerged arc welding) utilizzata nella produzione, per esempio, di tubi, caldaie e travi di grandi dimensioni.

Si tratta di impianti automatici composti da:

• colonna verticale motorizzata (sollevamento)
• trave orizzontale con estensione telescopica
• carro su binario opzionale per traslazione lungo il pezzo
• testa/e SAW con filo, flusso e sensori integrati
• gestione completa del processo ad arco sommerso tramite generatori ad alta corrente e sistemi di flussaggio (come per esempio quelli della Lincoln Electric)

Il manipolatore è pensato per grandi strutture saldate (serbatoi, tubi di grosso diametro, travi, torri eoliche, strutture pesanti) e supporta, oltre al SAW, anche altre tecniche di saldatura come MIG/MAG (MIG: Metal Inert Gas; MAG: Metal Active Gas) automatico, TIG (Tungsten Inert Gas), plasma e plasma+TIG, a seconda della testa montata.

Caratteristiche tecniche

Caratteristiche generali tipiche dei manipolatori a trave:

Struttura meccanica

• colonna in acciaio saldato, con cremagliere e guide per il movimento verticale
• trave orizzontale estensibile con scorrimento su rulli o guide lineari
• possibilità di montare la colonna su carro motorizzato su binario per seguire pezzi molto lunghi.

Range di lavoro

• Si possono avere diverse combinazioni altezza x sbalzo (es. 15×10, 25×23, 32×… metri) per coprire serbatoi e tubi di diametro e lunghezza molto differenti. Le dimensioni dipendono dalle esigenze del cliente e dal tipo di lavorazione da effettuare.

Sorgenti di saldatura SAW

Integrazione con generatori come per esempio il Lincoln Electric NA-3S:

• Alimentazione NA-3S: AC, 50/60 Hz, monofase
• Campo di lavoro in corrente del sistema: abbinato alle sorgenti adeguate, è indicato per impianti fino a 1500 A al 100% di duty-cycle (tipico SAW pesante).
• Caratteristiche di avanzamento filo: intervallo velocità filo da 25 a 650 ipm (pollici/min) ≈ 0,6 – 16,5 m/min
• Diametro filo gestibile: da 0,035" a 7/32" ≈ 0,9 – 5,6 mm
• Modalità di controllo: arc-sensing: il NA-3S regola la velocità filo in base alla tensione d’arco, utile per mantenere costante la lunghezza d’arco su giunti non perfettamente regolari
• Velocità filo costante quando serve un controllo più rigido e ripetibile del deposito.

Funzioni di processo e controllo

• Compatibile con sorgenti CC e CV in corrente continua per SAW.
• Controlli “solid state”: elettronica a stato solido che consente regolazioni precise di: procedura di saldatura, caratteristiche di innesco, dimensione e forma del cordone.
• Funzioni speciali: hot start / cold start per migliorare l’innesco o ridurre gli spruzzi all’avvio; crater fill (con scheda opzionale): gestione del cratere finale per evitare cricche di fine cordone; possibilità di integrare accessori (flux hopper kit, nozzles SAW, carrelli di avanzamento, ecc.).

Teste SAW e gestione flusso

• Teste SAW singole o doppie per monofilo / tandem, con regolazione fine di stick-out, angolo torcia e distanza dal giunto
• Serbatoio flusso con sistema di alimentazione, aspirazione e recupero del flusso in eccesso
• Dosaggio flusso regolabile e circuito chiuso di ricircolo per ridurre consumi e mantenere pulita la zona di lavoro.

Controllo e automazione

• Controllo integrato tramite MC5 o PLC con interfaccia HMI (ad es. Siemens Simatic)
• Programmazione delle velocità di:

• Sollevamento colonna
• Traslazione boom
• Avanzamento carro su binario
• Rotazione pezzo

• Memorizzazione di programmi di saldatura, parametri SAW, posizioni di inizio/fine giunto.

DIPA può intervenire per revisionare questi componenti grazie alla sua esperienza e competenza.

Funzionalità

Nel contesto della saldatura ad arco sommerso, il manipolatore a trave :

Posiziona automaticamente la testa SAW

• Consente la regolazione motorizzata in verticale (colonna), orizzontale (boom) ed eventualmente lungo il pezzo (carro su binario)
• Mantiene costante il distanziamento elettrodo–giunto, condizione critica nel SAW per stabilità dell’arco e forma del cordone.

Esegue saldature circonferenziali e longitudinali

• Saldature esterne e interne su tubi e serbatoi
• Corse longitudinali su virole e piastre, spesso in combinazione con un banco a rulli o posizionatori
• Possibilità di saldare due cordoni contemporaneamente (due teste SAW) per aumentare la produttività.

Automazione completa del ciclo

• Programmazione di sequenze: posizionamento iniziale, pre-motonarcos, saldatura, riempimento/chiusura, ritorno, ecc.
• Controllo digitale delle velocità di saldatura e dell’oscillazione della testa (se presente), con cicli ripetibili e facilmente richiamabili
• Dialogo con sistemi di manipolazione pezzo (rotatori, posizionatori, carri) per sincronizzare rotazione/traslazione del pezzo con l’avanzamento del braccio.

Supporto multi-processo

• Se equipaggiati con teste diverse, i manipolatori possono lavorare anche in MIG/MAG, TIG, plasma o combinato plasma+TIG, facendo della stessa struttura meccanica una piattaforma multi-processo.

Applicazioni industriali

• Costruzione di serbatoi e recipienti in pressione in ambienti: petrolchimico, oil & gas, produzione di energia.
• Tubifici: linee di produzione tubi di grande diametro, dove i manipolatori CB-MATIC si integrano con impianti per saldatura interna/esterna SAW di giunti longitudinali o spirali
• Strutture saldate pesanti: travi saldate, strutture per costruzioni metalliche, telai per macchine, strutture per impianti industriali
• Torri eoliche, grossi cilindri e virole: torri, silos, camini industriali, dove servono grandi altezze di colonna e lunghi sbalzi del boom

Difetti tipici

• La torretta non scorre

Conclusioni finali

Il manipolatore a trave per saldatura ad elettrodo immerso è un componente essenziale per la saldatura di grossi manufatti con precisione, sicurezza e costanza duranza il processo industriale.

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