Le système de chanfreinage automatisé améliore la sécurité au travail des producteurs de tubes et de tuyaux

Les lacérations sont un risque lors de la manipulation de tubes et de tuyaux fraîchement sortis d'une usine. Taylor-Winfield a utilisé un concept conventionnel, un système de chanfreinage automatisé, et l'a mis à niveau pour utiliser un robot comme base et l'a équipé de certaines des dernières technologies de capteurs. Le résultat est un système polyvalent et robuste qui sert de plate-forme pour le chanfreinage et d'autres opérations.

Dans l'ensemble du secteur manufacturier, il serait difficile de trouver une entreprise plus difficile qu'un producteur de tubes ou de tuyaux. Les prix des matières premières montent et baissent presque sans avertissement, la concurrence intérieure est difficile et la concurrence étrangère est pire, trouver de nouveaux employés est toujours difficile et fabriquer des produits qui répondent à toutes les exigences de fabrication tout en se conformant aux demandes des clients n'est pas facile. Faire tout cela de manière sûre et efficace est un défi de taille. Il n'est pas étonnant que les producteurs de tubes et de tuyaux recherchent des opportunités d'automatiser les tâches dès qu'ils le peuvent.

Prenez le chanfreinage, par exemple. Chanfreiner les extrémités de chaque longueur de tube ou de tuyau qui sort d'un broyeur semble être une tâche trop lourde à entreprendre, mais c'est en effet nécessaire. Les extrémités des produits tubulaires, lorsqu'elles sont coupées correctement, présentent un grand risque de lacération dans les opérations en aval ; le chanfreinage des extrémités est d'une grande aide pour les fabricants qui manipulent les tubes et tuyaux directement de l'usine.

Lorsque ce travail est effectué manuellement, tout y est difficile. Passer une journée entière à essayer d'obtenir des chanfreins de tuyau cohérents avec un outil à commande manuelle peut être une tâche intimidante. Si le travailleur en a marre et démissionne, le remplacer n'est pas facile non plus. Les fabricants ont embauché toute la main-d'œuvre qualifiée qu'ils peuvent trouver et doivent généralement se contenter de main-d'œuvre non qualifiée. Des postes comme celui-ci sont difficiles à pourvoir et à garder pourvus.

Le chanfreinage n'a rien de nouveau, mais le réaliser avec les dernières technologies peut donner l'impression qu'il s'agit d'un tout nouveau processus moderne. Taylor-Winfield Technologies Inc., Youngstown, Ohio, a récemment développé un système de chanfreinage robotisé qui combine certains des derniers capteurs, matériels et logiciels pour simplifier la tâche.

Le développement d'une machine de découpe automatisée n'est pas le premier rodéo de l'entreprise. Cependant, en se concentrant sur l'utilisation des dernières technologies combinées avec des robots et des problèmes de sécurité, Taylor-Winfield a développé un système personnalisable et flexible qui est utilisé dans les usines de traitement de tubes aujourd'hui.

"Les robots d'aujourd'hui, combinés à la technologie de détection moderne, sont extrêmement flexibles dans leurs capacités", a déclaré Rory McDonnell, vice-président de l'ingénierie chez Taylor-Winfield.

Avec la nouvelle technologie de chanfreinage, après que le système de serrage sécurise automatiquement le tuyau, le robot utilise un système de vision pour scanner le diamètre du tube ou du tuyau et déterminer à quel point le produit est rond ou ovalisé. Après avoir recueilli ces informations, le bras du robot trace le contour exact de la circonférence, en utilisant l'outillage pour créer un chanfrein cohérent avec la circonférence malgré toute incohérence dans la forme du tuyau. Un système d'élimination des débris souffle les copeaux hors du tube pour les collecter dans un bac, et un capteur de déplacement laser effectue une vérification à 360 degrés pour vérifier que le chanfrein est complet. Ce type de concept en boucle fermée est essentiel lorsqu'un fournisseur veut ou doit fournir une vérification à 100 % qu'un processus a été effectué.

Lorsque le tube suivant arrive à la station, le processus recommence. Si le tube suivant a un diamètre ou une forme différente et nécessite un outil de chanfreinage différent, l'intervention de l'opérateur n'est pas nécessaire. Le robot effectue un changement d'outillage automatique.

Le système rassemble un certain nombre de points de données qui peuvent être intégrés au système de planification des ressources d'entreprise (ERP) de l'entreprise si vous le souhaitez. Ceux-ci inclus:

En plus de fournir la polyvalence infinie offerte par les mèches à chanfreiner disponibles dans le commerce, le système est efficace ; il repose très peu sur l'intervention humaine, utilisant un système de basculement automatique pour l'échange de bits.

La capacité du système de chanfreinage robotisé est plus large qu'il n'y paraît après un premier coup d'œil. Premièrement, l'équipe Taylor-Winfield n'est pas vraiment limitée dans les marques de robots qu'elle peut utiliser pour développer un système personnalisé pour ses clients.

Le fabricant d'équipements sur mesure Taylor-Winfield a constaté que la technologie robotique offre le niveau de flexibilité idéal pour une plate-forme de chanfreinage de tubes et de tuyaux.

"Nous sommes un intégrateur certifié de bon nombre des principaux fabricants de systèmes robotiques - Fanuc, Kawasaki et Motoman", a déclaré McDonnell.

Deuxièmement, le système n'est pas destiné uniquement au chanfreinage. Développeur d'équipements sur mesure de longue date avec une expertise considérable dans l'enlèvement de métal, l'entreprise considère cette machine comme une plate-forme plus qu'une machine, capable d'accueillir d'autres processus, tels que le meulage, l'élimination des bavures, l'ébavurage et le polissage.

Troisièmement, pour l'évolutivité, l'équipe de conception de l'entreprise est prête à développer un système qui utilise deux robots plutôt qu'un seul.

Quatrièmement, dans l'atelier, ce robot, comme la plupart des systèmes automatisés, n'est pas un tueur d'emplois, mais un créateur d'emplois. Il y a des décennies, chaque étape sur la voie de l'automatisation se heurtait à un scepticisme sans fin, et généralement à une méfiance totale, de la part de la main-d'œuvre, et quelques travailleurs pourraient encore considérer ces technologies comme des tueurs d'emplois de nos jours. Cependant, cette perspective s'estompe depuis un certain temps. Cela ressemble à un cliché, mais la robotique et les systèmes automatisés font exactement ce qu'ils ont toujours été censés faire : ils améliorent le lieu de travail en prenant en charge les tâches les plus dangereuses et les plus monotones, comme le chargement/déchargement des machines, la peinture et le soudage de base. L'enlèvement de métal ne fait pas exception. Et à mesure que l'atelier devient plus sophistiqué, cela crée de nouvelles opportunités. Avec des machines plus performantes traitant plus de tâches, les travailleurs doivent s'occuper de ces machines en échangeant des outils ; mettre en place, ajuster et démonter des cellules de travail temporaires ; et, bien sûr, programmer des robots.

Le scanner laser du système illumine l'extrémité du tube et le système de vision capture son profil. Cela permet au système de tenir compte de tout faux rond ou d'autres variations dimensionnelles afin que la trajectoire de l'outil de chanfreinage soit adaptée à la géométrie spécifique de chaque tube.