Le soudage de tuyaux et le cobot

Un opérateur surveille un cobot de soudage de tuyaux en action. Un flux provenant d'un système de vision basé sur une caméra est affiché sur le moniteur.

Trouver un soudeur de tuyauterie expérimenté n’arrive pas souvent de nos jours. L’industrie en a besoin mais ne sait pas où les trouver et se tourne donc vers l’automatisation lorsque cela est possible. Cela inclut le soudage de bobines de tuyaux et les configurations similaires dans lesquelles le tuyau est fixé et tourné.

Le bon fonctionnement de l'automatisation, tant d'un point de vue commercial que pratique, a toujours dépendu d'une série de variables, dont deux sont la manière dont le tuyau est présenté à l'automatisation et la capacité d'adaptation de cette automatisation aux changements inattendus. Plus la préparation des soudures de tuyaux est efficace et cohérente, moins il y a de surprises et plus l'opération est facile à automatiser.

L'un des défis liés à l'automatisation du soudage de tuyaux (et à tout type d'automatisation, d'ailleurs) est qu'une fois le cycle démarré, un opérateur ne peut généralement pas tenir compte des variations inattendues de l'ouverture de la racine, de l'angle de biseau ou de la rondeur. Une nouvelle catégorie de robots vient cependant changer la donne : le robot collaboratif, ou cobot.

Rien n’empêche un robot classique de se déplacer d’un point A à un point B, d’où la nécessité de le sécuriser. Se tenir sur son chemin peut entraîner des blessures graves, voire la mort.

Ce n’est pas le cas avec un cobot. Tombez sur un cobot et celui-ci ne continuera pas à bouger sans relâche. Cela va s'arrêter. Cela permet à l'opérateur et aux autres personnes de se tenir à proximité du robot pendant l'opération elle-même. Un opérateur peut en ce sens « collaborer » sur un projet, en ajustant le mouvement du robot en temps réel.

Cela a toutes sortes d’implications pour l’assemblage de base et l’entretien des machines, domaines dans lesquels les cobots ont reçu beaucoup d’attention médiatique. Mais cela a également des implications significatives pour des tâches plus complexes dans le secteur manufacturier, notamment le soudage de tuyaux.

Pour être clair, les cobots ne se contorsionneront pas pour souder des tuyaux hors de leur position, du moins pas de si tôt. Ils prospéreront plutôt dans les domaines qui nécessitent des amplitudes de mouvement moins extrêmes, notamment le soudage de tuyaux en atelier où la pièce à usiner est fixée sur un mandrin rotatif.

Les cobots conçus pour le soudage de tuyaux sont très différents des autres cobots conçus pour l'entretien et l'assemblage de machines. Ils se composent généralement d’un seul bras avec un pistolet de soudage à son extrémité. Le robot se déplace de haut en bas (Y) et d'avant en arrière (X) pour suivre la pièce. Pendant l'opération, il effectue un mouvement de tissage, similaire aux mouvements de tissage observés sur d'autres installations robotisées de soudage de tuyaux.

Lorsque vous regardez un cobot de soudage de tuyaux en action, vous verrez un robot souder et un opérateur à proximité observant, utilisant peut-être la commande suspendue pour effectuer de légers ajustements (bien que rares) si nécessaire. Le cobot ne s'arrête pas pendant toute l'opération. Il réalise un soudage continu, de la racine jusqu'à la passe du capuchon.

Dans une situation de soudage manuel, la plupart des tuyaux sont présentés aux soudeurs avec trois ou quatre punaises de pont. Pour préparer les joints de soudure pour le soudage de tuyaux avec certains cobots, les techniciens doivent produire des punaises à plumes sur lesquelles le cobot peut souder. Ainsi, au lieu de souder des punaises de pont conventionnelles, ils placent trois ou quatre points de 1 pouce (selon la taille du tuyau), puis les meulent (ou les mettent en plumes) pour effectuer une transition en douceur entre le point et la paroi latérale du joint.

Cette hotte à arc évacue les fumées et dispose de filtres de qualité soudage, de sorte que l'opérateur du cobot n'a pas besoin de porter de casque de soudage.

Lors du soudage dessus, l'opérateur du cobot appuie sur une option de la commande qui modifie plusieurs paramètres de soudage à la volée, permettant au cobot de souder et d'obtenir une fusion complète sur ces points de soudure. Après avoir parcouru les punaises, l'opérateur appuie sur le même bouton pour ramener le système au processus normal de soudage de racine.

La transition du soudage manuel au soudage robotisé ne nécessite généralement pas beaucoup de changements dans l'opération elle-même, en particulier si les soudeurs travaillent déjà avec des préparations de soudure cohérentes. Ils devront peut-être réviser leurs pratiques de virement de bord, mais c'est tout.