Ist Ihr Schweißpositionierer überlastet? Zeichen, Grundursache und was als nächstes zu tun ist

Die Überlastung des Schweißpositionierers liegt dann vor, wenn das Gewicht eines Werkstücks oder sein außermittiges Drehmoment das übersteigt, was der Motor, die Zahnräder und die Lager der Maschine tragen sollten. Die Diagnose erfolgt am besten mit dem Bewusstsein, dass Positionierer normalerweise nicht laut und mit Vorlauf brechen. Stattdessen beginnt ein Schweißpositionierer typischerweise “kränklich”zu wirken”, eine träge Bewegung, ein überhitzter Motor, ein Pitch aus Streustrom und die Einspeisung eines Unterstoffs, die Symptome der Marke häufen sich normalerweise über Wochen an. Diese Anzeichen von Problemen sind nicht spezifisch für den Stil eines Geräts, eine träge Art des Schweißens, entweder das Schweißen eines Unterstoffs, das Schweißen eines Unterstoffs oder das Schweißens, die meisten Symptome eines Unterstoffs oder des Unterstoffs.

Was tatsächlich als Überlastung gilt

Überlastung hängt nicht davon ab, wie schwer der Gegenstand auf Ihrer Waage ist, sondern davon, wie viel Drehmoment er auf den Antriebsstrang einlegt. In “Analyse und Entwurf von Positioniermechanismen für das automatische Schweißen”, “(eine am MIT im Jahr 2022 durchgeführte Maschinenbauarbeit, in der Forscher detailliert beschreiben, wie die physikalischen Belastungen, die auf die Lager einer Positionierspindel ausgeübt werden, mit dem Gewicht eines Teils sowie seinem Abstand von der Spindelachse zusammenhängen.”und nicht nur mit seinem Gewicht. Der Studie zufolge „hängt die Nennleistung des Motordrehmoments direkt mit der Tragfähigkeit der Spindel zusammen.” Jede auf einem Typenschild gefundene Kapazitätsbewertung geht davon aus, dass sich der Schwerpunkt des Teils an einem bestimmten Punkt befindet, und abweichend von diesem Punkt führt dies zu unterschiedlichen realen Kräften auf der Maschine, selbst wenn sich die Lesart auf der Skala nicht geändert hat.” Ein weiterer, von Experten begutachteter Artikel des International Journal of Engineering Research and Development, liefert ein RPollar-6-Mat-Mat-D-Mat-D-Drehmoment-D-D-D-Drehzahl-D-Drehzahl-Drehzahl-Drehzahl für ein.

Fachzeitschrift The Fabricator, eine FMA-Publikation, legt die Mathematik mit einem anschaulichen Beispiel dar Stellen Sie sich vor, Sie platzieren eine 50 lb. Schweißnaht 3 Zoll von der Oberfläche des Positionierungstisches entfernt in der horizontalen Position; diese übt ein Drehmoment von 12,5 Fuß-Pfund aus Bewegen Sie denselben 50 lb. Teil 6 Zoll entfernt und Sie verdoppeln das Drehmoment auf 25 Fuß-Pfund, trotz Verwendung des exakt gleichen Gewichts Dieses Prinzip ist, warum ein Schweißpositionierer sicher ein bestimmtes Gewicht tragen kann, wenn er auf dem Tisch zentriert ist, aber mit einem viel leichteren, aber unhandlicher platzierten Werkstück überlastet werden kann.

Ist die vertikale Kapazität wirklich die Hälfte der horizontalen Kapazität?

Die vertikale Entwertung ist der häufigste Fehler bei der Maschinendimensionierung. Wenn man bedenkt, dass der Tisch eines Positionierers kontinuierlich rotiert und in Industriemodellen typischerweise zwischen 0° und 135° liegt, wird bei zunehmendem Tischneigungswinkel ständig ein statisches Teil gehebelt, wodurch ein zunehmendes überhängendes Lastdrehmoment auf die Maschine ausgeübt wird, wenn sie sich von 0° wegbewegt.

Ein weiterer Aspekt, bei dem die Kapazität nicht absolut ist, ist die Abhängigkeit von der Position. Sogar Koikes eigene Größenrichtlinien besagen, dass ein Positionierer nur dann für 40.000 Pfund ausgelegt ist, wenn der Schwerpunkt (CG) der Last 12 Zoll oder weniger von der Tischoberfläche entfernt ist Bewegen Sie CG sogar ein oder zwei Zoll weiter weg, und dass die Bewertung von 40.000 Pfund nicht mehr gilt. Das ist ein gemeinsames Merkmal unter den Kapazitätsdiagrammen des Herstellers; Gullcos GP-200/GPP-200-Positionierer, der bei 3 Zoll gegenüber CG mit einer horizontalen Kapazität bewertet wird, sinkt auf ein Paltry-37,2 Zoll, wenn man einfach davon ausgeht, dass die vertikale Teile “Vorgänge”vor vier 12 Zoll”.”

6 Warnzeichen Ihr Positionierer ist überlastet

Eine echte Überlastung tötet normalerweise keine Maschine auf dem ersten schweren Teil; es ist kumulativ, und der Antriebsstrang sendet klare Warnzeichen, lange bevor eine kritische Komponente ausfällt Geschwindigkeitsänderungen, wenn der Tisch 12 und 6 Uhr passiert werden gekennzeichnet durch Die Tischpositioniererführung des Herstellers Als frühes, leicht zu fangendes Symptom einer unausgeglichenen oder überhängenden Last Das folgende Diagramm - The 6-Signal Overload Triage - bietet eine feldfreundliche Prüffolge, die zuerst die Symptome mit den geringsten Kosten berücksichtigt.

Das letzte Zeichen in der Liste ist nicht hypothetisch Wie ein Praktischer Maschinist-Forumsmitglied erzählte, bemerkte er, nachdem er etwa 20 Minuten lang Edelstahlarmaturen am Rotator seiner Werkstatt geschweißt hatte, einen Geruch nach brennendem Kunststoff und stellte fest, dass das Netzkabel für die Gleichstrom-Geschwindigkeitsregelung buchstäblich von innen schmilzte, da das Schweißgut noch nie am Werkstück befestigt war. Das Wiederanschließen des Bodens an das Werkstück löste das Problem sofort, ohne dass der Rotator selbst beschädigt wurde. Dieser wichtige Unterschied - elektrischer Fehler versus mechanische Überlastung - steht im Mittelpunkt des nächsten Abschnitts.

Der versteckte Fehlerpfad: Wie aktuelle Schadenslager überlastet werden

Der häufigste Irrglaube von Überlastung ist, dass es sich lediglich um ein “Gewichts” - Problem handelt. Es gibt einen weniger offensichtlichen und heimtückischen Überlastweg, der absolut nichts mit der Masse der Last zu tun hat: Schweißstrom findet seinen Weg durch die Positionierlager statt durch einen richtigen Boden. Drei unabhängige Gerätehersteller (Gullco, Westworld und Baileigh) warnen in ihren Bedienungsanleitungen vor diesem Phänomen. Gullco stellt in seinem technischen Handbuch ausdrücklich fest, “Ein schlechter Schweißgrundstrom führt dazu, dass der Schweißboden durch den Positionierer verläuft und Schäden an der Motorsteuerung, den Kabeln, dem Antriebssystem und dem Hauptspindellager verursacht.”Wenn die aktuelle Drehung von Westworld nicht durch die Erdverbindung “Baachtzu”.

Dies ist ein Phänomen, das jedem bekannt ist, der mit rotierenden Maschinen (nicht nur in Schweißforen) gearbeitet hat. In Timkens Lagerausfallkatalog, Es handelt sich um eine eigene aufgeführte Kategorie von “Burns From Electric Current”getrennt von Verschleiß, Verunreinigung oder Korrosion - mit eigener visueller Charakteristik: kleine konische, geschmolzene Flecken, die in einer Linie um das Rennen in Fahrtrichtung angeordnet sind und winzigen Wulstsaiten ähneln, elektrische Riffelung oder elektrische Lochfraß genannt. So beschreibt es ein Stellungsreparateur mit 20 Jahren Werkstatterfahrung im Miller-Forum: “Kleinlichtbogen schlägt auf die Oberfläche ein... werden viel härter als das Rennen oder Lager, und wenn es herumrollt, verursacht es Schäden, die dann die anderen Teile zerstören.” Dies ist allmählich nicht von außerhalb des Positionierers zu sehen, und die Vibration ist bereits angedeutet.

Was verhindert, dass Schweißstrom die Lager beschädigt?

Richtige Erdung: Bereitstellung eines ordnungsgemäß bewerteten Schleifrings oder federbelasteten Bürstenkontakts, der dem zurückkehrenden Schweißstrom einen einfachen Weg mit geringem Widerstand zurück zum Schweißgerät ermöglicht, anstatt ihn durch das Lager zu finden. Die Terminologie von ANSI Z49.1 (Sicherheit beim Schweißen, Schneiden und alliierten Prozessen) unterscheidet zwischen einer Arbeitsleitung und einem Erdungsleitstrom, der über ein für die Arbeit entsprechend dimensioniertes Kabel und nicht über einen improvisierten Weg zurückfließen soll Aufbauend auf diesem Standard, Die Erdungsführung des Herstellers “rät:”“Die Erdungsverbindung muss unabhängig von der Schweißkreisverbindung gemacht werden und über eine ausreichend bewertete Erdungsleitung verfügen.” Beachten Sie, dass eine Nennleistung von „200 Ampere oder mehr eine gute Faustregel ist.” Andernfalls (oder ein Ausfall verschlissener, staubverstopfter Bürsten, um ordnungsgemäß Kontakt herzustellen) zwingt der Schweißstrom dazu, seinen eigenen Weg einzuschlagen - oft über Lagerkugeln und -rennen hinweg. Eine Feldstudie zu VFD-betriebenen Motoren legt nahe, dass eine normale Welle-zu-Rahmen-Spannung im Bereich von 3 bis 5 Volt liegt, aber schädliche Einheiten können Spannungen in die zweistelligen Zahlen und darüber hinaus aufweisen. Betrachten Wellenspannungsmessungen mit einem kostengünstigen Multimeter, wenn auch als schnelle Durchlassf-Passegel, präzise.

Was tun, wenn Sie vermuten, dass die Überlastung zunimmt

Fast alle Hersteller von Positioner-Drive haben eine nahezu identische Checkliste für die ersten Schritte, die bei Motorfahrten zu unternehmen sind. – und unsere eigene Dokumentation von Gullco stimmt weitgehend wörtlich mit dem typischen Verfahren überein, das oft wie folgt zusammengefasst wird:

1. Stoppen Sie den Positionierer. Keine noch so großen Muskeln bringen Sie aus einem Strömungsabriss heraus, und wiederholte Auslöseversuche führen zu einem Gangabriss und einem Ausbrennen des Motors. „Es hält die wiederholten hohen Drehmomente, die bei einer fehlgeschlagenen Bewegung auftreten, einfach nicht aus.
2. Wiegen Sie die tatsächliche Last. Es ist die Gesamtsumme des Werkstücks, plus alle Befestigungen, Klemmen, Spannfutter, und die Nutzlastkapazität des Antriebs und seiner Anbaugeräte, nicht nur, was auf dem Werkstücketikett aufgedruckt ist.
3. Überprüfen Sie Sicherungen und thermische Fahrten. Eine Überlast-Relaisfahrt dient im Vergleich zu einer durch einen Strömungsabriss verursachten Sofortauslösung zum Abkühlen und Zurücksetzen; Wiederholte Fahrten eines Überlastrelais der Klasse 10 bei derselben Last deuten auf eine echte Überlastung und nicht auf einen Fehler hin.
4. Die Last neu zentrieren Ein außermittig verschobenes oder montiertes Werkstück mit aufgesetzter Halterung und Klemmen ist die häufigste Ursache für eine scheinbar Überlastung. Sobald es außermittig ist, ist das CG nicht mehr auf die Drehachse ausgerichtet, was zu einer Bindungswirkung und einem Anstieg des Drehmoments führt, wodurch das Überlastrelais ausgelöst wird.
5. Isolieren Sie, bevor Sie die Inspektion durchführen. Starten Sie Ihre Maschine und sperren Sie sie aus, im Einklang mit Anforderungen der OSHA an die Maschinenüberwachung, ‘s, wenn man Platten auszieht, um in den Schaltschrank zu gelangen, mit einem Meter auf Masse testet oder sich mit einem Werkzeug dem Spannfutter und der Halterung nähert, sind Rotationsenergie und Anziehungskraft (wenn die Last nicht perfekt horizontal ist) immer noch Faktoren, auch nachdem der Antrieb ausgelöst hat.

Eine in mehreren Handbüchern angemerkte Warnung: Drehen Sie die Drehung nicht um, bevor sich die Maschine nicht mehr bewegt, und starten Sie Start-Stopp-Start-Sequenzen nicht wiederholt, ohne darauf zu warten, dass die Bewegung aufhört. Diese Aktionen erhöhen die Rotationsträgheitslasten über das, was möglicherweise vorhanden ist unter statischen Lastbedingungen und werden in Warnungen als potenzielle Überlastungsauslöser genannt.

Überlastung vs. Normalverschleiß vs. Andere Fehler

Nicht alle grob laufenden Positionierer sind überlastet. A Felduntersuchung durch die britische Gesundheits- und Sicherheitsbehörde Berichtete, dass viele im Einsatz befindliche Positionierer modifiziert und/oder umgerüstet worden seien und ein sehr fortgeschrittenes Alter hätten, Infolgedessen würden viele Einheiten nicht nach Originalspezifikationen arbeiten und ihre Typenschildbewertung entspreche möglicherweise nicht den wahren Fähigkeiten der MaschineÜberlastung erst diagnostizieren, wenn Sie andere Faktoren ausgeschlossen hätten.

Ein Datenpunkt, der der letzten Aussage zugrunde liegt: Die oben zitierte Studie bezifferte die normale Welle-zu-Rahmen-Spannung auf 3 V bis 5 V, wobei Motoren tatsächlich solche Schäden erleiden, die sich in Labortests gut zweistellig und gelegentlich weitaus höher ablesen lassen. Wenn diese Messwerte deutlich hoch sind, ist das Problem wahrscheinlich eher elektrischer als mechanischer Natur. Jede übermäßige Werkstückbelastung ist für solche Schäden irrelevant, ebenso wie Änderungen, die sich darauf auswirken; und jede Art von Problem führt zu Schäden, die in der Schweißnaht erkannt werden können, bevor sie bei einer fehlgeschlagenen Komponente oder Überlast sichtbar werden. (Schließende Geschwindigkeit stört schließlich die kontrollierte Bewegung, die den gesamten Zweck eines Positionierers betrifft, ebenso wie unregelmäßige Geschwindigkeitsschwankungen über den gesamten Drehbereich hinweg.

Verhinderung wiederholter Überlastungen

Das letzte lohnt sich, ein oder zwei Minuten damit zu verbringen. “wenn ein Hersteller einen 10.000-Pfund-Teil hat, braucht er einen 10.000-Pfund-Rated-Positionierer. Das ist aber eine kurzsichtige Entscheidung, denn ein Positionierer, der zu 100 Prozent auf seine maximale Kapazität geladen wird, hat eine verkürzte Lebensdauer” wie Don Burgart, Welding Product Manager bei Koike Aronson/Ransome, so treffend feststellte in Der aktuelle Fabricator-Artikel: “Eigene Größenbestimmung mit einem Spielraum für die zukünftige Anwendungsentwicklung ist eine einfache und relativ kostengünstige Vorsorge gegen eine Vielzahl potenziell viel kostspieligerer zukünftiger Probleme. In vielen Fällen stellt sie den kostengünstigsten Weg zur allgemeinen Betriebssicherheit und zum Erfolg dar”

Nichts von dieser Logik wird sich ändern, egal welches Schweißsystem Sie mit dem Positionierer verbinden Unabhängig davon, ob es sich um eine Serienschweißzelle handelt, die kontinuierlich mit einem Drehpositionierer schweißt, um eine kleine Werkstatt, die eine Tischeinheit verwendet, um kleine Halterungen für das Elektroschweißen präzise zu positionieren, oder um einen Hersteller von Hochleistungsdruckbehältern, der einen Spindelstockpositionierer für komplexe Schweißvorgänge an Gefäßschalen benötigt, ist die Mathematik des Schwerpunkts (CG) und des Drehmoments gleich (er ändert nur die Größe der Zahlen. Technische Spezifikationen (Einstufungslast, Drehzahlbereich, Neigungsbereich) finden Sie auf dem Namen. Was die Maschine tatsächlich mit Ihren speziellen Werkstück beim Schweißen leisten kann, ist exzentrisches Lastdiagramm, um sicherzustellen, dass die erste Laststufe nicht überlastet ist, da die erste Laststufe überlastet ist, wenn Sie die kritische Last, die Überladung überladen, die erste Überladung überladen, die erste Überladung auf der kritische Teil, die Sie nicht überladen, die erste Überladung auf dem ersten Teil, die Überladung auf der Überladung, die Sie nicht überladen, die Sie nicht überladen, die Überladung, die Überladung, die Überladung auf der Überladung, die Überladung, die Überladung auf der Überladung, nicht überträgt.

“ein Positionierer, der in 100 Prozent der Fälle auf seine maximale Kapazität geladen wird, wird eine reduzierte Lebensdauer haben”

Don Burgart, Welding Product Manager, Koike Aronson/Ransome, über The Fabricator

Reparieren oder vergrößern? Der Entscheidungspunkt

Diese Frage kommt früher oder später bei den meisten Shops auf, wenn der gleiche Positionierer repariert werden muss, nachdem er ein zweites oder drittes Mal bei demselben Projekt gestolpert wurde: “Lohnt es sich, das noch einmal zu reparieren oder sollte ich einen Positionierer mit höherer Tragfähigkeit kaufen?” Es gibt keine offiziellen Branchenrichtlinien, die Ihnen bei der Entscheidungsfindung helfen „Nur Sie wissen, ob die Reparaturkosten die Kosten für eine Reduzierung überwiegen. Zu den Entscheidungsfaktoren, die Ihnen helfen, festzustellen, ob es an der Zeit ist, zu reparieren oder auszutauschen, siehe unten.“Der Schwellenwert für Reparatur- oder Betriebsgröße.

Eine umfassendere Marktanalyse des Kapitalausrüstungssektors bestätigt die gleiche Nachrüst- oder Ersatzlogik: Rotator- und Positionierflotten können durch Nachrüstungen Effizienz gewinnen, ohne neue Geräte zu kaufen, sofern der Grundrahmen und die Lager noch solide sind. Die Reparaturökonomie ändert sich jedoch erheblich, sobald der ursprüngliche Rahmen oder das ursprüngliche Lager bereits einen elektrischen Schaden aufweist.

Sollte die Reparatur-gegen-Auf-Mathematik eine neue Einheit bevorzugen, so ist sie für die Teilklasse zu dimensionieren und nicht für den Ausfall selbst. Lesen Sie in unseren Leitlinien dazu Drehschweißpositionierer, Rohrschweißpositionierer, Schweißscheiben, und Schwerlastschweißpositionierer auf die beste Art der Größe für Ihre spezielle Werkstückklasse Alle Modelle innerhalb der Aubrik Schweißpositionierungsbereich Geben Sie die Kapazität sowohl in horizontaler als auch in exzentrischer/CG-Offset-Ausrichtung an und geben Sie nicht nur die Schlagzeilenzahl an, sondern alle exzentrischen Lastdaten werden als vollständiges Diagramm veröffentlicht. Verwenden Sie das Tragfähigkeitsrechner Ein bestimmtes Teil mit einem bestimmten Modell zu vergleichen, bevor Sie bestellen.

Nichts davon ist an ein Schweißsystem oder eine Schweißmethode gebunden. Eine Ein-Mann-Werkstatt, die manuelles Schweißen durchführt und bei gelegentlichen Schweißarbeiten Schweißpositionierer verwendet, führt stündlich die gleiche Überlastungsgleichung wie eine Produktionslinie, die Lichtbogenschweißen, WIG-Schweißen, MIG-Schweißen oder Stabschweißen durchführt; Ein automatisierter Roboterzellenlaufpositionierer bei Roboterschweißvorgängen erreicht die Fehlerkurve nur schneller, da kein Schweißer dort steht, der die Warnzeichen bemerkt, bevor sie kritisch werden. Es macht keinen Unterschied, welche Art von Schweißarbeit Sie ausführen oder welche Schweißanwendungen und Schweißgeräte Sie ausführen. Jeder Tischoberschweißpositionierer und die größten Arten von Positionieren in der Werkstatt, einschließlich eines Headstockposition und eines Schweißers, der gleichen Arbeit, die gleiche Schweißprozessqualität.

Größen Sie den Schweißpositionierer richtig und erledigen Sie Ihre Erdungsarbeit einmal richtig, und ein gut konstruierter Positionierer sollte konsistente Schweißergebnisse und jahrelange Betriebszeit ohne vorzeitige Überlastung liefern.

Die Schweißbedürfnisse jedes Shops sind unterschiedlich, aber die Wirtschaftlichkeit ist es nicht: Die Fixierung des Risikos im Voraus schützt sowohl die Schweißzeit als auch die Qualität Ihrer Schweißvorgänge weitaus kostengünstiger als die Fehlerbehebung bei einem ausgeblasenen Motor oder einem Säurepittel-Spindellager im Nachhinein, egal ob der Motor eine Vollautomatisierungszelle oder ein Präzisionsschweißen von Hand antreibt. Es gibt keine Version von “optimalem Schweißen”oder Überlastschutz, die damit beginnt, dass die Ausrüstung bereits nicht mehr spezifiziert ist, und keine Möglichkeit, die Produktivität zu steigern, die einen ungeplanten Wiederaufbau übersteht Holen Sie sich die Grundlagen „Inspektion, Erdung, Verschleißen und Schweißen” bei allen Schweißaufgaben auf dem Zeitplan; Das ist das, was Sie die Schweißprobleme verbessern lässt Sie die Schweißkosten verbessern.

Häufig gestellte Fragen