Votre positionneur de soudage est-il surchargé ? Signes, cause fondamentale et que faire ensuite

La surcharge du positionneur de soudage est ce qui se produit lorsque le poids d'une pièce, ou son couple décentré, dépasse ce que le moteur, les engrenages et les roulements de la machine ont été construits pour transporter Le diagnostic est mieux fait avec une conscience que les positionneurs ne se cassent généralement pas bruyamment et avec un préavis Au lieu de cela, une position de soudage commencera généralement à agir “ickly” un mouvement paresse, un moteur par-dessushe, un p roulement par courant parasite et par défaut une position de soudage, les symptômes de soudage s'accumulent généralement au fil des semaines Ces signes de problème sont spécifiques coller au style d'une machine ou au type de soudage, soit l'équipement d'arc de veille immergé, soit le dispositif de rupture de pile de montre, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure rotatif, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit le dispositif de soudure, soit.

Ce qui compte réellement comme une surcharge

La surcharge n'est pas fonction de la lourdeur de l'article sur votre balance, mais de la quantité de couple qu'il place sur la transmission. Dans “Analyse et conception de mécanismes de positionnement pour le soudage automatique”, [TRADUCTION] ?Une thèse de génie mécanique menée au MIT en 2022, des chercheurs détaillent comment les contraintes physiques exercées sur les roulements d'une broche de positionnement sont liées au poids d'une pièce ainsi qu'à sa distance de l'axe de broche à partir de son seul poids Selon l'étude, “La capacité nominale de couple moteur est directement liée à la capacité de charge de la broche.” Chaque capacité nominale trouvée sur une plaque signalétique suppose que le centre de gravité de la pièce est à un point particulier, et s'écartant de ce point entraîne différentes forces réelles sur la machine même si la lecture à l'échelle n'a pas changé Un autre article évalué par des pairs par le Journal International of Engineering Research and Development (JER) donne précisément une relation moteur/R1, conduit la charge statique (math).

Magazine commercial The Fabricator, une publication de la FMA, [TRADUCTION], expose le calcul avec un exemple clair Imaginez placer un 50 lb. de soudure à 3 pouces de la surface de la table de positionnement en position horizontale ; cela exerce un couple de 12,5 pieds-livres Déplacez ce même 50 lb. partie à 6 pouces et vous doublez le couple à 25 pieds-livres, malgré l'utilisation exacte du même poids Ce principe est la raison pour laquelle un positionneur de soudage peut supporter en toute sécurité un poids spécifique lorsqu'il est centré sur la table, mais peut être surchargé avec une pièce beaucoup plus légère mais plus maladroite.

La capacité verticale est-elle vraiment la moitié de la capacité horizontale ?

La désévaluation verticale est l'erreur la plus fréquente dans le dimensionnement de la machine Si vous considérez la rotation continue que peut subir la table d'un positionneur - allant typiquement de 0° à 135° dans les modèles industriels-même une partie statique est constamment exploitée à mesure que l'angle d'inclinaison de la table augmente, plaçant un couple de charge en surplomb croissant sur la machine lorsqu'elle s'éloigne de 0°.

Un autre aspect où la capacité n'est pas absolue est sa dépendance à la position Même les propres directives de dimensionnement de Koike disent qu'un positionneur est évalué pour 40 000 lb seulement lorsque le centre de gravité (CG) de la charge est à 12 pouces ou moins de la surface de la table Déplacez ce CG même à un pouce ou deux plus loin, et que la cote de 40 000 lb ne s'applique plus C'est un trait commun parmi les tableaux de capacité du fabricant ; le positionneur GP-200/GPP-200 de Gullco, évalué à 150 lbs à 3 pouces du CG, chute à une différence dérisoire dérisoire 37,5 à la fois horizontale.“

6 signes avant-coureurs Votre positionneur est surchargé

Une véritable surcharge ne tue généralement pas une machine sur la première partie lourde ; elle est cumulative, et la transmission enverra des signes d'avertissement clairs bien avant qu'un composant critique ne tombe en panne Les changements de vitesse au passage de la table à 12 heures et à 6 heures sont signalés par Le guidage paillasse-positionneur du Fabricant en tant que symptôme précoce et facile à attraper d'une charge déséquilibrée ou en surplomb Le graphique suivant - Le triage de surcharge à 6 signaux - fournit une séquence de vérification conviviale pour le terrain qui traite d'abord des symptômes de coût à inspecter les plus bas.

Le dernier signe de la liste n'est pas hypothétique Comme l'a raconté un membre du forum Practical Machinist, après avoir soudé des raccords en acier inoxydable sur le rotateur de son magasin pendant environ 20 minutes, il a remarqué une odeur de plastique brûlant et a constaté que le cordon d'alimentation pour le contrôle de vitesse CC fondait littéralement de l'intérieur, car le fil de terre de soudage n'avait jamais été fixé à la pièce à usiner La reconnexion du sol à la pièce à usiner a immédiatement résolu le problème, sans dommage pour le rotateur lui-même Cette distinction importante - défaut électrique contre surcharge mécanique - est le foyer de la section suivante.

Le chemin de défaillance caché : comment les dommages actuels de surcharge augmentent

L'idée fausse la plus courante de la surcharge est qu'il s'agit simplement d'un problème de“ de poids de la coordonnée Il y a un chemin de surcharge moins apparent et insidieux qui n'a absolument rien à voir avec la masse de la charge : le courant de soudage se frayant un chemin à travers les roulements du positionneur au lieu d'une bonne terre Ce phénomène est mis en garde par trois fabricants d'équipements indépendants (Gullco, Westworld et Baileygh) dans leurs manuels d'opérateur Gullco déclare explicitement dans son manuel technique, ” Une mauvaise électrode de soudage “ Un mauvais circuit de masse fera passer la masse de soudure à travers la table de commande de soudure, les roulements de terre spécifiques ne pas de connexion de soudure au support de masse de soudure.

C'est un phénomène familier à tous ceux qui ont fait n'importe quel travail avec des machines tournantes (pas seulement ces forums de soudage uniquement).Dans Catalogue de défaillance des roulements de Timken, [TRADUCTION], c'est sa propre catégorie de “ Burns From Electric Current”-séparée de l'usure, de la contamination ou de la corrosion-avec sa propre caractéristique visuelle : de petits spots coniques fondus disposés en ligne autour de la course dans le sens du déplacement, ressemblant à de minuscules petites cordons de perles, appelés cannelures électriques ou piqûres électriques Voici comment un réparateur positionneur de 20 ans d'expérience en magasin le décrit dans le forum Miller : “ les frappes d'arc en surface... deviennent beaucoup plus dures que la course ou le roulement, et en roulant autour il provoque des dommages qui détruisent ensuite les autres pièces. Cela arrive progressivement, ne peut pas être vu de l'extérieur du positionneur, et par le temps il a déjà été montré et par la course.

Qu'est-ce qui empêche le courant de soudage d'endommager les roulements ?

Mise à la terre appropriée : fournir une bague collectrice correctement évaluée ou un contact de brosse à ressort qui donne au courant de soudage de retour un chemin facile à faible résistance vers la machine de soudage au lieu de le trouver à travers le roulement. La terminologie ANSI Z49.1 (Safety in Welding, Cutting and Allied Processes) fait la distinction entre un fil de travail et un courant de plomb au sol doit revenir via un câble dimensionné de manière appropriée pour le travail, et non par un itinéraire improvisé. S'appuyant sur cette norme, Le guide de mise à la terre du Fabricant conseille : “la connexion de mise à la terre doit être rendue indépendante de la connexion du circuit de soudage et avoir un avance à la terre adéquatement évaluée,” notant qu'une cote de“200 ampères ou plus est une bonne règle de base.” Ne pas le faire (ou échec des brosses usées, bouchées par la poussière d'atelier pour établir un contact approprié) force le courant de soudage à prendre son propre chemin - souvent à travers les billes et les courses de roulement Une étude de terrain sur les moteurs entraînés par VFD suggère qu'une tension normale d'arbre à cadre est dans la plage de 3 à 5 volts, mais les unités endommageuses peuvent présenter des tensions dans les doubles chiffres et au-delà. Considérez les mesures de tension d'arbre avec un multimètre peu coûteux pour être un avertissement précis.

Que faire dès que vous soupçonnez une surcharge

Presque tous les fabricants de positionneurs disposent d'une liste de contrôle presque identique pour les premières étapes à suivre lorsque le moteur trébuche et notre propre documentation de Gullco correspond à peu près textuellement à la procédure typique, souvent résumée comme suit :

1. Arrêtez le positionneur. Aucune quantité de muscle ne vous sortira d'un décrochage, et des tentatives de voyage répétées vont dépouiller les engrenages et brûler le moteur ; il ne peut tout simplement pas supporter les couples élevés répétés impliqués dans un mouvement raté.
2. Peser la charge réelle C'est la somme totale de la pièce à usiner, plus toute fixation, pinces, mandrins, et la capacité nominale de charge utile du lecteur et de ses fixations, pas seulement ce qui est imprimé sur l'étiquette de la pièce à usiner.
3. Vérifiez les fusibles et les déplacements thermiques. Un déclenchement de relais de surcharge, par rapport à un déclenchement instantané provoqué par un décrochage, est conçu pour refroidir et se réinitialiser ; les déplacements répétés d'un relais de surcharge de classe 10 sur la même charge suggèrent une véritable surcharge et non un problème.
4. Recentrer la charge Une pièce décalée ou montée décentrée, avec une fixation et des pinces appliquées, est la cause la plus fréquente de ce qui semble être une surcharge Une fois décentrée, le CG n'est plus aligné avec l'axe de rotation, et cela provoque une action de fixation et une augmentation du couple, ce qui déclenche le relais de surcharge.
5. Isolez avant d'inspecter. Désalimentez et verrouillez votre machine, conformément à Exigences de l'OSHA en matière de protection des machines, [TRADUCTION], si vous retirez des panneaux pour entrer dans l'armoire de commande, si vous testez la recherche d'un sol avec un compteur ou si vous vous approchez du mandrin et du luminaire avec un outil L'énergie de rotation et la traction gravitationnelle (si la charge n'est pas parfaitement horizontale) sont toujours des facteurs, même après le déclenchement du variateur.

Une mise en garde relevée dans plusieurs manuels : n'inversez pas la rotation avant que la machine n'ait cessé de bouger, et n'initiez pas de façon répétitive des séquences de démarrage-arrêt-démarrage sans attendre l'arrêt du mouvement Ces actions augmentent les charges d'inertie de rotation au-dessus de ce qui peut être présent dans des conditions de charge statique et sont citées dans les avertissements comme déclencheurs potentiels de surcharge.

Surcharge vs usure normale vs autres défauts

Tous les positionneurs grossièrement opérationnels ne sont pas surchargés. UN enquête sur le terrain menée par le Health and Safety Executive du Royaume-Uni signalé que de nombreux positionneurs en cours d'utilisation avaient été modifiés et/ou réaménagés et étaient d'un âge très avancé En conséquence, de nombreuses unités ne fonctionnent pas selon les spécifications d'origine et leur cote de plaque signalétique peut ne pas représenter les véritables capacités de la machine Ne diagnostiquez pas la surcharge tant que vous n'avez pas exclu d'autres facteurs.

Un point de données sous-tendant la dernière affirmation : l'étude citée ci-dessus place la tension normale d'arbre à cadre entre 3 V et 5 V, les moteurs subissant en fait ce genre de dommages se lisant bien en deux chiffres et parfois bien plus haut dans les tests en laboratoire Lorsque ces lectures arrivent sensiblement haut, le problème est probablement électrique plutôt que mécanique Toute charge excessive de la pièce n'est pas pertinente pour de tels dommages, tout comme les modifications qui l'affectent ; et l'un ou l'autre type de problème entraînera le genre de dommages qui peuvent être détectés dans la soudure avant qu'elle ne soit vue sur un composant défaillant ou un déclenchement de surcharge. (La vitesse de déplacement irrégulière, après tout, perturbe le mouvement contrôlé qui est l'objectif entier d'un positionneur de vitesse de vitesse de la plage de soudure).

Prévenir les surcharges répétées

Ce dernier vaut la peine d'y consacrer une minute ou deux. “si un fabricant a une pièce de 10 000 lb, il a besoin d'un positionneur de 10 000 lb. Mais c'est une décision à courte vue, car un positionneur chargé à sa capacité maximale 100 p.100 du temps aura une durée de vie réduite.” comme Don Burgart, chef de produit de soudage chez Koike Aronson/Ransome, l'a si bien indiqué dans l'article récent de Fabricator: “ledimensionnement approprié avec une marge pour le développement futur d'applications est une précaution simple et relativement peu coûteuse contre une foule de problèmes futurs potentiellement beaucoup plus coûteux Dans de nombreux cas, il représente la voie la moins coûteuse vers la fiabilité opérationnelle globale et le succès de”

Aucune de cette logique ne changera, quel que soit le système de soudage que vous connectez au positionneur Peu importe s'il s'agit d'une cellule de soudage de production exécutant un soudage continu avec un positionneur rotatif, un petit atelier qui utilise une unité de table pour positionner précisément les petits supports pour le soudage électrique, ou un fabricant de récipients sous pression de haute production qui nécessite un positionneur de poupée arrière de poupée pour les opérations de soudage complexes sur les coques de récipients, les mathématiques du centre de gravité (CG) et le couple seront les mêmes (la partie excentrée est synchronisée seulement modifier l'ampleur des nombres Spécifications techniques (charge classée, plage de régime, plage d'inclinaison) se trouvent sur la plaque signalétique Ce que les pièces de travail particulières pendant le soudage se trouvent réellement se trouvent dans le chargement particulier pendant le chargement de soudage se trouvent dans le chargement excent le chargement de soudage se trouvent dans le temps de soudage se trouvent dans le temps de soudage est juste synchroniser le temps de chargement de chargement de chargement de chargement de chargement de chargement de chargement de chargement de chargement de chargement de chargement de chargement de conseil et de contrôle de contrôle de contrôle de la fois.

“a positionneur chargé à sa capacité maximale 100 pour cent du temps aura une durée de vie réduite.”

Don Burgart, chef de produit de soudage, Koike Aronson/Ransome, via The Fabricator

Réparer ou augmenter ? Le point de décision

La plupart des magasins tôt ou tard ont cette question surgit quand le même positionneur doit être réparé après avoir été déclenché une deuxième ou une troisième fois sur le même projet : “Est-ce la peine de réparer cela à nouveau ou devrais-je acheter un positionneur avec une capacité de charge plus élevée ?” Il n'y a pas de directives officielles de l'industrie qui vous aideront à prendre cette décision seulement vous savez si le coût de la réparation dépasse le coût d'être à la baisse Pour les facteurs de prise de décision qui vous aideront à déterminer s'il est temps de réparer ou remplacer, voir Le seuil de réparation ou de mise à niveau ci-dessous.

Une analyse de marché plus large du secteur capital-équipement confirme la même logique de modernisation ou de remplacement : les flottes de rotateurs et de positionneurs peuvent gagner en efficacité grâce aux rénovations sans acheter de nouveaux équipements, à condition que le cadre de base et les roulements soient toujours sains. Mais l'économie de la réparation change considérablement une fois que le cadre ou le roulement d'origine présente déjà des dommages électriques.

Si les mathématiques de réparation et de taille supérieure favorisent une nouvelle unité, taillez-la pour la classe de pièce plutôt que pour la défaillance elle-même, lisez nos conseils positionneurs de soudage rotatifs, positionneurs de soudage de tuyaux, platines soudantes, et positionneurs de soudage robustes sur la meilleure façon de dimensionner pour votre classe spécifique de pièce à usiner Tous les modèles au sein de l'Aubrik plage de positionneurs de soudage spécifiez la capacité à la fois dans l'orientation horizontale et dans l'orientation excentrique/décalage CG, et plutôt que de vous donner uniquement le chiffre principal, toutes leurs données de charge excentrique sont publiées sous forme d'organigramme complet. calculateur de capacité de charge pour vérifier une pièce spécifique par rapport à un modèle donné avant de commander.

Rien de tout cela n'est lié à un système de soudage ou à une méthode de soudage. Un atelier individuel effectuant du soudage manuel et utilisant des positionneurs de soudage lors de travaux de soudage occasionnels exécute la même équation de surcharge qu'une ligne de production exécutant du soudage à l'arc, du soudage TIG, du soudage MIG ou du soudage par bâtonnets sur une base horaire ; un positionneur automatisé de fonctionnement de cellules robotisées dans les opérations de soudage robotisées atteint simplement la courbe de défaillance plus rapidement, car aucun soudeur ne se trouve là pour remarquer les signes avant qu'ils ne deviennent critiques. Ce type de travail de soudage que vous effectuez ou quelles applications de soudage et équipements de soudage de soudage que vous exécutez : positionneurs physiques de table et de réponse aux tâches de travail de soudure de qualité élevée après le processus de soudure a toujours la même qualité de soudure a été la même qualité de soudure et de soudure.

Taillez correctement le positionneur de soudure et effectuez votre travail de mise à la terre correctement une fois, et un positionneur bien conçu doit fournir des résultats de soudage cohérents et des années de service sans surcharge prématurée.

Les besoins de soudage de chaque magasin sont différents, mais les aspects économiques ne le sont pas : la correction du risque à l'avant protège à la fois le temps de soudage et la qualité de vos opérations de soudage bien à moindre coût que le dépannage d'un moteur soufflé ou d'un roulement à broche piqué à l'acide après coup, que le moteur alimente une cellule d'automatisation complète ou le soudage de précision effectué à la main Il n'existe aucune version de “ dérivation de soudage optimale ou de protection contre les surcharges ” qui commence avec un équipement déjà hors spécifications, et aucun moyen d'augmenter la productivité qui survit à une reconstruction imprévue Obtenez les fondamentaux : inspection, mise à la terre, dimensionnement des joints soudés et tâches de soudage sur le calendrier ; cela permet juste d'améliorer les tâches de soudage ; cela vous permet de souder des problèmes de souder.

Foire aux questions