Үлкен PE контейнерлерін роботпен дәнекерлеу» 

Үлкен PE контейнерлерін роботпен дәнекерлеу дегеніміз не және ол неге ойынды өзгертеді?

Үлкен PE резервуарларын роботты дәнекерлеу - бұл процесті автоматтандыру ғана емес, 10-нан 500 текше метрге дейінгі резервуарлардың тұтастығын қамтамасыз етудегі түбегейлі ауысым. Біздің тәжірибемізде роботты жүйелерге көшу тігіс ақауларының санын қол әдісіне тән 15-20%-дан тұрақты 0,5-1,2%-ға дейін төмендететінін көреміз. Химиялық резервуар немесе ағынды суларды тазарту резервуарын салған кезде, әрбір миллиметр қосылыс кәсіпорынның экологиялық қауіпсіздігі мен қаржылық тәуекелдері үшін жауап береді. Мұндай масштабта қолмен экструзиямен дәнекерлеу «тартерек» болады: адам факторы, оператордың шаршауы және толтырғыш штанганың тамаша кірістіру бұрышын сақтай алмау тек жүктеме кезінде пайда болатын микрожарықтарға әкеледі.

Қолмен дәнекерленген резервуардың бұрышындағы ағып кету салдарынан ірі қоқыс өңдеу зауыты 3 апта тоқтап қалған жағдайға тап болдық. Себебі тривиальды болып шықты: оператор күрделі геометрия аймағындағы температура жағдайына төтеп бере алмады. Робот бағдарламаны тәулік уақытына қарамастан градус және миллиметр дәлдігімен орындайды. Егер сіздің мақсатыңыз қатал орталар үшін берік полиэтилен (PE-HD/PE-LLD) контейнерін жасау болса, роботтық дәнекерлеу - тұрақты жөндеусіз ұзақ мерзімді құрылым тұтастығын қамтамасыз етудің жалғыз жолы.

Техникалық параметрлері және ірі жобалар үшін жабдықтарды таңдау

Ірі PE контейнерлерін өндіруді жоспарлау кезінде роботтың болуы ғана емес, оның сипаттамаларының өнімнің өлшемдері мен қабырғасының қалыңдығына сәйкестігі шешуші фактор болып табылады. Жүк көтергіштігі 6-20 кг стандартты өндірістік манипуляторлар қуаты 3,5-тен 6,0 кВт-қа дейінгі мамандандырылған экструдерлермен жабдықталған. Неліктен бұл маңызды? Үлкен резервуарларға тән қалыңдығы 20-40 мм болатын дәнекерлеу парақтары толтырғыш материалдың жоғары балқу өнімділігін талап ететіндіктен. 3,5 кВт экструдер сағатына 4-5 кг-ға дейін балқыма шығаруға қабілетті, бұл манипулятордың жылдамдығын сақтау және негізгі материалдың қызып кетуіне жол бермеу үшін өте маңызды.

Роботтың жұмыс аймағы бір қондырғыда дәнекерлеуге болатын контейнердің максималды өлшемін анықтайды. Көптеген өнеркәсіптік қолданбалар үшін 2,5–3,2 метр диапазон оңтайлы болып табылады. Дегенмен, биіктігі 4 метрден асатын тік силостарды жасау кезінде роботтың өзін резервуар қабырғасы бойымен жылжытатын сыртқы осьтерді (сызықты жолдарды) жиі пайдалану қажет. Бұл жабдықты бірнеше рет өзгертуді болдырмайды және тігістерді біріктіру қателерінің қаупін азайтады. Біздің жобаларда біз әрқашан траекторияны робот өзі үшін ең эргономикалық аймақта жұмыс істейтіндей етіп есептейміз, позициялау дәлдігі төмендеуі мүмкін осьтердің максималды айналу бұрыштарына жақын орындардан аулақ боламыз.

Басқару жүйесі бейімделу функцияларын қолдауы керек. Жазылған жолды жай ғана қайта шығару жеткіліксіз, өйткені PE парақтарында термоформалау немесе иілуден кейін геометрияда шамалы ауытқулар болуы мүмкін. Қазіргі заманғы контроллерлер нақты уақытта дәнекерлеу басының жолын түзету үшін лазерлік сканерлерді немесе тактильді сенсорларды пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл, әсіресе, бұрыштық қосылыстарды дәнекерлеу және түбін қабырғаларға дәнекерлеу кезінде дұрыс, онда бос орын бірнеше миллиметрге «жүре» алады. Бұл параметрді елемеу ену немесе күйіп кетудің болмауына әкеледі.

Робот түрін таңдау сайтта талап етілетін қауіпсіздік сертификаттарына да байланысты. Жарылыс қаупі бар аймақтарда жұмыс істеу үшін (мысалы, жанғыш сұйықтықтарды сақтауға арналған контейнерлер) Ex (ATEX) белгісі бар өңдеушілер қажет. Мұндай жағдайларда кәдімгі өнеркәсіптік роботтарды пайдалануға тыйым салынады. Сонымен қатар, жабдық Ресей Федерациясында және Кедендік одақ елдерінде заңды жұмыс істеу үшін EAC (Еуразиялық сәйкестік) стандарттарына сәйкес келуі керек. Қажетті сертификаттың болмауы жобаны тексеру органдарымен тоқтатуға әкелуі мүмкін.

Біздің клиенттеріміздің бірі кірістірілген дәнекерлеу аймағының температурасын бақылау жүйесі жоқ роботты сатып алу арқылы ақшаны үнемдеуге тырысты. Нәтижесі қымбат жөндеуді және тігістерді қайта квалификациялауды қажет ететін резервуарлар партиясының үш жерінде материалдың локализацияланған күйіп кетуі болды. Технологиялық параметрлерді: сым беру жылдамдығын, саптаманың температурасын, манипулятордың қозғалыс жылдамдығын кешенді бақылауы бар кешендерді таңдауды ұсынамыз. Бұл деректер өнімге сандық сапа сертификатын жасай отырып, әрбір тігіс үшін тіркелуі керек.

Үлкен көлемдегі дәнекерлеу әдістерін салыстыру

Кестені талдау жаппай өндірісте немесе ірі біртұтас объектілерді өндіруде автоматтандырудың айқын артықшылығын көрсетеді. Егер сіз жылына 10-нан астам үлкен контейнерлерді шығаруды жоспарласаңыз, роботты ұяшықтың өзін-өзі ақтауы 12-18 ай ішінде сынықтарды азайтуға және өндіріс жылдамдығын арттыруға байланысты болады.

Бетті дайындау және өңдеу технологиясы: қадамдық алгоритм

Үлкен PE контейнерлерін роботпен дәнекерлеудің сәттілігі 80% жиекті дайындау және парақты бекіту сапасына байланысты. Көптеген адамдар робот құрастырудың кез келген кемшіліктерін түзетеді деп қателеседі. Бұл дұрыс емес. Робот - орындаушы; ол саңылаулар немесе жеткіліксіз ену қаупінсіз 1-2 мм-ден астам саңылауларды өтей алмайды. Дәнекерлеуді бастамас бұрын, шеттерін мұқият өңдеу керек.

1. Механикалық жиекті өңдеу (V-канав).Қалыңдығы 10 мм-ден асатын парақтар үшін 45-55 градус бұрышта фаска қажет. Фрезерлеу немесе сүргілеу қолданылады. Өңдеуден кейінгі беттің тазалығы Ra 12.5 кедір-бұдырлық класына сәйкес келуі керек. Кесу кезінде пайда болған барлық оксидтер мен ластаушы заттарды жою маңызды. Зауыттық белгілерді немесе таңбаларды шетінде қалдыру қосылыстың әлсіреуіне әкеледі. Біз бұл қадамды елемеу гидравликалық сынақтар кезінде тігістің деламинациясына әкелетін жағдайларды көрдік.
2. Майсыздандыру және тазалау.Дәнекерленетін жиектердің бетін және оған іргелес аумақты (жиегінен кемінде 50 мм) майларды, майларды және шаңды кетіру үшін арнайы қоспамен өңдеу керек. Полиэтилен үшін құрамында хлор бар еріткіштерді пайдалануға тыйым салынады, өйткені олар материалдың химиялық ыдырауын тудыруы мүмкін. Бетін түксіз шүберекпен сүртіңіз. Тіпті саусақ іздері балқыманың адгезиясын азайтады.
3. Агрегаттарды бекіту және құрастыру.Парақтарды айлабұйымға немесе дәнекерлеу үстеліне қатты бекіту керек. Роботтың өтуі кезінде орын ауыстыруға жол берілмейді. Цилиндрлік қабықшаларды құрастырған кезде байлау белдіктерін немесе уақытша ілмектерді (жылу қарындаш немесе жылдам қол экструдер) пайдаланыңыз, содан кейін робот дәнекерлейді. Жиектер арасындағы алшақтық парақ қалыңдығының 10% аспауы керек.
4. Робот параметрлерін орнату.Контроллерге материалды (PE түрі, MFI тығыздығы), қабырға қалыңдығы және толтырғыш өзек диаметрі (әдетте 3-5 мм) енгізіңіз. Ыстық ауа температурасын (280-320°C) және экструдер температурасын (240-260°C) орнатыңыз. Манипулятордың қозғалыс жылдамдығы бірінші үлгі үшін эксперименталды түрде таңдалады, бірақ әдетте 0,5-1,2 м/мин. Дәнекерлеу басының бұрышын реттеу маңызды (әдетте тігіс жазықтығына 45-60 градус).
5. Бағдарламаны іске қосу және бақылау.Дәнекерлеу циклін автоматты режимде бастаңыз. Оператор процесті визуалды түрде және сенсор көрсеткіштеріне сүйене отырып, аса қажет болмаса араласпай бақылауы керек. Роликтің қалыптасуына назар аударыңыз: ол біркелкі болуы керек, астыңғы кесулер немесе салбырауларсыз. Роликтің ені әдетте әр жағынан ойықтың енінен 2-4 мм-ден асады.

Жаңадан бастаушылар жиі жіберетін қателік - өнімділікті арттыру үшін тым тез дәнекерлеуге тырысу. Бұл жылудың қосылыстың тереңдігіне өтуге уақыты жоқтығына, ал тігістің үстірт болып қалуына әкеледі. Басқа экстремалды - тым баяу қозғалыс, бұл парақтың қызып кетуін және деформациясын тудырады. Тепе-теңдік полиэтиленнің белгілі бір маркасы үшін әзірленген технологиялық картаны қатаң сақтауда жатыр.

Әртүрлі салаларда қолдану: суды тазартудан химиялық сақтауға дейін

Роботтық дәнекерлеу тығыздық пен химиялық төзімділікке қойылатын талаптар барынша жоғары болатын секторларда кең қолданыс тапты. Технологияның тиімділігін көрсететін екі нақты жағдайды қарастырайық.

1-жағдай: Ағынды суларды тазарту қондырғыларына арналған резервуарлар (Су тазарту).
Коммуналдық кәсіпорын аэротенктерге арналған 150 м³ сыйымдылығы бар цистерналар партиясына тапсырыс берді. Дәстүрлі бетон ерітіндісі қымбат гидрооқшаулауды және тұрақты жөндеуді қажет етті. Контейнерлерді қара түсті PE-HD (УК-қорғау үшін көміртегі қарасы бар) жасау туралы шешім қабылданды. Қабырғасының қалыңдығы 25 мм. Роботтық дәнекерлеудің арқасында бір резервуарды дайындау уақыты 14 күннен (қолмен) 6 күнге дейін қысқарды. Негізгі артықшылығы - тігістердің толық беріктігі. Су құйып, 24 сағат бойы сынағаннан кейін ағып кету 0 литр болды. Гидроизоляция жұмыстарының және орнату уақытының болмауына байланысты үнемдеу жоба бюджетінің шамамен 35% құрады. Дереккөз: Эко-Су жобасының есебі, 2024 ж.

2-жағдай: Агрессивті реагенттерді сақтау (Химия өнеркәсібі).
Тыңайтқыш зауытына 93% концентрациядағы күкірт қышқылын сақтайтын резервуарлар қажет болды. Болатты пайдалану қымбат төсемдер немесе қорытпаларды қажет етті. PE контейнерлері тамаша шешім болды. Дегенмен, әрбір контейнердің көлемі 80 м³-ге жетті, ал қабырғасының қалыңдығы 30 мм болды. Мұндай қалыңдықтарды тік күйде қолмен дәнекерлеу өте қиын және қатты қызған кезде газдардың бөлінуіне байланысты дәнекерлеушілердің денсаулығына қауіпті. Роботтандырылған кешен барлық тік және төбелік тігістерді жерден немесе ең аз тіреуіштерден орындауға мүмкіндік берді, тұрақты сапаны қамтамасыз етті. Резервуарлардың жұмыс температурасы +60°С-қа жетеді. Роботтарды пайдалану қауіпті ортада жұмыс істегенде адам факторының қаупін жойды. Мұндай контейнерлердің қызмет ету мерзімі 50 жыл деп есептеледі.

Екі жағдайда да негізгі фактор күрделі траекторияларды бағдарламалау мүмкіндігі болды. Робот тұрақты жылдамдық пен шабуыл бұрышын сақтай отырып, құбырларды, люктерді және арматураларды оңай айналып өтеді. Оператордың шаршауынсыз ондаған метр тігісті қолмен орындау мүмкін емес.

Сапаны бақылау және сәйкестік стандарттары

Сапаны қатаң бақылаусыз үлкен контейнерлердің сенімділігіне кепілдік беру мүмкін емес. Роботтық дәнекерлеу қолмен дәнекерлеу кезінде қол жетімді емес бірегей тексеру мүмкіндіктерін береді. Біріншіден, бұл цифрлық журнал жүргізу. Робот контроллері әрбір тігістің барлық параметрлерін жазады: ток, кернеу, жылдамдық, температура. Бұл деректерді жүктеп алуға және өнім паспортына қосуға болады. Тұтынушы үшін бұл процестің ашықтығын білдіреді.

Екіншіден, визуалды және аспаптық бақылау. Робот жасаған дәнекерлеу тігістері визуалды тексеруді (VT) жеңілдететін анықтамалық көрініске ие. Ішкі ақауларды анықтау үшін ультрадыбыстық зерттеу (UT) немесе рентгенография қолданылады. Дәнекерлеу құрылымының біртектілігіне байланысты ультрадыбыстық сынау нәтижелерін түсіндіру бір мағыналы болады. ГОСТ Р 57707-2017 стандарты (DVS 2203 аналогы) термопластиктердің дәнекерленген қосылыстарын бақылау әдістерін реттейді. Бұл стандарттарды сақтау нысанды пайдалануға беру үшін міндетті болып табылады.

Дәнекерлеу процедураларының өздерін сертификаттауды атап өту маңызды (WPS - Welding Procedure Specification). Серияны іске қоспас бұрын әрбір робот бағдарламасы сертификатталуы керек. Бақылау үлгілері дайындалады және деструктивті сынақтан өтеді (жыртылу, иілу, макросекция). Байланыстың беріктігін растағаннан кейін ғана (ол негізгі материалдың беріктігінің кем дегенде 80-90% болуы керек) нақты өнімдермен жұмыс істеуге рұқсат етіледі. Біздің серіктестеріміздің бірі бұл процедураны елемеді және нөлден төмен температурада тігістің сынғыштығына байланысты клиенттен шағым түсірді. Параметрлер жазғы кезең үшін таңдалған және салқындату кезінде кристалдануды есепке алмағаны белгілі болды.

Өнімдерді экспорттау немесе халықаралық тұтынушылармен жұмыс істеу үшін көбінесе еуропалық DVS (Германдық дәнекерлеу қоғамы) немесе американдық ASTM стандарттарына сәйкестік қажет. Роботтық жүйелер бағдарламалық жасақтама параметрлерін өзгерту арқылы осы стандарттарға оңай бейімделе алады, ал персоналды қолмен дәнекерлеудің жаңа стандарттарына қайта даярлау бірнеше айға созылады.

Экономикалық тиімділік және өтелуді есептеу

Үлкен PE контейнерлерін роботпен дәнекерлеуге салынған инвестиция бір қарағанда маңызды болып көрінеді. Манипулятор, экструдер және қауіпсіздік жүйесі бар кешеннің құны бірнеше ондаған мың еуродан басталады. Алайда, ТШО-ның егжей-тегжейлі есебі (жалпы меншік құны) керісінше көрсетеді.

Әрқайсысының көлемі 50 м³ болатын 10 резервуарды өндіруге арналған шығындар құрылымын қарастырайық:

• Еңбек шығындары:Қолмен дәнекерлеу үшін бір резервуарға 2 апта ішінде 3-4 жоғары білікті дәнекерлеушілер бригадасы қажет. Робот 1 оператор-реттеуіштің көмегімен 5 күнде төтеп береді. Еңбекақы қорындағы (ЖҚ) жинақ 60%-ға дейін.
• Материалды тұтыну:Қолмен дәнекерлеу кезінде қоректендірудің тұрақсыздығына және қайта өңдеу қажеттілігіне байланысты толтырғыш штанганың шамадан тыс қолданылуы жиі байқалады. Робот материалды грамдық дәлдікпен мөлшерлейді. Қосымша үнемдеу - 10-15%.
• Ақаулар және кепілдік жағдайлары:Дайын нысандағы ағып кетуді жою құны (мазмұнын төгу, оқшаулауды алып тастау, жөндеу, қайта орнату) жаңа контейнерді дайындау құнынан асып кетуі мүмкін. Ақауларды 15%-дан 1%-ға дейін төмендету тәуекелді айтарлықтай үнемдейді.

Сонымен қатар, роботтандыру кадр мәселесін шешеді. Төбенің тігістерін биіктікте дәнекерлеуге қабілетті жоғары деңгейдегі полиэтилен дәнекерлеушіні табу қиынға соғуда. Роботқа біліктілік қажет емес, тек дұрыс бағдарлама керек. Бұл өндірістің «жұлдыз» мамандарына тәуелділігін жояды.

2 ауысымда жүктелген жабдықтың өтелу мерзімі орта есеппен 14-18 айды құрайды. Тапсырыс көлемінің ұлғаюымен бұл мерзім 10 айға дейін қысқарады. Экспортта жұмыс істейтін немесе қатаң сапа талаптары бар мемлекеттік тапсырыстарды орындайтын өндірушілер үшін роботтарды енгізу жай ғана нұсқа емес, нарықта өмір сүрудің қажеттілігі болып табылады.

Мұнай, газ және химия өнеркәсібі үшін кешенді шешімдер: Вуси Кайшенг ЖШС тәжірибесі

Контейнерлерді пісіру мен өндірудің озық технологияларын енгізу технологиялық тізбектерде қолданылатын негізгі жабдықтардың сапасына тікелей байланысты. Жоғары өндірістік стандарттарды салалық талаптарды терең түсінумен үйлестіретін компанияның тамаша мысалыWuxi Kaisheng Electric Power and Petrochemical Equiment Co., Ltd.. Жылу тасымалдағыш жабдықтарды, сондай-ақ энергетика және мұнай-химия өнеркәсібі үшін шешімдерді жобалау мен өндіруге маманданған компания ірі өнеркәсіптік жүйелерді құруда дәлдік пен сенімділіктің қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

Wuxi Kaisheng LLC негізгі өнім портфолиосына титан құбырлы жылу алмастырғыштар, ASME жоғары қысымды жылу алмастырғыштар, тот баспайтын болаттан жасалған 316 гофрленген түтік байламдары, сондай-ақ C46400 теңіз жезі, мыс-никель қорытпасы және N06625 никель қорытпасы ерітінділері кіреді. Компания сонымен қатар ауа салқындатқыштарын, қалпына келтіру қазандықтарын және 321 баспайтын болаттан және басқа коррозияға төзімді материалдардан жасалған түтік парақтары сияқты маңызды компоненттерді шығарады. Өнімдер көміртекті, тот баспайтын, легирленген болат, титан, мыс және никель қорытпаларынан жасалған, бұл олардың жоғары қысымға, температураға және агрессивті орталарға ерекше төзімділігін қамтамасыз етеді.

Компанияның өнімдері PED және ASME халықаралық стандарттарына сәйкес сертификатталған, бұл оларды мұнай өңдеу, мұнай-химия, теңіз суын тұщыту, кеме жасау және энергия үнемдеу салаларында сұранысқа ие етеді. Wuxi Kaisheng LLC компаниясының теңшелген шешімдерді жасау және жабдықтың тұрақтылығын қамтамасыз ету тәсілі роботтық дәнекерлеу философиясымен толығымен сәйкес келеді: адам факторларын азайту, қайталанатын сапаға кепілдік беру және ең қатаң қауіпсіздік стандарттарына сәйкес келу. Ірі резервуарлар мен химиялық зауыттар салу жобаларын жүзеге асыратын тапсырыс берушілер үшін Вуси Кайшен сияқты өндірушілермен серіктестік бүкіл технологиялық кешеннің беріктігі мен тиімділігінің кілтіне айналады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Робот дәнекерлеуге болатын максималды қабырға қалыңдығы қандай?

Қазіргі заманғы роботты экструдерлер арнайы режимдерде қалыңдығы 60 мм-ге дейін немесе одан да көп полиэтиленді дәнекерлеуге қабілетті. Дегенмен, ең тиімді диапазон 10-40 мм. Қалыңдығы 40 мм-ден асатын болса, көп қабатты дәнекерлеу немесе арнайы пішінделген жиектерді алдын ала дайындау қажет болуы мүмкін. Балқыманың жеткілікті көлемін қамтамасыз ету үшін сәйкес қуатты (5 кВт және одан жоғары) экструдерді таңдау маңызды.

Полиэтиленнің әртүрлі түрлерін (PE-HD және PE-LLD) дәнекерлеу мүмкін бе?

Иә, роботтық дәнекерлеу полиэтиленнің әртүрлі сорттарын біріктіруге мүмкіндік береді, бірақ олар балқыма индексі (MFI) және тығыздығы бойынша үйлесімді болса ғана. PE-LLD көмегімен PE-HD дәнекерлеу, егер MFI айырмашылығы 2-3 г/10 мин аспаса мүмкін болады. Әйтпесе, байланыс бірқалыпты және әлсіз болады. Робот бағдарламасы белгілі бір материалдар жұбына бейімделуі керек, өйткені олардың балқу нүктелері әртүрлі болуы мүмкін. Негізгі процестің алдында әрқашан дәнекерлеу үлгілерін сынақтан өткізіңіз.

Роботты орнату үшін арнайы бөлме қажет пе?

Роботтық ұяшық m салмағын көтере алатын тегіс бетон едені бар дайындалған учаскені қажет етеді анипулятор және негіз (1-2 тоннаға дейін). Бөлмені жылыту керек, өйткені +5 ° C төмен температурада полиэтиленді дәнекерлеу тігістің тез салқындату қаупіне және термиялық кернеулердің пайда болуына байланысты ұсынылмайды. Пластмасса қыздырылған кезде шығарылатын ықтимал газдарды кетіру үшін желдету жүйесі қажет, бірақ олардың көлемі ПВХ дәнекерлеуге қарағанда айтарлықтай аз. Жарықтандыру оператордың визуалды тексеруі үшін жеткілікті болуы керек.

Қорытынды және келесі қадамдар

Үлкен PE цистерналарын роботты дәнекерлеу пластикалық резервуарларды өндіруді сенімділік пен тиімділіктің жаңа деңгейіне шығарады. Бұл полиэтиленнің негізгі кемшілігін - байланыс сапасының адам факторына тәуелділігін жоятын технология. Осындай шешімдерді енгізу арқылы сіз сандық хаттамалармен расталған болжамды сипаттамалары бар өнімді аласыз және тәуекелдеріңізді бірнеше есе азайтасыз.

Өндірісіңізді модернизациялауды немесе үлкен контейнерлер шығару бойынша жаңа жобаны іске қосуды жоспарласаңыз, автоматтандыруды енгізуді кешіктірмеңіз. Нарықтағы бәсекелестік күшейіп келеді, тек кепілдендірілген сапа мен мерзімдерді ұсынатындар ойында қалады. Біздің команда сіздің ағымдағы процессіңізді тексеруге және сіздің тапсырмаларыңыз үшін роботтық ұяшықтың оңтайлы конфигурациясын ұсынуға дайын.

Бүгін бізге хабарласыңызегжей-тегжейлі кеңес алу және сіздің кәсіпорында роботты дәнекерлеуді енгізудің экономикалық тиімділігін есептеу. Біз сізге EAC стандарттарына және өндірістік талаптарға сәйкес келетін жабдықты таңдауға көмектесеміз.

Полимерлі дәнекерлеу шешімдері туралы көбірек біліңіз:Полимерлі дәнекерлеуге арналған толық шешімдер.