Kosketukseton railonseuranta kevytmekanisoidussa hitsauksessa

Abstract

Hitsauksen mekanisointi yleistyy voimakkaasti teollisuudessa niin Suomessa kuin muualla maailmassakin. Hitsaavassa teollisuudessa hitsauksen mekanisoinnilla, erityisesti kevytmekanisoinnilla, voidaan varsin helposti ja pienin taloudellisin panoksin oleellisesti parantaa hitsauksen tehokkuutta ja laatua. Kevytmekanisoinnin potentiaalin tehokas hyödyntäminen edellyttää kuitenkin, että laitteet ovat toimivia, helppokäyttöisiä ja haluttuja hitsauksen apuvälineitä. Eräs suurimmista ongelmista kevytmekanisoinnissa on luotettavan, kestävän ja edullisen railon/ levyn pintaa seuraavan laitteen löytäminen. Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää asetetut vaatimukset täyttävä seurantalaite. Jo alkuvaiheessa oli selvää, että laitteen tulee olla ja vaativien olosuhteiden tähden rakenteeltaan mahdollisimman yksinkertainen ja hyvin suojattu. Ensivaiheessa kartoitettiin markkinoilla olevia laitteita. Laitteistokartoituksen ja aikaisempien kokemusten perusteella ei yksikään kaupallinen laite täysin vastannut asetettuja vaatimuksia. Järjestelmällisen tuotekehityksen periaatteita noudattaen ryhdyttiin kehittelemään asetettujen vaatimusten mukaista pinnan-/ railonseurantalaitetta. Työhön valittiin esimerkkikohde, joka aikaisemmin oli hitsattu käsin menetelmänä MAG -hitsaus. Kohteessa oli myös kokeiltu vaihtelevalla menestyksellä sekä robotisointia että mekanisointia. Mekanisoinnin esteenä oli ollut puutteellinen railonseuranta. Uusilla ratkaisuilla pystyttiin mekanisoimaan kohde, jolloin hitsauksen paloaikasuhde ja laatu sekä työergonomia saatiin paranemaan merkittävästi.

The welding mechanization is becoming more and more common in the industrial section in Finland and all over the world. In the welding industry the welding mechanization, especially the light mechanization, is one of the economical ways to improve the efficiency and quality of welding. In order to utilize the high potential of simple mechanization, the equipment should be compact size and easy to use. A mechanization unit needs usually a seam follower because the welding seams and surfaces are wavy and inexact. One of the biggest problems in light mechanization is to develop a reliable, durable and economical seam follower. The goal of the this thesis is to develop a seam and surface follower which works without contact to workpiece. The follower equipment had to be very simple and strong enough because the welding circumstances e.g. in shipyards are very difficult. The first task was to find a seam follower from the world market. The results showed that any commercial equipment didn't completely fulfill the determined requirements. After that started the development of the seam and surface follower use with method of the systematic development. The example case choosen to this work was earlier welded manually by MAG-welding. They had tested also a welding robot and mechanized welding but results weren`t very good. The Obstruction of the welding mechanization had been a deficient seam follower. With the new solutions could be mechanized the case. In this way the welding time was reduced, the welding quality and ergonomics were substantially improved.