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Sunday, 09 Dicembre 2018

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Un sistema smart per il controllo della saldatura TIG dei tubi

Welding Guard 3.0 è un sistema smart di controllo del processo di saldatura TIG del tubo sviluppato da Video Systems. Si tratta di una vera e propria soluzione Industry 4.0 per il controllo della saldatura TIG in linea.

di Eduardo Locks

Aprile 2018

I test non distruttivi (acronimo inglese NDT) sono uno degli standard ampiamente accettati per migliorare la qualità del processo e ridurre gli scarti sulle linee produttive. Le macchine in linea e fuori linea vengono rispettivamente utilizzate per un monitoraggio costante della qualità o per un controllo a spot, in particolare su prodotti di grandi dimensioni. La Tabella sotto riporta un elenco degli NDT più comuni inclusi i loro limiti. Negli ultimi anni il miglioramento dei sistemi di visione e dei sensori ha permesso una visione di alta qualità della scena e l’adozione della visione artificiale ha fornito misure oggettive parametriche della qualità del bagno di saldatura in tempo reale. La soluzione che Video Systems propone, denominata Welding Guard 3.0, installata direttamente sulla profila (Figura 1) permette un’ottimizzazione dei processi e l’eliminazione degli scarti avvertendo l’impianto ancor prima che la linea produttiva si porti in zona di produzione scarto grazie al Preemptive Welding Monitoring (WPM).

Migliorare la qualità focalizzando la visione artificiale sul processo
Per lungo tempo la saldatura è stata un mix intelligente di pratica e conoscenza: gli operatori sulla linea di produzione e i saldatori certificati usano i loro occhi e la loro esperienza per ottenere il miglior risultato possibile. Il loro alto livello di conoscenza deriva essenzialmente dall’osservazione del bagno di saldatura: in questo caso, l’esperienza di Video Systems nella visione artificiale abbinata a sistemi di intelligenza artificiale è stata utilizzata per sviluppare uno strumento che aiuta l’operatore ad avere una visione diretta, ingrandita e migliorata del bagno di saldatura, supportata da una valutazione numerica parametrica della qualità dello stesso bagno di saldatura. Nella Figura 2 è visibile una tipica immagine TIG acquisita su una profila di produzione tubo catturata prima del processo di saldatura, in cui è possibile osservare le forme dell’elettrodo e del bagno di saldatura, nonché la distanza tra i due lembi della lamiera formata. Grazie a queste immagini il sistema è in grado di ricavare una serie di informazioni utili alla valutazione del processo e al suo governo in tempo reale: allineamento tra elettrodo e gap [±10?m], larghezza del gap [± 10?m], Smart Energy Index del bagno di saldatura (SEI). Le prime due misure, che si riferiscono a proprietà geometriche, possono essere convertite direttamente da immagini a numeri reali grazie a un processo di calibrazione iniziale. Il terzo indice, SEI, è un indice relativo che proviene dai requisiti degli esperti di saldatura e che tiene sotto controllo la potenza impiegata per la creazione del bagno di saldatura. Il sistema tiene costantemente sotto controllo questi parametri:
larghezza del bagno di saldatura (W),
altezza del pozzetto di saldatura (H),
intensità del bagno di saldatura (I),
ed esegue il calcolo del SEI = W x H x I.
Questo indice relativo proporzionale alla geometria e all’intensità del processo, consente un rapido monitoraggio dell’evoluzione del processo di saldatura.
Grazie a ciò, la degradazione dell’indice dell’elettrodo o le derive del processo possono essere rilevate e monitorate durante l’intera produzione. Inoltre, il lavoro dell’operatore può essere migliorato definendo una misura proporzionale alle impostazioni di tensione e corrente del sistema di saldatura, fornendo un riferimento da rispettare per future produzioni simili. Il sistema Welding Guard 3.0 visualizza queste informazioni in tempo reale, direttamente su uno schermo di linea o trasmettendole - informazioni e immagini - sull’infrastruttura di rete aziendale come streaming web.

Registra il processo e trasmetti le informazioni alla tua azienda
Il sistema esegue il monitoraggio dei parametri di produzione garantendo non solo una visione ingrandita del bagno di saldatura all’operatore e al reparto qualità, ma assicura anche un controllo completo delle linee da una posizione unica posta vicino alle linee o in qualsiasi parte del mondo usando una connessione internet remota. La parametrizzazione del processo e la raccolta dei dati sono una parte importante del paradigma Industry 4.0, Video Systems con questo sistema offre una valida soluzione ai propri clienti per monitorare il processo e implementare soluzioni Industry 4.0 alle linee produttive. I dati vengono condivisi in diversi modi con soluzioni standard quali ODBC, MQTT e file CSV oppure tramite soluzioni dedicate sviluppate da specifiche del cliente. Il sistema dispone di un server WEB che permette il monitoraggio mediante un normale browser evitando l’installazione di software specifici sui vari dispositivi di monitoraggio come PC desktop, tablet e piattaforme mobile come smartphone. Video Systems può anche fornire sistemi di Intelligenza Artificiale e data mining per l’analisi dei dati che permettono diversi vantaggi, quali: ottimizzazione e standardizzazione dei processi; Condition Monitoring (per la manutenzione preventiva); Data Analytics evoluta; Business Intelligence.                                  

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