Efficiënte automatisering voor olieboorkoppel productie

Het goede nieuws voor winkels die olie- en energiediensten leveren is dat ze druk bezig zijn. De keuzezijde is dat ze vaak geen tijd hebben om nieuwe bewerkingsstrategieën te onderzoeken en te integreren omdat ze op volle capaciteit draaien, stelt Gayle Vollmer, Okuma's directeur van technische hulpbronnen.

Neem de fabricage van koppelingen die gebruikt worden om lengtes van olieboorbuizen te verbinden. Koppelingbewerking is traditioneel handmatig uitgevoerd, met operators die werkstukken in relatief oude apparatuur laden. Deze zware koppelingen zijn moeilijk voor operators om te hanteren, en spaancontrole tijdens vereiste draai- en draadoperaties kan een uitdaging zijn. Bovendien moeten de koppelingen's ID, OD en draden nauwkeurig bewerkt worden zodat de buizen die ze verbinden niet lekken.

Tot voor kort was er geen geautomatiseerd systeem gewijd aan de fabricage van die koppelingen gecreëerd, zegt de heer Vollmer. Omdat de vraag naar precisie koppelingen toeneemt, besloten Okuma en de Partners in THINC samenwerkingsverband om een geautomatiseerde koppelingsproductiecel te ontwikkelen met verticale en horizontale draaibanken, een portaalrobot en een transportersysteem.

De cel werd gebouwd en getest op de Partners in THINC faciliteit in Charlotte, Noord-Carolina. Na experimenteren met diverse gereedschappen, koelmiddelen, koelmiddeldrukken en bewerkingspraktijken, waren de Partners in staat om het primaire probleem van spaanaccumulatie tijdens de draai- en draadoperaties op te lossen.

Onbezochte koppelingsproductie

Het geautomatiseerde productieproces begint met een Fanuc overhead portaalrobot die dubbele-lengte koppelblanks in en uit de machines laadt. Het overhead portaalontwerp bespaart waardevolle vloerruimte.

De ruw- en afwerkoperaties voor koppeling ID en OD worden uitgevoerd op een vier-as Okuma LOC-650 olieland draaibank. Deze draaibank voert ook de afsnijoperatie uit die de blank scheidt in twee 10-inch-lange koppelingen (de afgewerkte koppeling hieronder heeft een diameter van 9 5/8 inch). De werkstukken bewegen dan een transporter naar een Okuma Konan V80R verticale draaibank (VTL). De V80R's verticale spindeloriëntatie helpt bij het evacueren van spannen tijdens draai- en draadoperaties. Beide machines zijn uitgerust met een Schunk "olieland" span.

De spannen geproduceerd tijdens draadoperaties vallen en vloeien weg van het werkstuk dankzij de V80R's gewijzigde gereedschapsadapter en ChipBlaster hoog-druk, hoog-volume koelingssysteem. Koelingsstroom van precies gerichte zuigers helpt de spannen te breken en uit de machine te spoelen. Na de draadoperatie wordt het werkstuk uit de cel getransporteerd en afgeleverd bij een meetstation, waar een Marposs meetinstrument de draden en diameters inspecteert. De cyclus tijd om te draaien, draaien en een voltooide koppeling uit de cel te leveren is slechts 11 minuten.

Deze cellulaire productiemethode stelt complete OD-draaiing in één operatie in staat. Dit helpt voldoen aan hoge-precisie draadvereisten door de ongewenste menglijn te vermijden die optreedt met een twee-deel operatie. Naast het verhogen van de productiesnelheid, elimineert de cel de noodzaak voor een 1- tot 2-minuten zaagoperatie.