Producción automatizada de acoplamientos para perforadoras de petróleo

La buena noticia para las tiendas que atienden a las empresas petroleras y energéticas es que están ocupadas. La desventaja de esto es que a menudo no tienen tiempo para investigar e integrar nuevas estrategias de mecanizado porque funcionan a plena capacidad, sugiere Gayle Vollmer, directora de recursos técnicos de Okuma.

Tomemos como ejemplo la fabricación de acoplamientos utilizados para unir tramos de tuberías de perforación de petróleo. El mecanizado de acoplamiento se ha realizado tradicionalmente de forma manual, con los operadores cargando piezas de trabajo en equipos relativamente antiguos. Estos acoplamientos pesados ​​son difíciles de manejar para los operadores, y el control de virutas durante las operaciones de torneado y roscado necesarias puede ser un desafío. Además, el DI, el DE y las roscas de los acoplamientos deben maquinarse con precisión para que las tuberías que conectan no tengan fugas.

Hasta hace poco, no se había creado un sistema automatizado dedicado a la fabricación de esos acoplamientos, dice Vollmer. Sin embargo, debido a que la demanda de acoplamientos de precisión está aumentando, Okuma y la colaboración Partners in THINC decidieron desarrollar una celda de producción de acoplamiento automatizada utilizando tornos verticales y horizontales, un robot de pórtico y un sistema transportador.

La celda fue construida y probada en las instalaciones de Partners in THINC en Charlotte, Carolina del Norte. Después de experimentar con varias herramientas, refrigerantes, presiones de refrigerante y prácticas de mecanizado, los socios pudieron resolver el problema principal de la acumulación de virutas durante las operaciones de torneado y roscado.

Producción de acoplamiento desatendida

El proceso de fabricación automatizado comienza con un robot de pórtico elevado Fanuc que carga piezas en bruto de acoplamiento de doble longitud dentro y fuera de las máquinas. El diseño de pórtico elevado ahorra valioso espacio en el piso.

Las operaciones de desbaste y acabado para el diámetro interior y exterior del acoplamiento se realizan en un torno de campo petrolero Okuma LOC-650 de cuatro ejes. Este torno también realiza la operación de corte que separa la pieza en bruto en dos acoplamientos de 10 pulgadas de largo (el acoplamiento terminado a continuación tiene un diámetro de 9 5/8 pulgadas). Luego, las piezas de trabajo bajan por una cinta transportadora hasta un torno de torneado vertical (VTL) Okuma Konan V80R. La orientación vertical del husillo de la V80R ayuda a evacuar las virutas durante las operaciones de torneado y roscado. Ambas máquinas están equipadas con un mandril Schunk "oil country".

Las virutas producidas durante las operaciones de roscado caen y se alejan de la pieza de trabajo gracias al adaptador de herramientas modificado del V80R y al sistema de refrigeración de alto volumen y alta presión ChipBlaster. El flujo de refrigerante de las boquillas dirigidas con precisión ayuda a romper las virutas y eliminarlas de la máquina. Después de la operación de roscado, la pieza de trabajo sale de la celda y se envía a una estación de medición, donde un calibre Marposs inspecciona sus roscas y diámetros. El tiempo de ciclo para girar, enhebrar y sacar un acoplamiento completo fuera de la celda es de solo 11 minutos.

Este método de producción celular permite el torneado OD completo en una sola operación. Esto ayuda a cumplir con los requisitos de roscado de alta precisión al evitar la línea de mezcla no deseada que ocurre con una operación de dos partes. Además de aumentar la velocidad de producción, la celda elimina la necesidad de una operación de aserrado de 1 a 2 minutos.