Produção automatizada de acoplamentos de perfuração de petróleo

A boa notícia para as lojas que atendem empresas de petróleo e energia é que elas estão ocupadas. A desvantagem disso é que muitas vezes eles não têm tempo para pesquisar e integrar novas estratégias de usinagem porque estão operando em plena capacidade, sugere Gayle Vollmer, diretora de recursos técnicos da Okuma.

Veja a fabricação de acoplamentos usados ​​para unir comprimentos de tubos de perfuração de petróleo. Tradicionalmente, a usinagem de acoplamentos é realizada manualmente, com operadores carregando peças de trabalho em equipamentos relativamente antigos. Esses acoplamentos pesados ​​são difíceis de manusear pelos operadores, e o controle de cavacos durante as operações de torneamento e rosqueamento necessários pode ser um desafio. Além disso, o ID, OD e roscas dos acoplamentos devem ser usinados com precisão para que os tubos que eles conectam não vazem.

Até recentemente, um sistema automatizado dedicado à fabricação desses acoplamentos não havia sido criado, diz Vollmer. No entanto, como a demanda por acoplamentos de precisão está aumentando, a Okuma e a parceria Partners in THINC decidiram desenvolver uma célula de produção de acoplamento automatizada usando tornos verticais e horizontais, um robô de pórtico e um sistema de transporte.

A célula foi construída e testada nas instalações da Partners in THINC em Charlotte, Carolina do Norte. Depois de experimentar várias ferramentas, refrigerantes, pressões de refrigeração e práticas de usinagem, os parceiros conseguiram resolver o principal problema de acúmulo de cavacos durante as operações de torneamento e rosqueamento.

Produção de acoplamento autônomo

O processo de fabricação automatizado começa com um robô de pórtico aéreo Fanuc que carrega peças brutas de acoplamento de comprimento duplo dentro e fora das máquinas. O design do pórtico suspenso economiza espaço valioso.

As operações de desbaste e acabamento para o ID e o OD do acoplamento são realizadas em um torno de óleo-país Okuma LOC-650 de quatro eixos. Este torno também realiza a operação de corte que separa o blank em dois acoplamentos de 10 polegadas de comprimento (o acoplamento acabado abaixo tem um diâmetro de 9 5/8 polegadas). As peças então descem por um transportador para um torno vertical Okuma Konan V80R (VTL). A orientação vertical do fuso do V80R auxilia na evacuação de cavacos durante as operações de torneamento e rosqueamento. Ambas as máquinas estão equipadas com um mandril Schunk “oil country”.

Os cavacos produzidos durante as operações de rosqueamento caem e fluem para longe da peça de trabalho graças ao adaptador de ferramenta modificado do V80R e ao sistema de refrigeração ChipBlaster de alta pressão e alto volume. O fluxo de refrigerante de bicos direcionados com precisão ajuda a quebrar os cavacos e expulsá-los da máquina. Após a operação de rosqueamento, a peça é transportada para fora da célula e entregue a uma estação de medição, onde um medidor Marposs inspeciona suas roscas e diâmetros. O tempo de ciclo para girar, rosquear e entregar um acoplamento completo fora da célula é de apenas 11 minutos.

Este método de produção celular permite torneamento OD completo em uma operação. Isso ajuda a atender aos requisitos de rosqueamento de alta precisão, evitando a linha de mistura indesejável que ocorre com uma operação de duas partes. Além de aumentar a velocidade de produção, a célula elimina a necessidade de uma operação de serragem de 1 a 2 minutos.