TWI829943B - 用於製造部件之系統及方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種用於製造一部件12的系統10。系統10包括一支架14、第一活動臂22及第二活動臂24、至少一個輸送器26、28、及至少一個感測器30、32、34、36。支架14具有第一構件16及第二構件18，該第二構件與第一構件16相對設置，以便界定開口20。第一活動臂22及第二活動臂24分別設置於第一構件16及第二構件18上。至少一個輸送器26、28係可操作以移動部件12通過開口20，以便定位部件12於第一活動臂22及第二活動臂24之取用範圍內。至少一個感測器30、32、34、36係可操作以引導第一活動臂22及第二活動臂24至部件12之一或多個區38、40、42。第一活動臂22及第二活動臂24係可操作以在一或多個區38、40、42處對部件12執行製造程序。

Description

用於製造部件之系統及方法
本發明之實施例大致上係關於鍋爐製造，且更具體而言，係關於一種用於製造部件之系統及方法。
許多發電廠利用蒸氣產生器來驅動渦輪，而渦輪產生電力。此類發電廠一般使用鍋爐來透過管總成產生蒸氣，在本文中稱為「壓力部件總成(pressure part assembly)」或「管總成(tube assembly)」，其捕捉由燃燒室中燃燒燃料所發出的熱能。此類壓力部件總成通常位在燃燒室中或附近（例如「水壁(waterwall)」），或在伴隨的熱蒸氣回收產生器(heat steam recovery generator, HRSG)的各個區域中，諸如過熱器、再熱器及/或節熱器區段。壓力部件總成一般由焊接在一起的金屬管形成，在本文中亦稱為「總成管(assembly tube)」及/或簡單地稱為「管(tube)」。在蒸氣產生操作期間，以水填充壓力部件總成的管，從而使壓力部件總成能夠藉由捕捉/吸收燃燒燃料所產生的熱及/或其他熱氣體/蒸氣、且轉移所捕捉的熱至水而作用為熱交換器。
管總成之製造傳統上是需要手動焊接管之困難且耗時的過程。此外，管間的焊接經常必須經歷焊接後熱處理或溶液退火。此類程序通常涉及批次佇列管總成以供手動熱處理或在單獨熱處理設施中加工，例如沒有整合至主要製造管總成之組裝線的「車底式(car bottom)」爐或「台車式(bogie hearth)」爐。
此類單獨的熱處理設施通常具有充當用於輸送批次之管總成進入爐及離開爐之絕緣可移動台車的底板。然而，如將理解，由於處理該等管總成在經過熱處理之前，將管總成佇列成批次並自爐裝載且卸載係一耗時過程，其造成損壞管總成之焊接及/或其他部件之風險。
雖然一些單獨的設施使用連續滾動爐(continuous rolling hearth furnace)，亦即連續移動管總成通過開放式爐的輸送器，此類系統通常安裝、操作及維護時價格昂貴。進一步地，此類系統可係高度無效率的，因為其等一般加熱管總成之所有部分，無論需要熱處理與否。
因此，需要一種用於製造部件之改良系統及方法。
在一實施例中，提供一種用於製造一部件之系統。該系統包括一支架(gantry)、一第一活動臂(mobile arm)及一第二活動臂、至少一個輸送器、及至少一個感測器。該支架具有一第一構件及一第二構件，該第二構件與該第一構件相對設置，以便界定一開口。該第一活動臂及該第二活動臂分別設置於該第一構件及該第二構件上。該至少一個輸送器係可操作以移動該部件通過該開口，以便定位該部件於該第一活動臂及該第二活動臂之取用範圍內。該至少一個感測器係可操作以引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區。該第一活動臂及該第二活動臂係可操作以在該一或多個區處對該部件執行製造程序。
在另一實施例中，提供一種用於製造一部件之方法。該方法包括在一或多個輸送器處接收該部件，該一或多個輸送器係可操作以移動該部件通過一支架之一開口，該開口係由該支架之一第一構件及該支架之一第二構件所界定，該第二構件與該第一構件相對設置。該方法進一步包括經由該一或多個輸送器定位該部件於該支架之一第一活動臂及該支架之一第二活動臂的取用範圍內。該第一活動臂及該第二活動臂分別設置於該第一構件及該第二構件上。該方法進一步包括經由至少一個感測器引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區。該方法進一步包括經由該第一活動臂及該第二活動臂在該一或多個區處對該部件執行製造程序。
在又另一實施例中，提供一種包括指令之非暫時性電腦可讀媒體。該等指令調適至少一個處理器以在一或多個輸送器處接收該部件，該一或多個輸送器係可操作以移動該部件通過一支架之一開口，該開口係由該支架之一第一構件及該支架之一第二構件所界定，該第二構件與該第一構件相對設置。該等指令進一步調適該至少一個處理器以經由該一或多個輸送器定位該部件於該支架之一第一活動臂及該支架之一第二活動臂之取用範圍內，該第一活動臂及該第二活動臂分別設置於該第一構件及該第二構件上。該等指令進一步調適該至少一個處理器以經由至少一個感測器引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區。該等指令進一步調適該至少一個處理器以經由該第一活動臂及該第二活動臂在該一或多個區處對該部件執行製造程序。
以下詳細參照本發明之例示性實施例，其等之實例係繪示於隨附圖式中。只要係可能的，在整個圖式中使用的相同參考字符係指相同或類似的部件，不再重複描述。
如本文中所使用，用語「實質上(substantially)」、「大致上(generally)」、及「約(about)」指示相對於適用於達成組件或總成之功能性目的之理想所欲條件，而在可合理達成的製造及組裝公差內之條件。如本文中所亦使用，用語「上游(upstream)」及「下游(downstream)」描述相對於界定行進通過組裝線/輸送器系統之物體遇到元件及/或階段之順序的一方向，元件在組裝線/輸送器上、及/或組裝線/輸送器之階段的位置及/或階段。如本文中所亦使用，用語「加熱接觸(heating contact)」意指所所提及物體彼此接近，使得熱/熱能可在其等之間轉移。此外，用語「即時(real-time)」意指使用者感受為足夠立即或使處理器能夠跟上外部程序的處理反應性之位準。
此外，雖然本文所揭示之實施例主要相對於製造用於鍋爐或HRSG之部件/組件（例如，壓力部件總成）來描述，但是應理解，本發明之實施例可適用於製造用於其他類型裝置/機器（例如，太陽能板）之部件/組件。
現請參照圖1及圖2，顯示根據本發明之一實施例之用於製造部件12的系統10。系統10包括一支架14，其具有一第一構件16及一第二構件18（在圖2中最佳可見），該第二構件與該第一構件16相對設置，以便界定一開口20。系統10進一步包括一第一活動臂22（在圖2中最佳可見）及一第二活動臂24，分別設置於第一構件16及第二構件18上。系統10進一步包括至少一個輸送器26及28，其等係可操作以移動部件12通過開口20，以便定位部件12於第一活動臂22及第二活動臂24之取用範圍內。如本文中所使用，用語「在取用範圍內(within access)」意指在足以由物體操作的物體之距離內。類似地，如本文中所使用，用語「具有取用能力(having access)」或「可取用(can access)」意指能夠在一物體上操作。換言之，部件12係在活動臂22及活動臂24之取用範圍內，或活動臂22及24對部件12具有取用能力，意指活動臂22及24在足以對部件12執行操作的部件12之距離內。系統10進一步包括至少一個感測器30（圖2）、32、34、及36，其等可操作以引導第一活動臂22及第二活動臂24至部件12的一或多個區38、40及42。如將於下文更詳細理解及解釋，第一活動臂22及第二活動臂24係可操作以在部件12上執行製造程序。
如圖1所示，在實施例中，該至少一個輸送器可包括第一/上游輸送器26及設置在該支架14之相對側上的第二/下游輸送器28。在此類實施例中，上游輸送器26具有接收端44、中間區段46及轉移端48。接收端44係可操作以接收可經由輥輪及/或其他合適裝置沿著中間區段46朝向轉移端48移動的部件12。同樣地，下游輸送器28亦可包括一轉移端50、一中間區段52及一遞送端54。如在圖2中最佳可見，轉移端48及50可設置在開口20附近及/或內，使得部件12可藉由通過開口20而從上游輸送器26移動/轉移至下游輸送器28。
在實施例中，輸送器26及輸送器28可藉由接觸輥、帶、磁鐵及/或其他合適的致動器來移動部件12。在實施例中，輸送器26及28可具有約15’至約40’之寬度W1（圖1）及約60’至約120’的長度L1及L2（圖1）。在實施例中，輸送器26及28可和諧操作，即以相同速度及在相同方向上操作，或其等可獨立於彼此操作。在實施例中，輸送器26及輸送器28可經安裝/固定至支架14。
如在圖2中最佳所見，在實施例中，轉移端48及50彼此間隔開，以便形成間隙56，該間隙允許第二活動臂24取用部件12。在實施例中，間隙56可具有約4'至約10’之一長度。因此，如將理解的，在實施例中，活動臂22及24共同地對部件12之所有側具有取用能力（即，360°取用）。
因此，在實施例中，上游輸送器26可在接收端44處接收部件12且定位部件12在開口20附近及/或在該開口內，使得第一活動臂22對部件12的第一/頂部側58具有取用能力，且第二活動臂24對該部件之底部側60（在圖5及圖6中最佳可見）具有取用能力，其中，如本文中所使用，底部側60係部件12與輸送器26及28及/或第二構件18接觸及/或最接近之側，且頂部側58係部件12與底部側60相對及/或最接近第一構件16之側。一旦部件12處於活動臂22及24可取用一或多個區38及40之合適位置，上游輸送器26可停止部件12移動，以允許活動臂22及24執行製造程序。
如將瞭解的，在實施例中，上游輸送器26可依需要重新定位部件12，使得活動臂22及24可取用可由活動臂22及24所首先取用之區（例如，38、及40）之上游的額外區（例如，區42）（圖1）。如將理解的，在實施例中，上游輸送器26及下游輸送器28可相對於開口20一起運作來定位部件12。此外，亦將理解的是，雖然所附圖式中所描繪之實施例包括兩個輸送器26及28，其他實施例可使用單一輸送器及/或多於兩個的輸送器。
如在圖2中所示，支架14之第一構件16及第二構件18可經由額外構件62相對於彼此就位支撐及/或固定。在實施例中，構件16、18、及/或62可為筆直、彎曲、或其他合適的形狀，且由鋼、複合物、木材、塑膠、或其他適合的材料製成。雖然圖2描繪具有兩個活動臂22及24之系統10的一實施例，其他實施例可包括額外的活動臂68，例如三或更多個，如圖3所示。在實施例中，支架14可具有高度H1，該高度係界定為約6’至約15’之第一構件16與第二構件18之間的距離、約5’至約15’之一寬度W3、及約15’至約40’之長度L3。因此，在實施例中，開口20可具有如附圖中所示的實質矩形形狀。然而，應理解，在實施例中，開口20可具有另一形狀，例如圓形、橢圓形等。進一步，在實施例中，支架14之寬度W3可與間隙56之長度相同。然而，在其他實施例中，支架14之寬度W3可大於或小於間隙56之長度。該支架14可進一步包括一或多個軌64及66（及/或導螺桿、滑動總成等），該一或多個軌設置於第一構件16及第二構件18中或上，以促進活動臂22及24沿著支架14之長度L3移動。
如上所述，活動臂22及24可操作以在部件12的區38、40、及42上執行製造程序，該製造程序可係在管組件內之（多個）彎曲或焊接部位。如此，在實施例中，活動臂22及24可包括用於完成製造程序的一或多個工具70。一或多個工具70可經由磁鐵、緊固件、夾具、或其他合適裝置選擇性地固定至活動臂22及24。在實施例中，製造程序可係：焊接；熱處理，以包括焊接後熱處理；回火；溶液退火；檢測；切割；鑽孔；冷卻；拋光；研磨；及/或用於製造部件12的其他程序。因此，在實施例中，一或多個工具70可包括：一電感加熱器；一鋸；一焊接槍；一光學高溫計(optical pyrometer)；研磨及/或拋光頭；雷射；超音波及/或接觸式測量系統組件；染料滲透源；電腦視力設備，例如雷達、雷射感測器、光學攝影機，例如，可見光波長、紅外線及/或紫外光攝影機；超音波厚度及/或相位陣列檢測系統組件；噴灑塗佈裝置、標記裝置；力冷卻；鑽頭；及/或其他類型的裝置，其適用於執行製造程序。在實施例中，活動臂22及/或24可將一或多個工具70中之一者自動替換成儲存在容器72中之不同工具70。如本文中關於活動臂22及24及工具70使用時，用語「自動替換(automatically swap)」意指從活動臂移除第一工具，並將第二工具附接至活動臂而無人為介入。
例如，短暫地轉至圖4，在實施例中，部件12可係用於由總成管74製成之鍋爐或HRSG之壓力部件總成。雖然圖4將部件12描繪為具有固體棒互連管之壓力部件總成，應瞭解，在實施例中，部件12可係一單一管或任何其他類型的製造部件。現在移動至圖5及圖6，在此一類實施例中，活動臂22及24可最初具有附接的焊接槍作為工具70，如在圖5所示，以於區38及40處將總成管74焊接在一起。接著活動臂22及24可將焊接槍替換成電感加熱器，如圖6所示，用於在焊接之後區38及40的焊接後熱處理。如將理解的，在實施例中，該（等）電感加熱器70（圖6）可係經定形狀電感加熱器，其適形於總成管74之輪廓。如本文中所使用，用語「經定形狀電感加熱器(shaped inducive heater)」係指其加熱/磁性元件為彎曲及/或成角度（即，非實質線性/筆直）的電感加熱器。在區38及40的焊接後熱處理之後，活動臂22及24可將電感加熱器70替換成光學高溫計（圖6），用於執行區22及24之檢測。
回頭參照圖1及圖2，至少一個感測器30（圖2）、32、34、及36可係：光學攝影機以包括紅外光、紫外光、及可見光波長攝影機；雷射；雷達感測器；壓力感測器；及/或其他類型感測器，其能夠判定部件12相對於開口20及/或活動臂22及24之大小及/或位置，及/或能夠識別區38、40、及42。該等感測器可安裝至活動臂22及24，例如，感測器30（圖2）；安裝至支架14，例如，感測器32（圖1）；安裝至輸送器26及/或28，例如，感測器34（圖1）；及/或與支架14、輸送器26及28、以及活動臂22及24分開，例如感測器36（圖1）。
在實施例中，感測器30、32、34及36可與一控制器76電子通訊（圖1），該控制器比較從感測器30、32、34、及36接收到的資料與關於該部件的已知資訊，例如，CAD繪圖，來識別待由活動臂22及24操作的區38、40、及42。因此，如將瞭解的，在實施例中，輸送器26及28提供部件12相對於活動臂22及24之大致定位，且感測器30、32、34、及36提供活動臂22及24相對於區38、40、及42的局部定位。換言之，在實施例中，輸送器26及/或28定位部件12，使得區38及40係在活動臂22及24的到達範圍/取用範圍內，而感測器30、32、34、及36引導活動臂22及24至區38及40。
現在轉至圖7，顯示根據本發明之一實施例之一種用於利用系統10（圖1及圖2）來製造部件12（圖1）的方法100。因此，方法100包括在一或多個輸送器26及28處接收102部件12。如上文所論述，可在上游輸送器26之接收端44（圖1）處接收部件12。例如，部件12可由人、起重機、或其他適合方式放置在上游輸送器26上，及/或經由與用於製造部件12之上游程序相關聯之另一輸送器而饋送至接收端44。
方法100進一步包括經由一或多個輸送器26及28定位104部件12，使得部件12係在活動臂22及24之取用範圍內。換言之，在實施例中，上游輸送器26沿中間區段46（圖1）移動該部件朝向開口20（圖1）。定位104部件12可包括使部件12之底部與輸送器26及28接觸106。
方法100進一步包括經由一或多個感測器30、32、34、36引導108活動臂22及24至一或多個區38、40、及42。在實施例中，引導108活動臂22及24至區38、40、及42可進一步包括經由感測器30、32、34、及36掃描110部件12。
方法100進一步包括在一或多個區38、40、及42處對部件12執行112製造程序。在實施例中，執行112製造程序可進一步包括用第一活動臂22取用114部件12之頂部側58（圖5及圖6），及/或用第二活動臂24取用116部件12之底部側60（圖5及圖6）。
如在圖7中進一步所示，在實施例中，方法100可包括判定118是否將經由活動臂22及24將對部件12之何處執行一額外製造程序；若如此，方法100亦可包括將一或多個工具70替換120成其他工具；判定部件12待加工之下一區是否在臂22及/或24的取用範圍內；若不是，則重新定位部件12，使得該區在臂22及/或臂24之取用範圍內。
在圖8中繪示的是根據本發明之一實施例之利用系統10（圖1與圖2）製造部件12之另一方法200。方法200包括移動202管總成12至系統10，且停止204輸送器26以定位管總成12之一導引端至輸送器26上。可藉由一視覺近接感測器及/或一近接開關來協助停止204輸送器26。
方法200亦可包括經由感測器或藉由操作者手動檢測之管總成12之一部件數目/識別符檢查206。方法200進一步包括掃描208管總成12以識別需要熱處理的區38及40。該方法200進一步包括對照CAD繪圖來檢查210該掃描資料。在實施例中，方法200進一步包括將管總成12切割/鋸212至一所欲長度。該方法200可進一步包括選擇214用於活動臂22及/或24的工具70，及經由活動臂22及24對經識別區38及40執行216製造程序。方法200可進一步包括熱處理218經識別區38及/或40，然後執行220相同區38及/或40的高溫熱處理。接著，方法200可包括以靜止或循環空氣冷卻222區38及/或40，且接著回火224區38及/或40。在實施例中，方法200可包括判定226是否待對部件12執行另一製造程序216；且若不是，則將部件12塗漆228（或系統10以外的另一程序）及/或儲存。
最後，應理解，系統10可包括必要電子器件、軟體、記憶體、儲存器、資料庫、韌體、邏輯/狀態機、微處理器、通訊鏈路、顯示器或其他視覺或音訊使用者介面、印刷裝置、及任何其他輸入/輸出介面，以執行本文所述之功能，例如，機械化或自動化、及/或達成在本文中描述之結果，其可即時執行。例如，如上文所述，系統10可包括與系統10之組件之一或多者電氣連通的一控制器之形式的至少一個處理器及系統記憶體/資料儲存結構。此外，可自電腦可讀媒體讀取用於控制系統10之各種組件之一或多者的軟體應用程式至至少一個處理器之主記憶體中。
進一步瞭解到，上述說明意欲為闡明性而非限制性的。舉例而言，上述實施例（及/或其態樣）可彼此組合使用。此外，可對本發明的教示進行許多修改以對特定情況或材料作出調適，而不脫離本發明的範疇。
例如，在一實施例中，提供一種用於製造一部件之系統。該系統包括一支架(gantry)、一第一活動臂(mobile arm)及一第二活動臂、至少一個輸送器、及至少一個感測器。該支架具有一第一構件及一第二構件，該第二構件與該第一構件相對設置，以便界定一開口。該第一活動臂及該第二活動臂分別設置於該第一構件及該第二構件上。該至少一個輸送器係可操作以移動該部件通過該開口，以便定位該部件於該第一活動臂及該第二活動臂之取用範圍內。該至少一個感測器係可操作以引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區。該第一活動臂及該第二活動臂係可操作以在該一或多個區處對該部件執行製造程序。在某些實施例中，該第一活動臂及該第二活動臂可共同操作以具有360°對該部件的取用能力。在某些實施例中，該第一活動臂及該第二活動臂係可操作以分別取用該部件的頂部側及與該頂部側相對設置的該部件之一底部側。在某些實施例中，該至少一個輸送器可操作以接觸該部件之該底部側。在某些實施例中，製造程序係熱處理、回火、溶液退火、及/或檢測。在某些實施例中，第一活動臂及/或第二活動臂包括用於完成製造程序的工具。在某些實施例中，該工具係一電感加熱器、一焊接槍、及/或一光學高溫計。在某些實施例中，該工具係該電感加熱器，且該電感加熱器經定形狀。在某些實施例中，該第一活動臂及/或該第二活動臂係可操作以將該工具自動替換成另一工具。在某些實施例中，該部件係用於鍋爐的壓力部件總成。
又另一實施例提供一種用於製造一部件之方法。該方法包括在一或多個輸送器處接收該部件，該一或多個輸送器係可操作以移動該部件通過一支架之一開口，該開口係由該支架之一第一構件及該支架之一第二構件所界定，該第二構件與該第一構件相對設置。該方法進一步包括經由該一或多個輸送器定位該部件於該支架之一第一活動臂及該支架之一第二活動臂的取用範圍內。該第一活動臂及該第二活動臂分別設置於該第一構件及該第二構件上。該方法進一步包括經由至少一個感測器引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區。該方法進一步包括經由該第一活動臂及該第二活動臂在該一或多個區處對該部件執行製造程序。在某些實施例中，該第一活動臂及該第二活動臂可共同操作以具有360°對該部件的取用能力。在某些實施例中，經由該第一活動臂及該第二活動臂在該一或多個區處對該部件執行製造程序包括分別經由該第一活動臂及該第二活動臂取用該部件之一頂部側及該部件之一底部側。該頂部側與該底部側相對。在某些實施例中，經由該一或多個輸送器定位該部件包括使該部件之該底部側與該一或多個輸送器接觸。在某些實施例中，製造程序係熱處理、回火、溶液退火、及/或檢測。在某些實施例中，第一活動臂及/或第二活動臂包括用於完成製造程序的工具。在某些實施例中，該工具係一電感加熱器、一焊接槍、及/或一光學高溫計。在某些實施例中，該工具係該電感加熱器，且該電感加熱器經定形狀。在某些實施例中，該方法進一步包括將該工具自動替換成另一工具。
又另一實施例提供一種包括指令的非暫時性電腦可讀媒體。該等指令調適至少一個處理器，以在一或多個輸送器處接收該部件，該一或多個輸送器可操作以移動該部件通過一支架之一開口。該開口係由該支架之一第一構件及與該第一構件相對設置之該支架之一第二構件所界定。該等指令進一步調適該至少一個處理器以經由該一或多個輸送器定位該部件於該支架之一第一活動臂及該支架之一第二活動臂的取用範圍內。該第一活動臂及該第二活動臂分別設置於該第一構件及該第二構件上。該等指令進一步調適該至少一個處理器以經由至少一個感測器引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區。該等指令進一步調適該至少一個處理器以經由該第一活動臂及該第二活動臂在該一或多個區處對該部件執行製造程序。
因此，藉由提供一部件之自動化局部焊接後熱處理，本發明的一些實施例可減少損傷對於加熱無法獲益之部件的區段之風險。進一步來說，但僅加熱一部件的局部區域/區，本發明之一些實施例對一批次烘烤箱或一開放連續爐提供更高的效率。換句話說，本發明的一些實施例提供部件之連續加工流程，而不需把時間花在佇列批次程序，同時亦大幅減少用於處理部件的熱/能量之量。
此外，本發明之一些實施例可係可移動的，例如，該等輸送器及支架可在適於容易移動的輪子或其他裝置上。如將理解，此類實施例可提供一工作站，亦即，該支架及活動臂，其等可容易地插入/整合至組裝線的各種位置中。
再進一步，藉由提供部件的自動化局部處理，本發明之一些實施例可提供減少一部件在傳統手動方法上的處理時間；及/或相較於一般需要部件為相同大小及/或需要部件在一個接一個循環中於相同位置被接收的傳統製造線，本發明之一些實施例可提供在接收與處理的改善彈性內的一處理站台（例如，該支架），亦即，對具有廣泛範圍形狀及大小的部件執行製造程序。
又再進一步，藉由具有設置在一輸送器流動路徑（亦即，自上游輸送器至下游輸送器之路徑）內之一間隙之相對側上的活動臂，本發明之一些實施例提供對該部件的局部360°取用能力。
又再進一步，藉由提供在相同裝置內執行焊接及焊接後熱處理的能力，本發明的一些實施例減少部件在焊接後熱處理之前的移動量/處理量，其繼而降低該部件斷裂風險及/或提供更高的製造效率。
又再進一步，藉由經由設置在通過該支架/開口之一部件之相對側上的兩個活動臂而提供360°取用能力，本發明之一些實施例提供一管之一部分、或其他經定形狀部件（亦即，沿管之所有側）的經協調熱處理。換言之，一活動臂可對一管之周圍的180°部分進行熱處理，而另一個活動臂同時可對該管之周圍的剩餘180°部分進行熱處理。同樣地，一些實施例亦可提供一管之一部分或其他部件的經協調焊接，可減輕及/或消除管的翹曲。
進一步來說，藉由提供活動臂以替換工具，一些實施例可改善製造程序的加工流程。例如，在一些實施例中，活動臂可首先焊接一總成之一區，接著切換成熱處理元件。如將理解的，在此類實施例中，由於焊接程序期間所產生的熱，區可能已經處於或接近熱處理溫度。因此，藉由提供從焊接槍到熱處理元件的迅速切換的能力，一些實施例可利用來自焊接程序的殘餘熱以減少完成該區熱處理所需的時間量。
雖然本文中所描述之尺寸及材料類型意欲界定本發明之參數，但其等並非作為限制且為例示性實施例。對於檢視上述說明後的所屬技術領域中具有通常知識者而言，許多其他實施例將係顯而易見的。因此，應參照隨附申請專利範圍連同此等申請專利範圍之等效例之全部範圍來判定本發明之範圍。在隨附申請專利範圍中，用語「包括(including)」及「其中(in which)」係用來作為相對用語「包含(comprising)」與「其中(comprise)」之簡明英語(plain-English)等效詞。此外，在下列申請專利範圍中，用語諸如「第一(first)」、「第二(second)」、「第三(third)」、「上(upper)」、「下(lower)」、「底部(bottom)」、「頂部(top)」等僅用作標示，且並非意欲對其等客體賦予數字或位置要求。再者，下列申請專利範圍的限制並非以手段加上功能形式書寫且不意欲被如此解讀，除非以及直到此類申請專利範圍限制明確使用用語「用於...的手段(means for)」接著為功能之敘述而無進一步結構。
此書面描述使用實例來揭示本發明之數個實施例（包括最佳模式），並亦使所屬技術領域中具有通常知識者能夠實施本發明之實施例，包括製造及使用任何裝置或系統及執行任何合併的方法。本發明之可專利範圍係由申請專利範圍所定義，且可包括所屬技術領域中具有通常知識者設想到的其他實例。若此類其他實例不具有不同於申請專利範圍之字面用語的結構元件，或若此類其他實例包括與申請專利範圍之字面用語無實質差異的等效結構元件，則其等係意欲位在申請專利範圍之範疇內。
如本文中所使用，以單數引用並繼續字詞「一(a/an)」的元件或步驟，應理解為不排除所述元件或步驟之複數，除非明確說明此類排除。再者，對於本發明之「一實施例(an embodiment)」的參照並非意圖被解讀為排除亦合併所引述之特徵的額外實施例之存在。此外，除非有明確相反說明，否則「包含(comprising)」、「包括(including)」、或「具有(having)」具有一特定性質的一元件或複數個元件之實施例，可包括不具有彼性質的額外此類元件。
由於可對上述發明進行某些改變，而不背離本文中所涉及的本發明之精神及範圍，因此所意圖的是，顯示於隨附圖式中上述描述之全部標的，應僅被解讀為繪示本文中之本發明概念的實例，且不應作為對本發明之限制。
10:系統 12:部件/管總成 14:支架 16:第一構件 18:第二構件 20:開口 22:第一活動臂/活動臂/臂 24:第二活動臂/活動臂/臂 26:輸送器 28:輸送器 30:感測器 32:感測器 34:感測器 36:感測器 38:區 40:區 42:區 44:接收端 46:中間區段 48:轉移端 50:轉移端 52:中間區段 54:遞送端 56:間隙 58:第一/頂部側 60:底部側 62:構件 64:軌 66:軌 68:活動臂 70:工具 72:容器 74:總成管 76:控制器 100:方法 102:接收 104:定位 106:接觸 108:引導 110:掃描 112:執行 114:取用 116:取用 118:判定 120:替換 122:步驟 200:方法 202:移動 204:停止 206:檢查 208:掃描 210:檢查 212:切割/鋸 214:選擇 216:執行/製造程序 218:熱處理 220:執行 222:冷卻 224:回火 226:判定 228:塗漆 L1:長度 L2:長度 L3:長度 H1:高度 W1:寬度
由閱讀下列非限制性實施例之說明，參照本文中以下的隨附圖式，將更瞭解本發明： ［圖1］係根據本發明之一實施例之用於製造一部件之系統的示意圖； ［圖2］係根據本發明之一實施例之圖1之系統的另一示意圖； ［圖3］係根據本發明之一實施例之圖1之系統的又另一示意圖； ［圖4］係根據本發明之一實施例之藉由圖1之系統製造之一部件的示意圖； ［圖5］係根據本發明之一實施例之圖4之部件的截面圖； ［圖6］係根據本發明之一實施例之圖4之部件的另一截面圖； ［圖7］係描繪根據本發明之一實施例之使用圖1之系統製造一部件之方法的流程圖；及 ［圖8］係描繪根據本發明之一實施例之使用圖1之系統製造一部件的另一方法的流程圖。
12:部件/管總成
14:支架
22:第一活動臂/活動臂/臂
24:第二活動臂/活動臂/臂
68:活動臂

Claims (18)

  1. 一種用於製造一部件的系統，該系統包含：一支架，其具有由一第一水平構件及與該第一水平構件相對設置之一第二水平構件所形成之一框架結構，其中該第一水平構件跨越該第二水平構件的上方並與該第二水平構件間隔開以於其之間界定一開口，及一對垂直側壁支撐構件，由一底層向上延伸並與該第一水平構件及該第二水平構件相互連接，其中該第一水平構件及該第二水平構件藉由該對垂直側壁支撐構件固定於定位，且其中該第二水平構件高於該底層；一第一活動臂及一第二活動臂，其等分別設置於該第一水平構件及該第二水平構件上；至少一個輸送器，其等係可操作以移動該部件通過該開口，以便定位該部件於該第二水平構件的上方並於該第一活動臂及該第二活動臂之取用(access)範圍內；及至少一個感測器，其等係可操作以引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區；其中該第一活動臂及該第二活動臂係可操作以在通過該第二水平構件上方時在該一或多個區處對該部件執行一製造程序，其中該製造程序包括熱處理、回火、溶液退火、及檢測之至少一者。
  2. 如請求項1之系統，其中該第一活動臂及 該第二活動臂可共同操作以具有360°對該部件的取用能力。
  3. 如請求項1之系統，其中該第一活動臂及該第二活動臂係可操作以分別取用該部件之一頂部側及與該頂部側相對設置的該部件之一底部側。
  4. 如請求項3之系統，其中該至少一個輸送器係可操作以接觸該部件之該底部側。
  5. 如請求項1之系統，其中該第一活動臂及該第二活動臂之至少一者包括用於完成該製造程序的一工具。
  6. 如請求項5之系統，其中該工具係一電感加熱器、一焊接槍、及一光學高溫計(optical pyrometer)之至少一者。
  7. 如請求項6之系統，其中該工具係該電感加熱器。
  8. 如請求項5之系統，其中該第一活動臂及該第二活動臂之至少一者係可操作以將該工具自動替換成另一工具。
  9. 如請求項1之系統，其中該部件係為一鍋爐之一壓力部件總成。
  10. 一種用於製造一部件的方法，該方法包含：在一或多個輸送器處接收該部件，該一或多個輸送器係可操作以移動該部件通過一支架之一開口，該支架具有 由一第一水平構件及與該第一水平構件相對設置之一第二水平構件所形成之一框架結構，其中該第一水平構件跨越該第二水平構件的上方並與該第二水平構件間隔開以界定該開口，及一對垂直側壁支撐構件，由一底層向上延伸並與該第一水平構件及該第二水平構件相互連接，其中該第一水平構件及該第二水平構件藉由該對垂直側壁支撐構件固定於定位，且其中該第二水平構件高於該底層；經由該一或多個輸送器定位該部件於該第二水平構件的上方並於該支架之一第一活動臂及該支架之一第二活動臂之取用範圍內，該第一活動臂及該第二活動臂分別設置於該第一水平構件及該第二水平構件上；經由至少一個感測器引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區；及經由該第一活動臂及該第二活動臂在通過該第二水平構件上方時在該一或多個區處對該部件執行一製造程序，其中該製造程序包括熱處理、回火、溶液退火、及檢測之至少一者。
  11. 如請求項10之方法，其中該第一活動臂及該第二活動臂可共同操作以具有360°對該部件的取用能力。
  12. 如請求項10之方法，其中經由該第一活動臂及該第二活動臂在該一或多個區處對該部件執行一製造程序包含：分別經由該第一活動臂及該第二活動臂取用該部件之 一頂部側及該部件之一底部側，該頂部側與該底部側相對。
  13. 如請求項12之方法，其中經由該一或多個輸送器定位該部件包含：使該部件的該底部側與該一或多個輸送器接觸。
  14. 如請求項10之方法，其中該第一活動臂及該第二活動臂之至少一者包括用於完成該製造程序的一工具。
  15. 如請求項14之方法，其中該工具係一電感加熱器、一焊接槍、及一光學高溫計之至少一者。
  16. 如請求項14之方法，其中該工具係一電感加熱器。
  17. 如請求項14之方法，進一步包含：將該工具自動替換成另一工具。
  18. 一種包含指令的非暫時性電腦可讀媒體，該等指令調適至少一個處理器以：在一或多個輸送器處接收一部件，該一或多個輸送器係可操作以移動該部件通過一支架之一開口，該支架具有由一第一水平構件及與該第一水平構件相對設置之一第二水平構件所形成之一框架結構，其中該第一水平構件跨越該第二水平構件的上方並與該第二水平構件間隔開以界定該開口，及一對垂直側壁支撐構件，由一底層向上延伸並與該第一水平構件及該第二水平構件相互連接，其中該第一水平構件及該第二水平構件藉由該對垂直側壁支撐構件 固定於定位，且其中該第二水平構件高於該底層；經由該一或多個輸送器定位該部件於該第二水平構件的上方並於該支架之一第一活動臂及該支架之一第二活動臂之取用範圍內，該第一活動臂及該第二活動臂分別設置於該第一水平構件及該第二水平構件上；經由至少一個感測器引導該第一活動臂及該第二活動臂至該部件之一或多個區；及經由該第一活動臂及該第二活動臂在通過該第二水平構件上方時在該一或多個區處對該部件執行一製造程序，其中該製造程序包括熱處理、回火、溶液退火、及檢測之至少一者。
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