Роботизация сварки и автоматизация производства

В среднем роботизированный сварочный пост окупается за 12−24 месяца. Но срок сильно зависит от конкретного производства. В первую очередь учитываются загрузка оборудования, количество смен, объем выпуска и доля ручного труда.
При работе в две или три смены инвестиции могут окупиться быстрее — в отдельных проектах расчетный срок составляет около 9−12 месяцев. Дополнительный эффект дает снижение количества брака, затрат на переделку изделий и более эффективное распределение рабочего времени сотрудников.
Перед внедрением мы рекомендуем рассчитывать окупаемость отдельно для каждого производства, исходя из фактических объемов и текущей себестоимости сварочных операций.

Роботизированная сварка не требует идеальной геометрии каждой детали, однако допустимые отклонения все равно должны находиться в пределах, предусмотренных технологией.
Для компенсации небольших смещений и изменения геометрии сварного соединения роботизированный комплекс может оснащаться системами слежения за швом. Например, лазерный сканер определяет положение и геометрию соединения, после чего система корректирует траекторию движения горелки.
Для поиска начала шва также применяется Touch Sense — контактный поиск положения детали. При этом роботизация не отменяет требований к качеству заготовок: чем стабильнее резка, сборка и фиксация деталей, тем выше производительность и надежность автоматизированной сварки.

Постоянно держать в штате отдельного программиста-робототехника обычно не требуется. После обучения оператор может самостоятельно запускать готовые программы, выбирать нужный режим и выполнять базовую корректировку технологических параметров.
При разработке программы учитываются основные параметры сварки: скорость движения, положение горелки, вылет электрода, ток, напряжение и другие настройки технологического процесса.
Для более сложных изменений или добавления новых изделий может потребоваться специалист по программированию. В таких случаях часть работ можно выполнить удаленно или с привлечением инженеров интегратора.

Срок зависит от того, насколько сложным будет проект. Типовой роботизированный сварочный пост с промышленным роботом и стандартным позиционером обычно можно подготовить примерно за 4−8 недель после согласования проекта и начала работ.
Индивидуальные решения с конвейерами, сложной оснасткой, портальными системами или несколькими роботами требуют больше времени — в среднем от 3 до 6 месяцев.
Перед запуском выполняется обследование производства, проектирование и 3D-моделирование комплекса, проверка рабочих траекторий и возможных коллизий. После сборки оборудования проводятся испытания, пусконаладка и запуск комплекса на площадке заказчика.

Роботизированная сварочная ячейка проектируется таким образом, чтобы исключить доступ человека в опасную зону во время работы оборудования.
Для этого используются защитные ограждения с блокировкой дверей, световые барьеры, лазерные сканеры и другие системы безопасности. При пересечении установленного защитного контура робот получает команду на остановку.
Дополнительно в состав сварочного поста может входить система удаления сварочных аэрозолей — фильтровентиляционная установка или локальная вытяжка. Конкретный набор средств защиты определяется конфигурацией роботизированной ячейки и требованиями к производственному участку.

Промышленные роботы рассчитаны на длительную эксплуатацию, но регулярное техническое обслуживание необходимо для сохранения точности и надежности оборудования.
На ежедневном уровне оператор контролирует состояние сварочной горелки, кабелей и шлангов, очищает рабочую зону и проверяет оборудование перед началом смены. Для автоматизации обслуживания горелки в роботизированную ячейку устанавливается специальная станция очистки.
Плановое техническое обслуживание выполняется по регламенту конкретного производителя оборудования. Оно может включать проверку механики, редукторов, кабельных соединений, точности позиционирования и других узлов. При необходимости сервис может включать удаленную диагностику и сопровождение со стороны специалистов Сварматик.

Сначала специалисты определяют причину неисправности — часть проблем можно диагностировать и устранить удаленно, без выезда на предприятие.
Если требуется замена компонента или ремонт непосредственно на производстве, подключается сервисный инженер. Скорость восстановления зависит от характера неисправности и наличия необходимой запчасти.
Чтобы сократить простой оборудования, при проектировании комплекса важно заранее определить перечень критичных комплектующих и организовать сервисное сопровождение. Для заказчиков также может предоставляться постгарантийная техническая поддержка.

Да. Роботизированный сварочный комплекс может работать с несколькими изделиями, если это предусмотрено его конструкцией и оснасткой.
Для каждой детали создается отдельная программа сварки, которую оператор выбирает перед запуском производства. Если требуется выпускать разные изделия, можно использовать сменную оснастку, позволяющую быстро перестраивать рабочую зону.
При появлении нового изделия программа может быть разработана отдельно. Для сложных проектов применяется офлайн-программирование и 3D-моделирование, благодаря чему часть подготовительных работ выполняется без остановки действующего оборудования.

Выбор сварочного оборудования зависит от материала, толщины деталей, типа соединений, требуемой производительности и выбранной технологии сварки. В проектах могут применяться источники и оборудование ведущих производителей, включая Fronius, Migatronic, Kemppi, ESAB, а также другие совместимые решения.
Основной вариант — MIG/MAG, но для отдельных задач может использоваться TIG, лазерная или другая технология сварки.
Если на предприятии уже есть подходящий сварочный источник или другое оборудование, его интеграция также возможна. Перед этим проверяется совместимость с системой управления промышленного робота и требованиями конкретного проекта.

Главное преимущество робота — стабильность выполнения одной и той же операции. Робот с высокой точностью повторяет заданную траекторию и выдерживает установленные параметры: скорость движения, положение горелки, угол и вылет электрода.
При правильно подготовленных деталях это позволяет получать более предсказуемый результат на протяжении всей серии. Автоматизация также помогает снизить влияние человеческого фактора и уменьшить количество операций по исправлению дефектов.
Дополнительные системы — например, поиск шва и контроль сварочных параметров — позволяют компенсировать часть отклонений и поддерживать заданную технологию. При этом качество готового соединения по-прежнему зависит не только от робота, но и от конструкции изделия, подготовки деталей, оснастки, сварочного оборудования и выбранного технологического процесса.