Роботизация сварки отвалов и ковшей, крупногабаритных металлоконструкций весом до 500 кг

Задача проекта:

Основной целью была автоматизация процесса производства изделий сложной геометрии весом до 0,5 тонны.

Ключевые вызовы:

• Исключение дефектов: Необходимость получения стабильных и герметичных швов, соответствующих строгим отраслевым стандартам.
• Оптимизация логистики: Сокращение времени на кантование и позиционирование тяжелых заготовок.
• Повышение загрузки: Устранение простоев роботов во время установки и снятия деталей оператором

Техническое решение и состав РТК

Инженерами «Сварка-74» была спроектирована ячейка, разделенная на две независимые рабочие зоны.
В состав комплекса вошли:

1. Два промышленных робота CRP RH20-06: Специализированные манипуляторы для дуговой сварки с вылетом стрелы 1590 мм. Обеспечивают высокую скорость перемещения и точность позиционирования до 0.05 мм.
2. Два одноосевых позиционера WB1K-1000: Горизонтальные вращатели грузоподъемностью 500 кг. Синхронизация робота с позиционером позволяет выполнять сварку, обеспечивая глубокий провар и идеальный внешний вид шва.
3. Сварочная горелка на 500 А с жидкостным охлаждением в комплекте со шланг-пакетом и гусаком
4. Устройство защиты от столкновений
5. Станция очистки горелки SC220ASE
6. Датчик лазерный оптического слежения FV-400-WD: опциональное расширение для повышения точности, специально разработанное для работы в условиях сильных электромагнитных помех и яркого света сварочной дуги.
7. Сварочные источники Megmeet Artsen PM500NR: Высокотехнологичные цифровые аппараты с поддержкой импульсных режимов для MIG/MAG сварки, с минимальным разбрызгиванием металла.
8. Система безопасности: Световые барьеры и защитные ограждения для безопасной работы оператора в одной зоне во время работы роботов в другой.

Как проходило внедрение

Процесс реализации проекта был разделен на несколько ключевых этапов, что позволило минимизировать риски и гарантировать заявленную производительность комплекса:
1. Аудит и проектирование (3D-моделирование): На первом этапе наши инженеры провели тщательный анализ сборочных чертежей изделий заказчика. С помощью специализированного ПО была создана цифровая модель РТК. Это позволило заранее проверить досягаемость всех зон сварки роботами CRP RH20-06 и исключить коллизии (столкновения) манипуляторов с тяжелой оснасткой на позиционерах.
2. Сборка и предварительные испытания: Комплекс был предварительно собран на нашей производственной площадке. Мы провели отработку траекторий движения и настроили синергетические режимы сварочных источников под конкретные толщины металла заказчика.
3. Монтаж и пусконаладочные работы (ПНР): После доставки оборудования на предприятие заказчика специалисты «Роботосварка» произвели:

• Установку и настройку роботов и позиционеров.
• Интеграцию системы безопасности.
• Финальную калибровку лазерных датчиков и настройку автоматических станций очистки горелок.

4. Разработка управляющих программ: Были написаны и оптимизированы программы для сварки основной номенклатуры изделий. Особое внимание уделялось последовательности наложения швов для минимизации сварочных деформаций в массивных конструкциях весом до 500 кг.
5. Обучение персонала: Важным этапом стало обучение сотрудников заказчика. Программа обучения включала:

• Основы безопасной работы с РТК.
• Методику корректировки программ и точек сварки.
• Ежедневное техническое обслуживание (уход за соплом, замена расходников)

Технические характеристики комплекса:

Параметр	Значение
Технология сварки	MIG/MAG (полуавтоматическая сварка в среде защитных газов)
Промышленный робот	CRP RH20-06 (2 шт.)
Радиус действия манипулятора	1590 мм
Точность позиционирования	0,05 мм
Грузоподъемность позиционера	до 500 кг
Тип позиционера	Одноосевой горизонтальный вращатель WB1K-1000 (2 шт.)
Количество рабочих зон	2 (двухзонная компоновка)
Сварочный источник	Цифровой инверторный источник MegMeet / Artsen
Максимальный сварочный ток	500 А (при ПВ 100%)
Диапазон свариваемых толщин	от 1,5 мм до 20 мм (в зависимости от настроек источника)
Время непрерывной работы	Круглосуточно (24/7), с перерывами на ТО
Система слежения (опция)	Лазерный датчик оптического слежения FV-400-WD
Питающая сеть	380В, 50 Гц
Гарантийный срок	24 месяца

Ключевые преимущества и результаты внедрения

1. Переход на роботизированную сварку позволил заказчику выйти на новый уровень эффективности:
2. Двухзонный режим работы: Пока роботы варят изделие на первой позиции, оператор подготавливает заготовку на второй. Это увеличило производительность на 40%.
3. Стабильно высокое качество: Роботизированный комплекс гарантирует высокую повторяемость швов на каждой детали.
4. Снижение себестоимости: Точное управление параметрами дуги позволило сократить расход сварочных материалов (газа и проволоки) на 15%.
5. Сложная геометрия: Связка робота CRP и вращателя позволяет варить узлы любой сложности, обеспечивая доступ к труднодоступным участкам.
6. Пропускная способность: комплекс позволяет обрабатывать изделия весом до 500 кг со скоростью, в 2-3 раза превышающей ручную сварку.
7. Коэффициент загрузки: достигнута работа оборудования на уровне 90-95% полезного времени смены.

Ожидаемый производственный эффект

прирост производительности — от 40% до 100% (в зависимости от сложности узла);
снижение доли брака — до 0% за счет прецизионной точности роботов (до 0,05 мм);
сокращение трудозатрат — один оператор заменяет до 3-4 сварщиков высокой квалификации;
срок окупаемости проекта — от 12 до 24 месяцев при двухсменном графике работы.

Какие задачи удалось решить

• Автоматизировать сварку тяжелых узлов: использование позиционеров позволило легко вращать детали до 0,5 тонны, обеспечивая идеальный доступ робота к швам.
• Добиться идеальной геометрии: сварка «в лодочку» обеспечила глубокое и равномерное проплавление металла.
• Минимизировать простои: внедрение автоматических станций очистки горелок позволило работать всю смену без остановок на обслуживание расходников.Обеспечить безопасность производства: внедрение современных систем безопасности (световых барьеров) защитило персонал от рисков промышленного травматизма.
• Гибкость переналадки: система позволяет быстро переходить на сварку новых типов изделий путем смены управляющей программы.

Почему этот кейс важен для предприятий, которые ищут подрядчика по роботизации

Данный проект наглядно демонстрирует экспертизу в создании сложных многокомпонентных систем. Реализована комплексная синхронизация четырёх активных осей: двух сварочных роботов и двух позиционеров, работающих как единый технологический узел. Это подтверждает, что можно проектировать РТК для тяжелой промышленности, где важна не только скорость, но и надежность механики при работе с большими весами.

Для каких производств подходит такой подход

производство строительных металлоконструкций, опор и ферм;
изготовление топливных баков, ресиверов и емкостей под давлением;
машиностроение (рамы прицепов, узлы спецтехники, навесное оборудование);
предприятия с дефицитом квалифицированных сварщиков на тяжелых участках;
заводы, ориентированные на экспорт и требующие 100% повторяемости швов.

Итог:

Кейс роботизации сварки изделий: отвал и ковш 0,8 м3 с применением двух роботов CRP и позиционеров доказывает: автоматизация тяжелого производства — это единственный путь к масштабируемости бизнеса.
Мы создали комплекс, который не просто варит, а управляет качеством и временем, превращая сложный технологический процесс в стабильный и прогнозируемый конвейер.

Выбирая нас в качестве подрядчика, вы получаете не оборудование, а технологическое превосходство и команду, способную реализовать проект «под ключ» — от чертежа до первой серийной детали.

Узнайте точный срок окупаемости РТК для вашего предприятия Оставьте заявку на расчет экономического эффекта. Мы подготовим ТКП с учетом вашей номенклатуры изделий, текущих затрат на ФОТ и стоимости расходных материалов.