Роботизация TIG-сварки изделий из нержавеющей стали: комплексное решение с роботом CRP и источником BINGO WSME 500R

Задачи и вызовы внедрения роботизации 

• Обеспечение герметичности и коррозионной стойкости сварных швов при TIG сварке роботом на деталях из нержавеющей стали
• Достижение стабильного качества в условиях нулевых зазоров — ключевое преимущество автоматической сварки
• Автоматизация сварочного процесса с учётом технологических особенностей
• Обеспечить интеграцию датчиков слежения, позиционеров и системы безопасности для промышленной эксплуатации сварочного робота.

Состав комплекса для роботизированной сварки TIG

Реализована комплексная поставка и внедрение роботизированной TIG‑ячейки, в составе:

1. Промышленный сварочный робот CRP с досягаемостью 1,4 метра, грузоподъёмностью 10 кг, в комплекте с системой управления и пультом управления.
2. Комплект сварочного оборудования BINGO WSME 500R с жидкостным охлаждением.
3. Роботизированная сварочная горелка с водяным охлаждением на 500 А.
4. Одноосевой L-образный позиционер грузоподъёмностью 500 кг.
5. Лазерный триангуляционный датчик оптического слежения с дополнительной камерой для работы с глянцевой поверхностью (высокочувствительный).
6. Курс углубленного программирования робота для персонала заказчика.
7. Проектирование и изготовление оснастки с клапаном для поддува газа.
8. Отработка работы комплекса на серии изделий в соответствии с КД.

Ключевые особенности комплекса для роботизированной сварки TIG:

• Прецизионный датчик (лазер + камера) решает проблему отражения лазерного луча и позволяет корректировать траекторию движения робота в реальном времени.
• Позиционер обеспечивает оптимальную для сварки ориентацию изделия при выполнении сварки. В проекте использовано 2 позиционера для увеличения производительности комплекса. Источник BINGO WSME 500R обеспечивает стабильные режимы TIG при больших токах, а жидкостное охлаждение горелки позволяет комплексу работать продолжительное время.
• Полный набор ПО и написание управляющих программ под требования КД — гарантия повторяемости параметров и результата сварки.повторяемости параметров и результат сварки.

Технология и процесс внедрения

Проектирование и программирование

• Разработка оснастки для зажима изделий в сварочном патроне; проектирование патрона и клапана для поддува газа.
• Написание управляющих программ робота и синхронизация сигналов управления источником с логикой робота (pre‑flow, arc‑on, pulse‑cycle, arc‑off и т.д.).
• Настройка параметров сварки под разные комбинации толщин и материалы в соответствии с КД.

Интеграция и монтаж

• Поставка и установка всех элементов: робот, источник, позиционеры, датчик, ограждение и система безопасности.
• Физическое подключение и прокладка коммуникаций, настройка системы электропитания и жидкостного охлаждения.
• Проверка корректной работы фотоэлектрических барьеров и шкафа управления.

Наладка и испытания комплекса на площадке поставщика

• В течение 15 рабочих дней был произведён монтаж комплекса, проведены пусконаладочные работы, написание и отработка управляющих программ.
• Выполнена отработка сварки серии изделий: 1 рабочий день — сварка изделий в непрерывном режиме по КД.

Поставка и ввод в эксплуатацию комплекса на площадке клиента

• Этот этап включает в себя такие работы, как демонтаж комплекса с площадки поставщика, упаковка товара для транспортировки, транспортировка оборудования на площадку клиента, сборка и монтаж оборудования, проведение пусконаладочных работ: 15 календарных дней.
• Ввод в эксплуатацию: отработка технологии на серии изделий, сварка в непрерывном режиме 10 изделий. 2 рабочих дня.

Проведение инструктажа персонала по управлению роботизированным комплексом

Проведён углублённый курс программирования и переданы методички и чек‑листы для ежедневной проверки и эксплуатации.

Результаты и цифры

1. Пилотная отработка: сварка 5 изделий в течение 1 рабочего дня на площадке поставщика — подтверждённая работоспособность режимов и управляющей программы.
2. Ввод в эксплуатацию на площадке заказчика: непрерывная сварка 10 изделий в ходе приёмки.
3. Временные затраты на реализацию проекта (с момента заказа до ввода в эксплуатацию) составили ~70 рабочих дней с учётом поставки, монтажа, транспортировки и наладки.
4. Качество: программы и подобранные сварочные режимы обеспечивают воспроизводимую геометрию швов и соответствие конструкторской документации. При необходимости возможна дополнительная верификация НК‑контролем и механическими испытаниями по запросу заказчика.
5. Оценочные эффекты: ожидаемое повышение производительности и снижение брака позволяют говорить о заметной экономии в пределах сроков окупаемости 1–3 лет в зависимости от загрузки производства и стоимости ручного труда.

Оценочные диапазоны

(Ниже — типовые ориентиры на основе накопленного опыта по сходным проектам; не являются гарантией, требуют уточнения параметров конкретного производства.)

Показатель	Консервативно	Ожидаемо	Оптимистично	Примечание
Прирост производительности	+15–25%	+25–40%	+40–60%	Зависит от текущей эффективности ручной сварки и наличия простоев
Снижение доли брака	−30–50%	−50–75%	−75–90%	Зависит от причины брака (человеческий фактор vs технологические допуски)
Снижение трудозатрат оператора	−30–50%	−50–70%	−70–85%	Включая сокращение ручных операций и времени на доработку
Срок окупаемости (приблизительно)	12–36 мес	10–24 мес	8–18 мес	Зависит от загрузки, стоимости труда и цены проекта

ВАЖНО: данные таблицы указаны при прочих равных: стабильная загрузка линии, корректная эксплуатация и регулярное обслуживание оборудования. Увеличена

Сложности и способы их решения

Проблема: отражающая поверхность и нулевой зазор между стыкуемыми деталями (днище, обечайка, фартук, горлышко).

Решение: применение высокочувствительного триангуляционного датчика с двойной системой слежения (камера + лазер) и адаптивным ПО. Специалисты настроили коррекцию по двум осям инструмента робота, что позволило компенсировать блики и обеспечить точную подводку горелки.

Проблема: вариации по круглости и толщине заготовок (днище 1,7 мм; обечайка 2 мм; фартук 1,5 мм; горлышко 2 мм).

Решение: в процессе отладки режимов сварки участвовали опытные TIG‑сварщики для калибровки режимов. Подбирались разные режимы сварки и скорости вращения позиционеров, учитывающие тепловложение и деформации. На это ушло 7 дней тщательной настройки, после чего программы обеспечили стабильный результат.

Итог: все выявленные сложности решены инженерно‑техническими средствами и опытной наладкой, система готова к серийному применению.

Почему это важно для вашего бизнеса

Если ваш бизнес производит детали из нержавеющей стали или другие изделия со сложной геометрией и высокими требованиями к шву, роботизация TIG‑сварки даст вам:

1. Стабильное качество шва независимо от смен и операторов.
2. Возможность обрабатывать зеркальные поверхности и нулевые зазоры при серийном производстве.
3. Масштабируемость производства за счёт воспроизводимых программ.
4. Решение кадровой проблемы и уменьшение доли ручного труда при сложной аргонодуговой сварке.

Хотите протестировать роботизированную TIG‑ячейку на ваших образцах или получить расчёт внедрения под ваши детали? Оставьте заявку — мы подготовим технико‑коммерческое предложение и смету пилотного проекта, включающего демонстрацию сварки на ваших материалах.

Контакты для связи:

info@robotosvarka.ru
Телефон: 8-804-333-19-19 А
Адрес демозала: г. Челябинск, ул. Днепропетровская, 23
ВКонтакте: https://vk.com/svarka74ru
Телеграм‑канал: https://t.me/s/svarka74