Роботизированная сварка платиновых заготовок

Где начались проблемы со стабильностью

Одна из наиболее ответственных операций — сварка продольного шва обечайки
из платины. После сварки заготовка проходит вытяжку на прокатном стане, где любая геометрическая неточность делает операцию невозможной.

Изначально сварка выполнялась вручную. Высота усиления шва на всей длине отличалась на 1−1,5 мм. Даже такая разница критична — заготовка деформировалась и не проходила дальнейшую вытяжку.

Платина — дорогой материал. Отсутствие стабильности сварочного процесса приводило к перерасходу. Около трети заготовок требовали исправления брака. Участок стал узким местом всей технологической цепочки.

Требовалось исключить перерасход материала и стабилизировать процесс сварки, полностью исключив влияние человеческого фактора.

Что ограничивало качество и выпуск

Ручная сварка имела недостатки:

• Неравномерное усиление шва
• Неконтролируемое тепловложение
• Качество зависело от усталости оператора
• Большая доля перерасхода материала
• Низкая пропускная способность участка

Заказчику был нужен повторяемый управляемый процесс сварки, обеспечивающий требования к геометрии и прочности без ручной доработки.

Как мы выстроили роботизированную сварку платины

Собрали компактный роботизированный пост:

• Коллаборативный робот UR10
• Сварочный источник URANOS 1700 AC/DC
• Специализированная оснастка с медным напылением — предотвращает диффузию материала оснастки в платину при нагреве и обеспечивает стабильную структуру соединения

Робот движется по шву строго с заданной скоростью, контролируя сварочные режимы в зависимости от участка. Это исключает перегрев и обеспечивает одинаковый шов по всей длине.

Переналадка под разные типоразмеры занимает 10-15 минут.

Что такое система роботизированной загрузки?

Это не просто манипулятор у станка. Это интеллектуальный комплекс, который берет на себя всю логистику у станка:

— промышленный робот или манипулятор: «механическая рука», которая с миллиметровой точностью захватывает заготовку, устанавливает ее в патрон станка, а после обработки извлекает готовую деталь;
— система накопления и хранения: стеллажи, паллеты, конвейеры или накопители, которые обеспечивают робота постоянным потоком заготовок и системой куда он складирует готовые изделия;
— система технического зрения или датчиков: «глаза» системы, которые позволяют роботу точно позиционировать заготовку, контролировать ее наличие и корректировать положение;
— система управления: единый центр, который синхронизирует работу робота и станка по программе, исключая коллизии.

Суть технологии — создание замкнутого производственного цикла без участия человека.

Результаты автоматизации сварки

После внедрения роботизированной ячейки:

• Нулевая доля брака на сварке (вместо ~30% переработки и переплавки)
• Стабильная геометрия шва на всей длине
• Рост производительности участка в 3,2 раза
• Повторяемость результатов независимо от смены и оператора
• Снижение риска дефектов на последующей вытяжке
• Технология масштабируется под другие типоразмеры