В рамках выставки Weldex состоялась практическая сессия «Лучшие реализованные инновационные проекты в области сварки 2024–2025 г г.». Шесть докладчиков и шесть актуальных тем — эффективных примеров внедрения сварочных и родственных технологий, восхитивших требовательное жюри.

 

 

 

Лучший проект по освоению технологии сварки

 

Сергей Михайлов, руководитель Инжинирингового центра компании SMD, представил роботизированный комплекс для сварки секций стрел крано-­манипуляторной установки (КМУ). Проект выполнялся в рамках роботизации производства крановой техники и стал уже седьмой роботизированной установкой, внедренной компанией на Клинцовском автокрановом заводе.

 

Перед SMD была поставлена задача разработки комплекса для сварки балок коробчатого типа длиной от 1500 до 2800 мм, весом от 120 до 300 кг, толщиной листа от 3 до 8 мм, с углами сечения конструкции 120 и 140 ° (рис. 1).
При оценке технического задания было принято решение использовать известный метод сварки с применением медной водоохлаждаемой подкладки. Для этого было разработано специальное приспособление — пневматическая клавишная система поджатия изделия к подкладке. Медная подкладка изготавливалась под форму стрелы. И поскольку в конструкции заложено два угла, было принято решение сделать сразу две установки, что в рамках серийного производства позволило избежать долгих смен подкладок.

 

Рис. 1. РТК для сварки секций стрел крано-­манипуляторной установки. Фото из презентации SMD

 

Основным элементом комплекса стал робот-­мани-пулятор серии RH06A3 (GSX), управляющий сварочной горелкой, размещенный на дополнительной оси для перемещения (рис. 1). Помимо робота на каретке также расположили шкаф управления роботом, интеллектуальный сварочный источник Proxima (MGT) и фильтровентиляционную установку. Для большей точности позиционирования рабочего органа в процессе сварки робот дополнительно был оснащен лазерной системой слежения за сварным швом (Full-­V), позволяющей нивелировать изменение геометрии разделки, вызванное температурной деформацией металла. Во время разработки были проведены исследования и подобраны режимы охлаждения подкладки.

 

Результат оправдал ожидания. Внедрение установки позволило повысить производительность в 4 раза, исключить сварочные деформации, получить размеры согласно КД. Была обеспечена 100% стабильность и повторяемость сварочного шва, отсутствие брака, исключены доработки. Продукция проходит все виды заводского контроля. Была произведена ротация опытных сварщиков на другие ответственные участки. Кроме обычных сталей специалистами были получены хорошие результаты при сварке высокопрочных сталей.

 

 

Лучший проект в области защиты окружающей среды и экологии в сварочном производстве

 

 

Руководитель обособленного подразделения «ЕвроЛюкс Групп – ­Москва» Алексей Муравьев представил проект роботизированного сварочного комплекса, выполненного в партнерстве с компанией Weber Comechanics.
Задачами компании Weber Comechanics стали: автоматизация процессов сварки узлов рамы полуприцепа, увеличение объемов выпуска в 3 раза, создание ячейки, отвечающей европейским требованиям по безопасности.
С учетом ТЗ компанией «Вебер Комеханикс» была разработана кастомная планировка РСК (рис. 2) с учетом компактного исполнения для экономии площадей цеха и удобства работы оператора, спроектированы и изготовлены элементы металлоконструкций/оснастки. В комплексе были применены два робота AR1440 Yaskawa, обеспечившие тандемную сварку, источники сварки Fast Mig 500 Pulse Kemppi, трехосевой позиционер.

 

Рис. 2. РТК сварки узлов рамы полуприцепа. Фото из презентации «ЕвроЛюкс Групп-Москва»

 

Рис. 3. Фильтровальная система FCS-4000-04. Фото из презентации «ЕвроЛюкс Групп-Москва»

 

 

Задачами компании «ЕвроЛюкс» являлась очистка воздуха, снижение предельно допустимой концентрации вредных веществ в зоне роботизированной сварки, автоматизация центральной фильтровальной системы с роботизированным сварочным комплексом. Для этого была использована центральная фильтровальная система FCS‑4000‑04 с вытяжным щелевым зонтом VentMaster (рис. 3). Данная система основана на технологии вращающегося перфорированного сопла, равномерно продувающего всю поверхность фильтрующих кассет. В ней используется запатентованная технология очистки фильтровальных элементов, прижимной пылесборник, человеко-­машинный интерфейс. Уровень шума системы — до 68 дБ.
Данный комплекс демонстрирует комплексный подход к автоматизации сварочных процессов, обеспечивая не только высокую производительность и точность, но и максимальное внимание к безопасности и условиям труда.

 

 

Лучший проект в области разработки оснастки и механизации сварочного производства

 

 

Олег Павлов, генеральный директор компании IWS из города Тюмень, рассказал про портативное переносное устройство собственного изобретения для подачи сварочной и присадочной проволоки MIcrofeed (рис. 4).

 

 

Рис. 4. Портативное переносное устройство для подачи сварочной и присадочной проволоки Microfeed. Фото из презентации IWS

 

Оно было разработано для TIG-сварки с автоматической подачей проволоки и может использоваться с любым источником питания, независимо от мощности и страны происхождения сварочного оборудования. Устройство исключает дополнительные затраты на оборудование, значительно уменьшает вес, габариты и количество оснастки, повышает производительность втрое и максимально снижает требования к квалификации сварщика.

Преимущества устройства Microfeed: отсутствие аналогов мире, патентная защита, экономия времени и ресурсов, легкая интеграция в любые существующие линии, продуктовая линейка оборудования универсальна и подходит для TIG, MIG/MAG, лазерной и плазменной сварки. Кроме моторов, вся комплектация Microfeed отечественная.

Отдельного внимания заслуживает внешний блок управления устройством. Для того чтобы снизить его вес (а это сейчас 480 г. без веса катушки), электроника была вынесена отдельно. В блоке управления заложены все необходимые режимы настройки подачи присадочной и сварочной проволоки. Он дополнительно оснащен датчиком слежения импульса сварочного тока, что позволяет вести импульсную сварку с синхронной импульсной подачей присадочной проволоки в сварочную ванну. Это значительно повышает качество сварного шва, исключает перегрев, прожоги, подрезы, деформацию свариваемого изделия.

 

 

Лучший проект в области научных разработок

 

 

От компании «Плазмамаш» Евгением Павловым было представлено комплексное решение автоматизации газокислородной и плазменной резки металлопроката для Выксункского металлургического завода (АО «ВМЗ») — газорезательная машина для раскроя плит и листов (рис. 5).

 

 

Рис. 5. Комплекс газокислородной и плазменной резки металлопроката. Фото из презентации  «Плазмамаш»

 

Задачами автоматизации МТР были: сокращение ручных операций и автоматизированное определение пространственного положения листов, снижение времени раскроя и одновременная обрезка кромок двумя резаками для газа и плазмы, интеграция с системой планирования производства АСУТП для обработки заданий резки проката, минимизация человеческого фактора, мониторинг состояния оборудования и охрана труда, безгратовая газокислородная резка, автоматизация программ резки листов и уборки шлама.

 

Для решения этих задач была поставлена портальная машина термической резки (площадь 37×7 метров), которая имеет два газокислородных суппорта для резки металлов до 300 мм и два плазменных суппорта 600А для резки биметаллов и нержавейки до 150 мм, два автоматизированных конвейера для уборки шлама, универсальный раскроечный вентилируемый стол 28×6 м + зону обрези 7×6 м. Система управления комплексом была интегрирована в заводскую сеть.

 

Для обеспечения качества резки газом использованы автоматическая система слежения за высотой резаков, высокотехнологичные газокислородные резаки с соплом Лаваля до 300 мм, центральная регулировка энергоносителей для резки. Обеспечена высокая скорость резки до 350–400 мм/мин, минимизация грата при резке толщин до 200 мм.

 

Для обеспечения качества резки плазмой использованы автоматическая система слежения за высотой резаков, централизованная регулировка мощности и параметров резки. Обеспечена высокая скорость резки до 1500 мм/мин. Поворотные оси Wx и Wy позволяют выполнять резку фаски до 50 градусов.

 

Около 90% компонентов данного решения российского производства, за исключением ядра системы, которое выполнено на базе процессора Siemens.
По итогам реализации проекта были достигнуты все необходимые показатели. Решение позволило практически в 4 раза увеличить производительность обработки плит, а также использовать базу знаний по технологии резки для того, чтобы упростить процесс найма новых сотрудников и их обучения.

 

 

Лучший проект импортонезависимости в сварке

 

Ограничения по поставке зарубежного оборудования и запасных частей существенно осложнили работу отечественных заводов и потребовали принятия срочных мер для поддержки работоспособности оборудования и внедрения новых систем. Об истории проекта по импортозамещению от компании VPG LaserONE по лазерной сварке труб и профилей рассказал Дмитрий Быковский.

 

Так, в 2021 г. в крупнейшую компанию по производству сварной нержавеющей трубы ООО «Русинок» была поставлена итальянская система лазерной сварки производства IPG Photonics (Italy), модели TPS‑800. Планировалась поставка еще двух машин, но в 2022 г. договоренности и по поставкам, и по обслуживанию имеющейся машины были отменены. В связи с этим НТО «ИРЭ-Полюс» (теперь VPG LaserONE) взялось за локализацию системы TPS в России и проведение промышленных испытаний на производстве «Русинок».
Имеющаяся технологическая и производственная базы позволили в сжатые сроки разработать документацию, собрать и отправить на испытания прототип системы FL-TPS, не уступающий по характеристикам импортному аналогу. В соответствии с требованиями заказчика специалистами в подмосковном Фрязино была разработана специализированная сварочная голова с модулем раздвоения лазерного луча. Сейчас система лазерной сварки труб FL-TPS находится в серийном производстве, все компоненты для ее обслуживания выпускаются в России на заводе VPG LaserONE.

 

Рис. 6. Установка лазерной сварки труб FL-TPS, пример микрошлифа трубы с толщиной стенки 1,9 мм, успешные испытания на раздачу. Фото из презентации VPG LaserONE

 

Итоги проекта: не требующий обслуживания лазер, не требует заправки газом, высочайший КПД 40–45%, сварка без брызг, превосходное качество шва, легкая интеграция в линию. Итого: до 70% экономии производственных затрат. Максимальная скорость сварки трубы из нержавеющий стали толщиной 1,5 мм — 16 м/мин, 2 мм — 16 м/мин, 3 мм — 10 м/мин. Максимальная скорость сварки трубы из оцинкованной стали толщиной 2 мм — 10 м/мин, 3 мм — 8 м/мин.
Кроме того, созданная в ходе локализации специализированная сварочная головка с модулем раздвоения лазерного луча была также использована при модернизации системы сварки в компании ПКС «Дипос». Заказчик смог заменить немецкий лазер TRUMPF, к которому невозможно купить запасные части, на отечественный, супернадежный волоконный лазер VPG LaserONE.

 

 

Лучший проект в области автоматизации сварочного производства

 

 

Дмитрий Ипанов, генеральный директор компании «Вектор Групп», рассказал о роботизированном комплексе для многопроходной сварки ответственных толстостенных изделий из низкоуглеродистой стали, реализованном на предприятии железнодорожной отрасли. Причинами внедрения сварочного РТК стали дефицит кадров и высокий процент брака.

 

Рис. 7. РТК для многопроходной сварки толстостенных изделий. Фото из презентации «Вектор Групп»

 

В проекте были использованы два робота KUKA KR16 R2010, два сварочных источника Fronius TPS 500i, два двухосевых вращателя, синхронизированных с роботами, линейная ось, система безопасности со световыми барьерами для контроля доступа в рабочую зону, промышленная система аспирации, спроектированная под требования заказчика. Компоновка получилась несколько нехарактерная, поскольку в рамках одной ячейки были совмещены два независимых участка.

 

Как необходимые для решения были использованы: триангуляционный лазерный датчик онлайн-­слежения за сварочным швом, система поиска касанием Touchsense, система слежения по напряжению на дуге Arcsense, система автоматической калибровки горелки, специально разработанный человеко-­машинный интерфейс, развернутый на пульте управления роботом. Были отработаны специальные режимы сварки для глубокого проплавления при минимальном разбрызгивании с увеличенной скоростью. Зачистка между проходами были исключена. 
Все это позволило добиться необходимых результатов: качественный шов, увеличение производительности на 70%, снижение брака с 20 до 5%.

 

 

В жюри конкурса вошли известные специалисты: профессор, начальник Головного центра сварочных технологий на транспорте РУТ(МИИТ) Министерства транспорта РФ Сергей Петров; член Научного совета РАН по комплексным проблемам евразийской экономической интеграции, модернизации, конкурентоспособности и устойчивому развитию, сопредседатель правления — первый вице-президент Национальной технологической палаты, член Комиссии РСПП по радиоэлектронной и электротехнической промышленности, член Совета ТПП РФ по финансово-­промышленной и инвестиционной политике, член Союза журналистов СССР Владимир Юртеев; исполнительный директор Национальной ассоциации рынка робототехники (НАУРР) Ольга Мудрова; президент Московского межотраслевого Альянса главных сварщиков, член Научно-­координационного совета по развитию сварки и родственных технологий в РФ при Минпромторге РФ Юрий Подкопаев; профессор кафедры «Оборудование и технологии сварочного производства» факультета «Машиностроение» Московского политехнического университета Рашит Латыпов; директор издательства «Технология машиностроения», директор журнала «Сварочное производство» Александр Казаков.

Организаторы конкурса с удовольствием провели награждение победителей. 

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 7-2025