Сварка тележек

Роботизированная сварка тележек позволяет автоматизировать изготовление серийных металлоконструкций, обеспечить повторяемость сварочных операций и снизить объём ручного труда. В этом проекте был разработан роботизированный сварочный комплекс для производства металлических тележек-платформ на базе сварочного робота RH14-06-W с источником DS-350-L и двух одноосевых позиционеров.

Для реализации проекта также были разработаны и изготовлены два механических сборочно-сварочных кондуктора. Они обеспечивают фиксацию элементов тележки в заданном положении и формируют повторяемую геометрию изделия перед выполнением автоматической сварки.

Клиент

Заказчик занимается производством металлических изделий и обратился к нам с задачей автоматизации сварки тележек-платформ. Изделие представляет собой сборную металлоконструкцию с несколькими сварными соединениями, поэтому для роботизации было важно обеспечить не только точное движение сварочной горелки, но и стабильное позиционирование всей конструкции.

Ситуация на производстве

При серийном изготовлении тележек оператору необходимо многократно выполнять одинаковые сварочные операции на однотипных металлоконструкциях. Качество результата при ручной сварке зависит от квалификации сварщика, точности сборки изделия, соблюдения режимов и повторяемости движений.

Для роботизации такого процесса недостаточно просто установить промышленного сварочного робота. Требуется обеспечить точное базирование элементов конструкции, доступ сварочной горелки к соединениям и возможность изменять пространственное положение изделия во время выполнения программы.

Поэтому при проработке проекта было принято решение создать комплекс, объединяющий робота RH14-06-W, сварочный источник DS-350-L, два позиционера и специально разработанные кондукторы.

Задача клиента

Основной задачей было автоматизировать сварку металлических тележек-платформ и организовать стабильный производственный процесс, в котором положение деталей и траектории сварки повторяются от изделия к изделию.

В рамках проекта требовалось:

• автоматизировать сварочные операции при производстве тележек;
• подобрать промышленного робота и сварочный источник;
• обеспечить доступ сварочной горелки к соединениям с разных сторон изделия;
• организовать позиционирование металлоконструкции во время сварки;
• разработать оснастку для сборки и фиксации деталей;
• обеспечить повторяемое положение изделия относительно робота;
• автоматизировать очистку сварочной горелки;
• объединить оборудование в единый роботизированный сварочный комплекс.

Состав роботизированного сварочного комплекса

Основой решения стал промышленный робот RH14-06-W, предназначенный для автоматизации дуговой сварки. Робот используется совместно со сварочным источником DS-350-L и выполняет запрограммированные сварочные траектории на изделии.

В состав РТК вошли:

• робот RH14-06-W + сварочный источник DS-350-L — 1 комплект;
• пневматическая станция очистки горелки JY-2000S — 1 шт.;
• одноосевой позиционер с холостой задней бабкой WB1KC-500-2508 — 2 шт.;
• тумба для установки робота высотой 600 мм — 1 шт.;
• механический кондуктор для изделия типа «Тележка-платформа» — 2 шт.

Такая конфигурация позволяет объединить в одном комплексе непосредственно роботизированную MIG/MAG-сварку, позиционирование изделия, фиксацию элементов металлоконструкции и обслуживание сварочной горелки.

Почему выбран робот RH14-06-W с источником DS-350-L

Для проекта был выбран сварочный робот RH14-06-W. Шестиосевая кинематика позволяет изменять положение и ориентацию сварочной горелки и выполнять сварку соединений, расположенных на разных элементах пространственной конструкции.

На сайте CRP модель RH14-06-W представлена как специализированный робот для автоматизации MIG/MAG-сварки. В данном проекте робот работает совместно со сварочным источником DS-350-L, образуя единый сварочный комплекс.

Робот установлен на специальной тумбе высотой 600 мм. Такая компоновка позволяет сформировать необходимое взаимное расположение манипулятора, позиционеров и свариваемых изделий.

Два позиционера для сварки тележек

Для размещения изделий используются два одноосевых позиционера WB1KC-500-2508 с холостой задней бабкой. Позиционеры позволяют закреплять металлоконструкцию и изменять её положение относительно сварочного робота.

Поворот изделия особенно важен при роботизированной сварке пространственных металлоконструкций. Вместо того чтобы ограничивать траекторию только доступом робота, можно изменить положение самой детали и предоставить сварочной горелке более удобный доступ к требуемому соединению.

Применение двух позиционеров также создаёт удобную основу для организации производственного процесса с несколькими рабочими позициями. Пока робот работает с изделием в одной позиции, вторая может использоваться для операций, предусмотренных технологией производства и организацией участка.

Другие варианты оборудования для вращения и позиционирования деталей представлены в разделе «Позиционеры».

Разработка кондукторов для тележек-платформ

Одной из ключевых инженерных задач проекта стала разработка сборочно-сварочной оснастки. Для заказчика были спроектированы и изготовлены два механических кондуктора под изделие типа «Тележка-платформа».

При роботизированной сварке положение соединения должно оставаться повторяемым от одного изделия к следующему. Робот выполняет движение по заранее заданной траектории, поэтому отклонение деталей при сборке может приводить к смещению фактического положения шва относительно программы.

Механический кондуктор решает эту задачу за счёт заданного базирования и фиксации элементов тележки перед сваркой. Детали устанавливаются в оснастку в определённом положении, после чего формируется подготовленная к сварке конструкция.

Задачи сварочного кондуктора

• базирование элементов тележки перед сваркой;
• фиксация деталей в требуемом положении;
• обеспечение повторяемости сборки;
• сохранение заданной геометрии изделия;
• создание доступа сварочной горелки к соединениям;
• быстрая подготовка следующего изделия к выполнению роботизированной сварки.

В результате робот, позиционер и кондуктор работают не как отдельные устройства, а как единая технологическая система.

Как работает роботизированная сварка тележек

Производственный цикл начинается с установки элементов будущей тележки в механический кондуктор. Оснастка задаёт положение деталей и удерживает их относительно друг друга.

Основные этапы работы комплекса

• 1. Установка элементов тележки в кондуктор.
  Детали металлоконструкции размещаются в предусмотренных точках базирования и фиксируются механической оснасткой.
• 2. Фиксация кондуктора на позиционере.
  Свариваемое изделие располагается в заданном положении относительно робота.
• 3. Запуск программы сварки.
  Робот RH14-06-W начинает выполнять запрограммированную последовательность сварочных операций.
• 4. Сварка доступных соединений.
  Робот перемещает сварочную горелку по заданным траекториям и выполняет необходимые швы.
• 5. Позиционирование изделия.
  При необходимости одноосевой позиционер поворачивает конструкцию, предоставляя роботу доступ к соединениям с другой стороны.
• 6. Продолжение сварочного цикла.
  После изменения положения детали робот выполняет следующие участки программы.
• 7. Очистка сварочной горелки.
  В процессе эксплуатации горелка обслуживается при помощи пневматической станции JY-2000S.
• 8. Завершение цикла.
  После выполнения программы готовое сварное изделие освобождается из кондуктора, а рабочая позиция подготавливается для следующей тележки.

Автоматическая очистка сварочной горелки

В состав комплекса включена пневматическая станция очистки горелки JY-2000S. При автоматической сварке состояние сопла напрямую влияет на стабильность длительной работы роботизированной ячейки.

Использование станции позволяет встроить обслуживание горелки непосредственно в технологический процесс. Робот может переходить к станции очистки по предусмотренному алгоритму, после чего продолжать выполнение сварочной программы.

Это особенно актуально для серийного производства, где робот выполняет большое количество повторяющихся сварочных циклов.

Особенности проекта

При роботизации сварки тележек основная работа заключалась не только в подборе промышленного робота. Необходимо было правильно связать между собой сварочную технологию, положение робота, вращение изделия и геометрию механических кондукторов.

Ключевые инженерные задачи

• Проработка компоновки сварочной ячейки.
  Необходимо было расположить робот, два позиционера и вспомогательное оборудование так, чтобы обеспечить доступ горелки к сварным соединениям.
• Выбор оборудования для автоматической сварки.
  В качестве основы комплекса был выбран RH14-06-W со сварочным источником DS-350-L.
• Позиционирование крупного изделия.
  Для изменения пространственного положения тележки применены два одноосевых позиционера WB1KC-500-2508.
• Разработка технологической оснастки.
  Специально для проекта были спроектированы и изготовлены два механических кондуктора для сборки и сварки тележек-платформ.
• Обеспечение повторяемости.
  Положение элементов конструкции относительно заданной роботизированной траектории должно повторяться при каждой следующей установке изделия.
• Обслуживание сварочной горелки.
  В комплекс интегрирована отдельная станция пневматической очистки.

Результат внедрения

В результате заказчик получил роботизированный комплекс для сварки тележек-платформ, в котором промышленный робот, сварочный источник, позиционеры и специально разработанная оснастка объединены вокруг единого технологического процесса.

Что получил заказчик

• Автоматизирована сварка тележек.
  Основные повторяющиеся сварочные траектории выполняет промышленный робот RH14-06-W.
• Обеспечено позиционирование изделия.
  Два одноосевых позиционера позволяют работать с металлоконструкцией в требуемом положении относительно сварочного робота.
• Разработана специализированная оснастка.
  Для проекта изготовлены два механических кондуктора под изделие «Тележка-платформа».
• Повышена повторяемость сборки.
  Кондукторы задают положение элементов конструкции перед выполнением сварочной программы.
• Автоматизировано обслуживание горелки.
  Пневматическая станция JY-2000S используется для очистки сварочной горелки в процессе эксплуатации комплекса.
• Создан полноценный сварочный РТК.
  Робот, источник сварки, два позиционера, станция очистки и технологическая оснастка работают как единая производственная система.

Почему роботизация эффективна при сварке тележек и рамных конструкций

Тележки, платформы, рамы и аналогичные металлические изделия хорошо подходят для автоматизации сварки, если выпускаются серийно и имеют повторяемую геометрию.

После настройки программы сварочный робот выполняет одинаковые траектории для следующих изделий. Позиционер помогает предоставить доступ к соединениям с разных сторон, а сборочно-сварочный кондуктор отвечает за повторяемое положение элементов конструкции.

Именно сочетание этих трёх компонентов — сварочного робота, позиционера и кондуктора — позволяет построить полноценный технологический комплекс для серийной сварки металлоконструкций.

Другие примеры применения промышленной робототехники можно посмотреть в разделе «Реализованные проекты».

Какие изделия можно сваривать подобным комплексом

Подобная конфигурация может использоваться не только для тележек. Роботизированная ячейка с позиционерами и специализированной оснасткой подходит для серийных сварных металлоконструкций, где требуется повторяемое базирование деталей и доступ к соединениям с разных сторон.

Роботизированная сварка может применяться для производства:

• тележек и тележек-платформ;
• металлических рам;
• оснований и каркасов;
• сварных платформ;
• рамных металлоконструкций;
• кронштейнов и опор;
• технологических конструкций;
• других серийных сварных изделий.

Для таких задач используются различные сварочные роботы CRP, а конкретная модель манипулятора, источник сварки, позиционер и оснастка подбираются с учётом геометрии изделия и технологического процесса.

Итог проекта

В рамках проекта был разработан комплекс для автоматической сварки металлических тележек-платформ на базе промышленного сварочного робота RH14-06-W и источника DS-350-L.

Для позиционирования изделий применены два одноосевых позиционера WB1KC-500-2508, а непосредственно под конструкцию тележки были разработаны и изготовлены два механических сборочно-сварочных кондуктора. Комплекс также оснащён пневматической станцией очистки горелки JY-2000S и тумбой для установки робота высотой 600 мм.

Результатом стала роботизированная сварочная система, в которой все основные элементы — манипулятор, источник сварки, позиционеры, кондукторы и оборудование обслуживания горелки — подобраны под конкретное изделие и объединены в единый технологический процесс.

Частые вопросы о роботизированной сварке тележек

Можно ли роботизировать сварку тележек?

Да. Если изделия имеют повторяемую геометрию и выпускаются серийно, сварочные операции можно выполнять промышленным роботом. Для стабильной работы важно обеспечить точное базирование элементов конструкции и доступ сварочной горелки ко всем требуемым соединениям.

Зачем при роботизированной сварке нужен позиционер?

Позиционер позволяет изменять положение свариваемой конструкции относительно робота. Это упрощает доступ сварочной горелки к соединениям, расположенным на разных сторонах изделия, и расширяет возможности роботизированного комплекса.

Зачем нужен сварочный кондуктор?

Кондуктор фиксирует элементы изделия в заданном положении и обеспечивает повторяемость сборки. Это особенно важно для промышленного робота, который выполняет сварку по заранее запрограммированной траектории.

Можно ли использовать два позиционера с одним сварочным роботом?

Да. Использование нескольких рабочих позиций позволяет гибко организовать сварочный участок. Конкретная схема работы зависит от конструкции изделия, времени сварочного цикла, способа загрузки и требований производства.

Для чего нужна станция очистки сварочной горелки?

Станция используется для обслуживания горелки в процессе эксплуатации роботизированного комплекса. Регулярная очистка помогает поддерживать рабочее состояние оборудования при выполнении большого количества повторяющихся сварочных циклов.

Можно ли разработать кондуктор под конкретную металлоконструкцию?

Да. Сборочно-сварочная оснастка проектируется с учётом геометрии конкретного изделия, расположения сварных соединений, способа базирования и необходимых зон доступа робота. В проекте сварки тележек были разработаны два специализированных механических кондуктора.

Нужна роботизация сварки металлоконструкций?

Если на вашем производстве требуется роботизированная сварка тележек, рам, платформ или других серийных металлоконструкций, мы можем разработать комплекс под конкретное изделие и технологический процесс.

Подберём сварочного робота и источник, определим необходимый тип позиционера, разработаем сборочно-сварочный кондуктор, проработаем компоновку ячейки и выполним интеграцию оборудования.

Оставьте заявку на роботизацию сварки — разработаем решение под ваше изделие и производственную задачу.