Наплавка валов

Компания GROBOTP реализовала проект по роботизации сварки фланцев к толстостенным трубам и восстановительной наплавки валов. Изначально основной задачей клиента было приваривание фланца к толстостенной трубе, однако в процессе выполнения проекта возникла дополнительная потребность — автоматизировать восстановительную наплавку валов.

Для решения задачи был внедрён роботизированный сварочный комплекс на базе промышленного робота CRP RH20-06, сварочного источника ARTSEN PM500NR, станции очистки горелки SC220ASE, одноосевого позиционера WB1KH, трека WD длиной 4 м и комплекта четырёх кулачковых патронов. Такая конфигурация позволила автоматизировать как сварку фланцев, так и наплавку цилиндрических деталей.

Клиент

Клиент — производственное предприятие, выполняющее сварку элементов изделий с толстыми стенками, фланцевых соединений, валов и других ответственных металлических деталей. Такие задачи требуют стабильного качества шва, точного выдерживания траектории, повторяемости режима сварки и высокой квалификации персонала.

Сварка толстостенных изделий и восстановительная наплавка валов относятся к трудоёмким операциям. Они требуют длительной концентрации сварщика, устойчивого положения горелки, правильного выбора режимов и стабильного выполнения проходов. При ручной работе такие процессы становятся не только сложными, но и монотонными.

Ситуация и задача клиента

В ходе разработки проекта основным приоритетом была сварка фланца с толстостенной трубой. Для клиента было важно повысить скорость выполнения операции, обеспечить стабильность качества шва и снизить зависимость результата от ручного труда.

В процессе выполнения заказа появилась дополнительная задача — восстановительная наплавка валов. Наплавка требует равномерного нанесения слоя металла, стабильной траектории и правильно подобранных режимов. При ручной работе это занимает много времени и создаёт дополнительную нагрузку на сварщика.

Перед GROBOTP были поставлены следующие задачи:

• автоматизировать сварку фланца к толстостенной трубе;
• обеспечить возможность сварки в несколько проходов;
• автоматизировать восстановительную наплавку валов;
• подобрать оптимальный режим наплавки совместно с клиентом;
• обеспечить стабильное качество наплавленного слоя;
• снизить вредное воздействие сварочного процесса на персонал;
• перевести сварщика на роль оператора-сварщика;
• оснастить комплекс треком, позиционером и кулачковыми патронами для работы с габаритными и цилиндрическими деталями.

Решение: РТК для сварки фланцев и наплавки валов

Для решения задачи был внедрён роботизированный сварочный комплекс на базе промышленного робота CRP RH20-06. Робот выполняет сварочные операции по заданной программе, точно повторяет траекторию движения горелки и обеспечивает стабильные параметры процесса при работе с массивными металлическими изделиями.

В состав комплекса вошёл сварочный источник ARTSEN PM500NR, подходящий для выполнения ответственных сварочных операций и наплавки. Для поддержания стабильности процесса используется станция очистки горелки SC220ASE, которая помогает сохранять качество шва при длительной работе.

Одноосевой позиционер WB1KH и комплект четырёх кулачковых патронов позволяют надёжно фиксировать цилиндрические заготовки и вращать их в процессе сварки или наплавки. Трек WD длиной 4 м расширяет рабочую зону робота и позволяет обрабатывать более протяжённые изделия.

Комплектация роботизированного комплекса

В рамках проекта использовалось следующее оборудование:

• Сварочный промышленный робот CRP RH20-06 — для автоматизированного выполнения сварки и наплавки;
• Сварочный источник ARTSEN PM500NR — для стабильного сварочного процесса на толстостенных изделиях;
• Станция очистки горелки SC220ASE — для автоматической очистки горелки и поддержания качества шва;
• Одноосевой позиционер WB1KH — для вращения и позиционирования заготовок;
• Трек WD длиной 4 м — для расширения рабочей зоны промышленного робота;
• Комплект четырёх кулачковых патронов — для фиксации цилиндрических деталей, труб и валов;
• Пусконаладочные работы и обучение сотрудников — для запуска комплекса и подготовки персонала к самостоятельной работе.

Почему для проекта был выбран робот CRP RH20-06

Сварка фланцев к толстостенным трубам и восстановительная наплавка валов требуют высокой повторяемости движения горелки. Робот CRP RH20-06 подходит для таких задач, так как позволяет стабильно выполнять многопроходную сварку, выдерживать заданную траекторию и снижать влияние человеческого фактора.

При ручной сварке толстостенных изделий сварщику приходится долго работать с одним швом, находясь в зоне воздействия сварочных аэрозолей, высокой температуры и яркого излучения дуги. После внедрения РТК основную работу выполняет сварочный манипулятор, а сварщик переходит к более безопасной и технологичной роли оператора-сварщика.

Применение роботизированного комплекса позволяет:

• автоматизировать сварку толстостенных труб и фланцев;
• выполнять восстановительную наплавку валов;
• повысить стабильность качества сварного шва;
• обеспечить повторяемость режимов и траекторий;
• сократить время выполнения сложных сварочных операций;
• снизить нагрузку на сварщика;
• уменьшить воздействие вредных факторов сварки на персонал.

Зачем в комплексе используются трек, позиционер и кулачковые патроны

Для сварки фланцев, труб и наплавки валов важно правильно зафиксировать изделие и обеспечить равномерное перемещение сварочной горелки относительно поверхности детали. Поэтому в состав комплекса были включены одноосевой позиционер, трек и комплект кулачковых патронов.

Позиционер WB1KH позволяет вращать заготовку и удерживать её в удобном положении для сварки. Кулачковые патроны помогают надёжно закреплять цилиндрические детали. Трек WD длиной 4 м расширяет рабочую зону робота и даёт возможность работать с более длинными изделиями.

Такая конфигурация позволяет:

• удобно фиксировать трубы, валы и цилиндрические заготовки;
• выполнять сварку и наплавку по окружности;
• снизить количество ручных переустановок изделия;
• повысить повторяемость положения детали;
• расширить рабочую зону промышленного робота;
• автоматизировать обработку протяжённых и габаритных изделий.

Особенности внедрения роботизированной сварки и наплавки

Особенностью проекта стало совмещение двух технологических задач в одном роботизированном комплексе: сварки фланца к толстостенной трубе и восстановительной наплавки валов. Это позволило клиенту использовать РТК не только для основной операции, но и для дополнительных задач ремонта и восстановления деталей.

Сервисные инженеры филиала GRP-Сибирь профессионально установили и настроили оборудование, а также обучили сотрудников клиента работе с промышленным сварочным роботом. В процессе совместного обучения был подобран оптимальный режим наплавки валов.

Подобранный режим позволил ускорить процесс наплавки и обеспечить стабильное качество сварного шва. Дополнительные проверки образцов подтвердили однородность структуры наплавленного слоя, что особенно важно для восстановительных операций.

Что касается сварки фланца, клиент самостоятельно определил режимы и выполнил сварку в несколько проходов. В результате было отмечено увеличение скорости сварки и рост производительности.

Работы по внедрению включали:

• анализ задачи клиента по сварке фланца к толстостенной трубе;
• доработку решения под восстановительную наплавку валов;
• подбор промышленного робота CRP RH20-06;
• подбор сварочного источника ARTSEN PM500NR;
• интеграцию одноосевого позиционера WB1KH;
• установку трека WD длиной 4 м;
• подбор комплекта кулачковых патронов;
• установку и настройку роботизированного комплекса;
• обучение сотрудников работе с промышленным сварочным роботом;
• подбор режима восстановительной наплавки валов совместно с клиентом.

Результат роботизации сварки и наплавки

В результате внедрения заказчик получил универсальный роботизированный сварочный комплекс для сварки фланцев, толстостенных труб и восстановительной наплавки валов. Решение позволило повысить скорость сварки, стабилизировать качество и снизить нагрузку на сварщика.

• Автоматизирована сварка фланца к толстостенной трубе — робот выполняет сложную и трудоёмкую операцию по заданной траектории.
• Реализована восстановительная наплавка валов — подобран режим, обеспечивающий стабильное качество наплавленного слоя.
• Повышена скорость сварки — при сварке фланца в несколько проходов клиент отметил рост производительности.
• Улучшена стабильность качества — робот обеспечивает повторяемость движения горелки и технологических параметров.
• Подтверждена однородность наплавленного слоя — дополнительные проверки образцов показали стабильность структуры.
• Снижено воздействие вредных факторов на сварщика — основные операции выполняет роботизированный комплекс.
• Сварщик переквалифицировался в оператора-сварщика — теперь он занимается настройкой процесса и заменой заготовок.

Проект показал, что роботизированный сварочный комплекс может эффективно применяться не только для серийной сварки, но и для сложных технологических операций: многопроходной сварки толстостенных изделий и восстановительной наплавки металлических деталей.

Почему роботизация выгодна при сварке толстостенных изделий и наплавке

Сварка толстостенных труб, фланцев и восстановительная наплавка валов требуют стабильности, высокой концентрации и повторяемого качества. Такие операции часто занимают много времени, требуют нескольких проходов и создают серьёзную нагрузку на сварщика.

Роботизация сварки и наплавки помогает сделать процесс более стабильным. Промышленный робот выполняет сварку по заданной программе, поддерживает одинаковое движение горелки, снижает разброс качества и позволяет оператору контролировать процесс из более безопасной позиции.

Такое решение актуально для предприятий, которые выполняют:

• сварку фланцев к толстостенным трубам;
• многопроходную сварку массивных изделий;
• восстановительную наплавку валов;
• наплавку цилиндрических деталей;
• сварку трубных узлов и фланцевых соединений;
• ремонт и восстановление изношенных металлических деталей;
• сварку изделий, где важно снизить нагрузку на персонал.

Почему GROBOTP — надёжный партнёр для автоматизации сварки и наплавки

GROBOTP разрабатывает и внедряет роботизированные сварочные комплексы для сварки толстостенных изделий, фланцевых соединений, трубных узлов, валов и восстановительной наплавки. Мы подбираем оборудование под конкретную технологическую задачу, габариты изделия, требуемую рабочую зону и особенности сварочного процесса.

В этом проекте специалисты филиала GRP-Сибирь установили и настроили комплекс, помогли подобрать режим наплавки валов и обучили сотрудников клиента работе с промышленным сварочным роботом. В результате заказчик получил решение, которое может применяться как для основной производственной задачи, так и для дополнительных операций восстановления деталей.

Если вашему предприятию требуется автоматизировать сварку фланцев, толстостенных труб, валов, цилиндрических деталей или восстановительную наплавку, GROBOTP поможет подобрать роботизированный комплекс под вашу задачу.

Комплексное решение для роботизированной сварки и наплавки

Посмотреть стандартные сварочные комплексы GROBOTP можно по ссылке.

Видео роботизации сварки и наплавки промышленным роботом

В начале кейса размещены видео с примерами автоматизации сварки и наплавки промышленным роботом CRP.