Роботизированный комплекс сварки алюминия

Компания SMD регулярно принимает участие в отраслевых выставках, демонстрируя на стендах помимо разнообразия оборудования его рабочие способности. В результате одной из таких выставок представители предприятия по производству сантехнических трубопроводных систем заинтересовались новейшей сварочной системой для холодной сварки алюминия.

Руководство предприятия приняло решение об автоматизации одного из сложнейших процессов на производстве – сварке лопастных вентиляторов. Вопрос автоматизации встал особенно остро ввиду постоянной нехватки квалифицированных кадров. Рассматривались все способы добиться увеличения серийности производства, в том числе приобретение роботизированной ячейки. Во время одной из осенних промышленных выставок демонстрируемое на стенде SMD оборудование для дуговой наплавки алюминия привлекло внимание представителей производства. Сразу на выставке договорились о проведении бесплатной демонстрации работы оборудования в условиях конкретной задачи.

Задачей служила сварка лопастного вентилятора, выполненного из алюминия толщиной от 1 до 1.5 мм. За неделю ведущий сварщик SMD полностью отработал технический процесс и был готов к приезду клиентов. Результатом демонстрации стал договор о поставке роботизированного комплекса сварки алюминия с применением процесса MDC.

MDC – микро деформационная холодная сварка (micro deformation cold welding), принцип работы которой основан на методе CMT (Cold Мetal Transfer — холодный перенос металла). Данный способ сварки идеально подходит для тонкостенных изделий, выполненных из алюминия.

Принцип сварочного процесса следующий:

• Сварочная дуга поджигается на небольшом расстоянии от детали (большем, чем требуется для сварки)
• После поджога дуги проволока медленно подаётся в сторону детали, параллельно с этим дуга ослабевает
• В момент касания расплавленной капли присадочного материала с поверхностью изделия дуга гаснет. Материал изделия успевает нагреться достаточно для образования плотного соединения, но недостаточно для прожога
• Оставив каплю расплава на поверхности изделия, сварочная проволока отводится назад, цикл повторяется

Ввиду высоких требований к позиционированию рабочего органа относительно сварного соединения данный метод сварки используется в автоматизированных и роботизированных комплексах, так как даже самый лучший сварщик не сможет обеспечить достаточной точности требуемой траектории.

Поставленный комплекс роботизированной сварки алюминия состоит из: сварочного робота с полой рукой серии RH06A2, двухосевого сварочного манипулятора для роботов и полностью цифрового сварочного полуавтомата MDC-500P. Всё оборудование от производителя GSX.

Для полноценной работы всего комплекса использовалась специализированная горелка типа Push-Pull и буфер для отвода проволоки, размещённый на 2 оси робота манипулятора. Горелки типа Push-Pull отличаются дополнительными протяжными роликами. В случае роботизированных решений дополнительный механизм протяжки устанавливается на фланец манипулятора робота. Сами же ролики горелки работают синхронно с протяжными роликами проволокоподающего устройства сварочного источника, что позволяет более точно контролировать положение проволоки в процессе сварки. Именно за счёт наличия горелки Push-Pull возможно осуществлять сварку с отводом проволоки от детали в процессе.

При сварке алюминия используется мягкая алюминиевая проволока, во время отвода от изделия она может загнуться либо замяться. Для предотвращения подобных случаев, а также для большего контроля положения проволоки в процессе сварки, используется специализированное устройство – буфер, размещаемый на корпусе манипулятора робота. В корпусе буфера располагается маятник, плавный поворот которого регулирует отвод сварочной проволоки от поверхности изделия. Сам сварочный источник является новейшей разработкой GSX и создан специально для задач, требующих холодной сварки. Настройка и управление сварочным источником просты и интуитивно понятны, а сенсорный экран упрощает работу в разы.

Так как весь комплект оборудования (робот-манипулятор, сварочный источник, Push-Pull горелка с буфером и позиционер) поставлялись от одного производителя, процесс настройки сократился в несколько раз, за счёт отсутствия необходимости дополнительного налаживания связи и синхронизации разных устройств. Сварочный источник был предварительно настроен ещё на территории Robolatory SMD во время проведения демонстрации. Непосредственно в процессе пусконаладки, требовалось только установить и подключить оборудование. Ранее подобного рода работы на производстве заказчика выполнялись только вручную, поэтому в ходе пусконаладки несколько раз корректировались как методы сборки, так и способы позиционирования изделия.

После сборки изначально в некоторых местах оставались зазоры, габариты которых колебались в недопустимых для роботизации величинах, а выбранный метод крепления изделия к сварочному манипулятору не гарантировал повторяемость позиционирования, требующуюся для всех роботизированных ячеек. Продуктивная совместная работа сотрудников технических отделов обеих компаний позволила провести пусконаладочные работы в рекордные сроки: через 2 недели с момента поставки на склад заказчика оборудование было введено в эксплуатацию, операторы обучены, все требуемые корректировки были учтены, а также были даны рекомендации по дальнейшему улучшению технического процесса. На момент зимы 2025 года предприятие клиента активно разрабатывает внутренние технологические карты для всех типоразмеров свариваемых изделий и готовится к полноценному серийному производству.