«У него не дрожат руки»: робот-сварщик начал варить изделия для АЭС

В Центральном конструкторском бюро машиностроения (ЦКБМ) 30 июля журналистам продемонстрировали роботизированную сварку насосного оборудования для АЭС. Роботу доверили соединять проставки — ​детали, необходимые для точной установки и надежной работы агрегатов.

До сих пор в ЦКБМ проставки варили вручную, а работа это трудоемкая. «Размер изделия — ​2×2 м, вес — ​около 7 т. Траектория сварочного аппарата простая, вот мы и решили роботизировать процесс», — ​поясняет руководитель лаборатории мехатроники и робототехники ЦКБМ Станислав Скворцов.

Лаборатория купила большой промышленный робот-манипулятор и доработала его. Добавили сварочную горелку, датчик отслеживания положения вращателя и контроллер. Робот закрепили на специальной раме, чтобы обеспечить доступ к стыкам в оптимальном положении. Рядом поставили станцию очистки, в автоматическом режиме удаляющую загрязнение с горелки между операциями. Для управления и связи со всеми механизмами нового комплекса разработали программное обеспечение.

Проект начали в марте, а уже в июне провели первую сварку проставки. Робот выполняет простые, но длительные операции. С задачей, на которую у сварщиков уходит 100 часов, он справляется в два раза быстрее. Кроме того, благодаря стабильности качества шва сократилось время, которое нужно слесарю для зачистки места соединения.

Роботом все довольны. «Он стабилен по качеству, не устает, не уходит в отпуск, у него не дрожат руки. Все, что нужно, — ​техобслуживание и управляющая программа, — ​говорит заместитель руководителя ЦКБМ Юрий Федорук. — ​На первых порах наши рабочие переживали, что робот полностью заменит ручной труд. Но этого, конечно, не случится. Мы просто освобождаем сварщиков от рутины и перенаправляем на более сложные технологические операции. Никого увольнять не собираемся. Дел хватит всем — ​и роботу, и человеку». В перспективе ЦКБМ намерено приспособить роботов к сварке рабочих колес и опорных конструкций насосного оборудования.

Предприятие планирует модернизировать новый комплекс — ​установить более производительные сварочные аппараты с цифровым управлением, заменить электродвигатель, чтобы у вращателя был более плавный ход, улучшить приспособление для фиксации детали и программное обеспечение. «Рассматриваем возможность приобрести несколько сварочных роботов с системой лазерного слежения, которая повысит точность и производительность», — ​добавляет Станислав Скворцов.

Ювелирная сварка

Еще один проект роботизации, который ЦКБМ развивает с 2024 года, — ​лазерная сварка с использованием коллаборативного робота. Так называют автоматическое устройство, работающее совместно с человеком. В отличие от промышленных роботов, коллаборативные оснащены датчиками контроля усилия движения и допускают возможность ручного управления.

В рамках опытно-конструкторских работ в ЦКБМ ведут роботизированную сварку стальных колец-фиксаторов, которые удерживают графитовые элементы подшипников в главных циркуляционных насосах. Диаметр колец — ​около 80 см, толщина — ​всего 0,3 мм. «У кольца сложная геометрия, оно очень тонкое. Даже специалистам высочайшей квалификации эту ювелирную сварку проводить сложно — ​нужно стабильное качество по всей длине шва, малейшее неверное движение может привести к браку. Освоение роботизированной лазерной сварки даст стабильно высокое качество шва, не требующего последующей обработки», — ​уверен Станислав Скворцов.

Специально для роботизированной лазерной сварки в лаборатории мехатроники и робототехники собрали стенд: робот-манипулятор, оснастка и лазерная установка. После опытно-конструкторских работ и заключения материаловедов технология будет внедрена в производство.

Юрий Гордиенков
Гендиректор ЦКБМ

— Роботизация производства — ​не просто технологический тренд, а необходимый шаг для повышения эффективности и качества нашей продукции. Мы продолжим развивать это направление и будем переносить успешный опыт на другие производственные процессы. Уверен, что такие проекты укрепят лидерские позиции ЦКБМ и внесут существенный вклад в развитие ядерной энергетики и смежных отраслей.