25.06.2019 09:00:00

Робот-сварщик от победителей программы "Старт"

Выпускники ИРНИТУ создали робот для орбитальной сварки неповоротных труб, который может стать незаменимым помощником сварщиков на предприятиях нефтегазовой промышленности и ЖКХ. Умному прибору на дуговую MIG/MAG сварку в каналах трубы диаметром 325 мм потребуется всего 5 минут - это в три раза меньше времени, которое сейчас тратит сварщик, работая вручную. Причем с ростом диаметра трубы производительность робота возрастает.

Идейным вдохновителем проекта является Егор Кузин - выпускник ИРНИТУ, генеральный директор ООО «ППМ-ИРКУТСК». На предприятии, занимающемся производством предизолированых труб и их монтажом, возникла необходимость в модернизации сварочных процессов, которая не может происходить без внедрения роботов. Не найдя на рынке ни одного удовлетворяющего решения, Егор Кузин инициировал разработку робота и предложил сотрудникам, студентам ИРНИТУ подключиться к проекту.

Для его реализации и продвижения Егор Кузин создал инновационную компанию «WELL UP», которую возглавил доцент кафедры радиоэлектроники и телекоммуникационных систем ИРНИТУ, руководитель Центра молодежного инновационного творчества «Байкал» Роман Кононенко. Иркутский технический университет выступает партнером компании «WELL UP».

Роман Кононенко привлек к работе толковых ребят из разных кафедр «политеха», которые с энтузиазмом взялись за дело. Первый робот-сварщик был создан четыре года назад за счет собственных средств учредителей.

«Всего мы сделали четыре прототипа, перепробовав несколько типов конструкции. Нужно было вписаться в габаритные размеры, подобрать оптимальный вес. Применяли разные материалы - дерево, пластик, алюминий, не раз кардинально меняли узлы изделия. Конструктивные детали робота изготавливали самостоятельно. Удачный экземпляр удалось собрать только год назад. Сейчас робот-сварщик находится на финальной стадии испытания, и, надеемся, уже не потребует каких-либо переделок. Эксперименты по выполнению сварки курирует доцент кафедры машиностроительных технологий и материалов Андрей Балановский.

Робот состоит из каретки, сварочного аппарата, системы управления и пульта. Принципиальное отличие нашего предложения от аналогов на рынке – это компактность. Радиальные размеры робота позволяют варить в каналах, что актуально при монтаже труб. Когда трубы укладывают в каналы, то человек с большим трудом может проводить там сварку - соблюдать регламентированное расстояние 200-180 мм физически неудобно.

Наш робот цепляется на трубу, замыкается вокруг нее и совершает орбитальные движения. Сварочная горелка может выполнять колебательные движения, подниматься вверх-вниз относительно трубы, изменять угол наклона горелки относительно поверхности (плюс-минус 45 градусов)», - рассказал Роман Кононенко.

Он пояснил, что на роботе установлены две камеры, и человек при помощи пульта, - а он таких больших размеров сделан специально, - наблюдает за сварочным процессом и может при необходимости оперативно внести корректировки. Точность позиционирования робота составляет 0, 05 мм, что является весьма хорошим показателем.

При выполнении сварочного процесса многое зависит от уровня оператора и предыдущих этапов – насколько качественно подготовлены кромки. Например, часто бывает, что разделка кромок трубы далека от идеала, и горелку необходимо сместить влево-вправо, поднять высоту или уменьшить. Робот способен удивительно точно и безошибочно создавать необходимые колебательные движения горелки, контролировать и менять в процессе сварочные параметры, силу тока.

Специально адаптированное под процесс сварки программное обеспечение команда «политеховцев» разрабатывала самостоятельно. Интерфейс управления позволяет сварщику корректировать программу в зависимости от диаметра трубы, толщины стенки, качества разделки кромок. Определив параметры сварочного режима, сварщик может с комфортом устроиться возле трубы и наблюдать за процессом, а «умный напарник» качественно, быстро и безошибочно выполнит сложную работу, и у него в конце трудовой смены не дрогнет «рука» от усталости.

IMG_7114.jpg

«Интерфейс мы постарались сделать максимально дружелюбным и понятным, учитывая замечания практиков – сварщиков. Студент-третьекурсник, осваивающий в университете основы сварных процессов,    освоился с роботом за неделю. Сварщика-практика старой закалки можно научить «общаться» с нашим аппаратом в течение 2-3 недель.

На базе ИРНИТУ мы намерены создать учебный центр для обучения сварщиков управлению роботом», - поделился планами Роман Кононенко.

В 2018 году инновационная компания «WELL UP» получила статус резидента Сколково, а в этом году разработку высоко оценил Фонд содействия инновациям – авторы проекта выиграли конкурс по программе «Старт», получив на развитие 2 млн рублей.

«Благодаря финансовой поддержке мы очень быстро продвинулись в разработке, покупая необходимые комплектующие и презентуя проект на российских и международных выставках. Интерес к роботу-сварщику, который может варить в каналах, уже проявили московские и иркутские компании, занимающиеся монтажом трубопроводов, а также Кемеровские тепловые сети», - сообщил Роман Кононенко.
В настоящее время в команде разработчиков трудятся семь человек – студенты и выпускники ИРНИТУ. Кроме Егора Кузина и Романа Кононенко, создателями робота-сварщика являются робототехник, программист Дмитрий Бубник, мехатроник Илья Ефимов, радиотехник Руслан Хохряков, сварщик Юрий Небышинец и электроник Руслан Хузеев.

«Для создания такого высокотехнологичного мехатронного изделия, как робот-сварщик, требовался междисциплинарный подход. Мы применяли знания и компетенции из области механики и электроники, программирования и дизайна, которые можно получить в Иркутском «политехе».

Курируя в университете проектное обучение на специальности «мехатроника и робототехника»,   я пытаюсь подбирать такие задачи, чтобы ребята самостоятельно создавали изделия с элементами механики, электроники и программирования. Таким образом, у студентов подогревается интерес к учебе. Они не только штудируют теорию, но и изготавливают реальные объекты, тестируют свои разработки.   Мы даем шанс реализовать нарисованный на бумаге проект с помощью доступных ресурсов, учим планировать горизонты создания изделий. И робот-сварщик является отличным примером того, что в ходе работы над интересным проектом все участники занимаются инновационным творчеством, постоянно находятся в поиске новых решений», - сказал Роман Кононенко.

Авторы проекта рассчитывают, что после испытаний робот-сварщик будет востребован на российском рынке, так как новая технология позволяет существенно сократить ввод в работу свариваемых изделий.

Стоимость одного   роботизированного сварочного комплекта составит 2,5 - 3 млн рублей.

Источник: https://www.istu.edu/news/51083/

Вас также заинтересует: