Второй салон «ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ И РОБОТОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ» на X юбилейной международной специализированной выставке «WELDEX/РОССВАРКА-2010»

Е.С. Добринский, к.т.н. / А.А. Суслов, к.т.н. Академия проблем качества РФ

В середине октября 2010 года в Москве в Экспоцентре «Сокольники» прошла X Юбилейная Международная специализированная выставка сварочных материалов, оборудования и технологий «WELDEX/РОСCBAPKA-2010», в рамках которой проводился второй Салон «Промышленные роботы и робототехнические комплексы (РТК)». На данной выставке конструкторы, технологи и системотехники сложнейшего технологического оборудования во второй раз объединились на площадках Салона для обсуждения и решения своих проблем в робототехнике. Несмотря на последствия кризисных явлений в экономике, оказавших негативное влияние на развитие мировой и российской промышленности (в первую очередь, машиностроения и автомобилестроения), десятки отечественных и зарубежных производственных, инжиниринговых, дистрибьюторских и научных фирм представили в Салоне высокотехнологичные промышленные роботы, робототехнические комплексы, манипуляторы и технологическое обеспечение, периферийное оснащение, а также результаты прикладных исследований и инноваций.

Для справки: сегодня в мире с начала 70-х годов прошлого столетия установлены и работают свыше двух миллионов промышленных роботов. При этом их число до последнего времени ежегодно увеличивалось на 15%. Следует заметить, что 45% всех промышленных роботов эксплуатируются в Японии и в странах Юго- Восточной Азин, 30% — в Европе, 15% — в Америке. Самая высокая «плотность» использования промышленных роботов всех типов отмечена в Японии, Сингапуре, Республике Корея, Германии и Италии.

Производством роботов и РТК занято свыше сотни компаний по всему миру. Цена на промышленные роботы без системы управления колеблется от 17 до 100 тыс. Евро, с системой управления — от 70 до 200 тыс. Евро. Следует заметить, что первое серийное производство отечественных роботов и робототехнологических комплексов было организовано в СССР на Экспериментальном производстве (ЭП) в г. Ногинске Московской области в Центральном научно-исследовательском технологическом институте (ЦНИТИ) Миноборонпрома СССР в период 1964-1982 гг. Авторскому коллективу ЦНИТИ, ЭП ЦНИТИ, Тульского и Ковровского машиностроительных заводов была присуждена Госпремия СССР в области науки и техники за решение проблемы создания и освоения производства отечественных промышленных роботов. Кроме того, была издана и первая в СССР монография «Промышленные роботы» под редакцией Я.А. Шифрина.

Итак, в путь от стенда к стенду... Среди заметных экспонентов X Юбилейной Международной специализированной выставки «WELDEX/РОССВАРКА-2010» и Салона, а также активных участников Деловой программы можно отметить ОАО «АвтоВАЗ» (Тольятти) и МГТУ «Станкин» (Москва) — во второй раз ими были представлены промышленные робототехнологические комплексы в составе универсальных роботов серии TYP (рис. 1).


Рисунок 1. Технологические универсальные роботы серии TYP (разработчики и производители — ОАО «АвтоВАЗ» и МГТУ «Станкин»)

Производство роботов (серии ТYР), разработанных ОАО «АвтоВАЗ» и МГТУ «Станкин», открывает в определенной степени новую страницу в истории российской промышленности (со времен распада СССР никто в нашей стране не проектировал и не производил подобной техники).

Семейство роботов ТYР грузоподъемностью от 15 до 350 кг создано специалистами станкостроительного подразделения «Производство технологического оборудования и оснастки» ОАО «АвтоВАЗ» совместно с МГТУ «Станкин» в рамках Государственного инновационного проекта: «Разработка и освоение производства гаммы промышленных универсальных технологических роботов для массовых автоматизированных производств гражданский продукции». Перед ОАО «АвтоВАЗ» была поставлена задача не только разработать новое семейство роботов, но и создать соответствующие мощности по выпуску 1000 роботов в год для оснащения российских предприятий в самых различных отраслях промышленности, где требуется не только автоматизация производства, но и возможность создавать на их базе гибкие технологические производства, которые позволяют наиболее эффективно реагировать на изменение конъюнктуры отечественного и мирового рынка.

Роботы серии ТYР — это универсальное промышленное оборудование, которое можно применять при различных технологических операциях: контактной сварке; лазерной, дуговой и гибридной сварке; лазерной и плазменной резке; резке водой высокого давления; нанесении клеев и герметиков; складировании и транспортировании грузов и т.д. Отличительная особенность роботов семейства ТYР — это система управления разработки МГТУ «Станкин» с математическим обеспечением, доступным для оптимизации различных технологических функций и инструментальных баз. Это облегчает подготовку роботов к эксплуатации и существенно расширяет возможности технологического оборудования (см. таблицу).


Таблица. Основные технические характеристики семейства отечественных технологических универсальных роботов (ТYР) разработки ОАО «АвтоВАЗ» и МГТУ «Станкин»

Для ОАО «НИТИ» ПРОГРЕСС» (Ижевск) приоритетным направлением института является сварочное оборудование и технологии. На выставке был представлен конструкторско-технологический проект — отечественный робототехнический комплекс двухдуговой сварки рамы тележки электровоза. Универсальный комплекс предназначен для нанесения в определенной последовательности продольных поясных и кольцевых швов по заданной программе, В качестве сварочного оборудования использован РТК фирмы «KAWASAKI ROBOTICS», использующий 8 управляемых координат. Толщина свариваемых деталей — от 6 до 25 мм, скорость сварки — от 5 до 30 м/час. В качестве специальных устройств РТК разработаны: автоматическое управление параметрами техпроцесса, манипуляторы для сварки рамы и балки тележки, блок очистки сварочной горелки, ультразвуковой контроль выполненных швов.

Компания «KAWASAKI ROBOTICS» (Япония) — всемирно известная компания, являющаяся общепризнанным создателем одних из самых эффективных роботов в мире. За последние 30 лет было произведено и установлено на промышленных предприятиях более 40 тысяч роботов этой компании. В модельном ряду промышленных роботов и робототехнических/технологических комплексов значится оборудование практически для всех отраслей промышленности. Особо следует отметить следующие разработки:

– роботы серии ZZ последнего поколения для работы в тяжелых условиях (8 моделей с полезной нагрузкой от 130 до 300 кг: роботы точечной сварки, пайки; ПРТС-роботы; роботы для упаковки и др.);

– полный модельный ряд взрывобезопасных окрасочных роботов (8 моделей новейшей конструкций — от KF121 до 610L с максимальной полезной нагрузкой запястных сочленений от 5 до 25 кт;

– роботы серии F для работы с малыми и средними полезными нагрузками (от 6 до 60 кг), обладающие высокой скоростью перемещения и широкой рабочей зоной. Они отличаются высокой степенью адаптируемости, возможностью приспособления практически к любому типу оборудования благодаря модельной конструкции (28 вариантов исполнения).

Фирма «KUKA ROBOTER GmbH» (Германия) более трех десятилетий является ведущим мировым производителем промышленных роботов для различных отраслей промышленности, в первую очередь для машиностроения и автомобилестроения, в т.ч. в сфере автоматизации процессов сварки, полимерной промышленности, строительства, упаковки и др. На выставке были представлены новые типы роботов 3-го поколения. Это более легкие, гибкие и компактные разработки модульных консольных и напольных роботов, которые являются базой для специализированных систем и оптимизированных технологических процессов (рис. 2). Роботы «KUKA» в общем производственном процессе осуществляют не только загрузку и выгрузку деталей, но также и операции дальнейшей обработки, включая укладку деталей.


Рисунок 2. Роботы «КUКА» (мод. KR6ARC) со сварочным оборудованием SKS и поворотноразворотным позиционером с использованием инновационной технологии «MASTERSLAVE» на одном кондукторе

Компания предлагает специальную гамму роботов грузоподъемностью от 6 до 210 кг, усовершенствованных для переработки пластмасс. Также следует отметить широкий ассортимент сервисных услуг, который предоставляется вместе с продажей роботов (поставка запасных частей, программирование специальных операций, аренда и продажа бывших в эксплуатации роботов, обучение персонала, сервисное обслуживание и др.).

Концерн «ABB Group», выпускающий изделия робототехники, последние три десятилетия занимает одну из ключевых позиций. В сегменте продукции концерна — свыше 15-ти серий и около 35-ти моделей и модификаций роботов (грузоподъемностью от 1 до 500 кг) для различных отраслей промышленности и услуг: всевозможные модификаций роботов — от малых, быстрых и низкозатратных для производства мелких деталей в больших объемах, до мощных машин с широким радиусом действия для обработки крупногабаритных деталей. Робототехника концерна широко используется в различных отраслях промышленности: в автомобилестроении, металлообрабатывающей, литейной и легкой промышленности, производстве пластмассовых изделий, сварочном производстве и др. Концерн «ABB Group» обладает глобальной сетью — более 100 торговые представительств и сервисных центров расположены в 45-и странах мира, в т.ч. и в России.

Компания «ВЕБЕР Комеханикс» (Москва) занимает лидирующие позиции на российском рынке в области поставки и технического обслуживания металлообрабатывающего оборудования, в т.ч. в области робототехники и автоматизации производства в составе компании «ВЕБЕР Инжиниринг». Партнерами компании являются мировые лидеры по производству промышленных роботов, в частности фирма «Motoman Robotics Europe AB» (Швеция), которая является дочерней компанией корпорации «YASKAWA Electric». Компания «Motoman Robotics» предлагает поставку необходимого специализированного инструмента и оснастки, периферийного оборудования, программное обеспечение, а также весь спектр услуг по гарантийному и сервисному обслуживанию оборудования.


Рисунок 3. Малогабаритные манипуляторы — роботы серии «Almega» AX-S3 и AX-H3 для широкого спектра сварочных операций компании «DAIHEN Corporation» (Япония)

Компания «ВЕБЕР Комеханикс» является также российским дистрибьютором всемирно известной японской компании «FANUC» — мирового производителя промышленных роботов и РТК, в т.ч. для сварочных работ (серия роботов «ARC МАТЕ» грузоподъемностью от 6 до 20 кг и зоной досягаемости от 951 до 2009 мм для автоматизации сварочных процессов; серия роботов «LP МАТЕ» — наименьшие роботы грузоподъемностью до 50 кг для быстрых и тонких производственных операций) (рис. 4). В «продуктовом» ряду промышленных роботов — свыше 16-ти серий и около 70-ти моделей и модификаций для различных отраслей промышленности и услуг (позиционеры, контроллеры, программное и техническое обеспечение, системы симуляции со сварочными опциями, камеры для интегрированной системы технического зрения, различные горелки и системы подачи проволоки, автономные источники питания и другие опции).


Рисунок 4. Роботизированный сварочный комплекс общего назначения «Motoman Robotics Europe AB» (Швеция)

Корпорация «YASKAWA Electric» (Япония) считается крупнейшим поставщиком роботизированного оборудования (свыше 25 тысяч роботов в год), а также лидером в области реализации систем (создаваемых «под ключ») для широкого спектра промышленных отраслей и областей применения: дуговая, плазменная и контактная сварка; газовая резка; плазменный и лазерный раскрой материала; снятие облоя, зачистка кромок; фрезерование, сверление и шлифование; транспортировка материалов и изделий; нанесение герметика и клея на поверхность изделия; обслуживание промышленного оборудования. В «продуктовом» ряду компании особенно актуальны 4-х, 6-ти, 7-ми и 13-ти осевые промышленные роботы грузоподъемностью от 3 до 500 кг, мультиосевые манипуляторы грузоподъемностью до 20 000 кг.

ООО «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ РОБОТ-СИСТЕМЫ — IRS» (Москва) — современная российская компания, создающая автоматизированные промышленные системы с поставкой «под ключ» на основе роботов компании «FANUC Robotics», и являющаяся её официальным интегратором. Компания «IRS» успешно осуществляет проектирование и изготовление РТК для дуговой и контактной сварки, резки, перемещения, механической обработки, гибки.

ООО «ВЭЛДТЭК» (Россия) — является официальным дистрибьютором и поставщиком продукции ряда фирм США и Японии в области сварочного производства: роботизированные системы для сварки «средних» и тяжелых изделий с большой протяженностью сварных швов и катетом до 12 мм. При сварке протяженных металлоконструкций роботизированная установка крепится на передвижную колонну или портал. Изделие позиционируется в двухстоечном приводном кантователе. Область применения РТК: сварка ребер жесткости, деталей кузовов, несущих рам, корпусов или частей строительной техники и др.

Компания «IGM Robotersysteme AG» (Австрия) является одним из первых в мире (с 1979 г.) поставщиков собственных промышленных роботов для сварки и резки, включая дуговую, плазменную, лазерную и электроннолучевую технологии, применяемые в различных отраслях машиностроения. Компания «IGM» имеет свои представительства и сервисные центры по всему миру, в т.ч. и в России, где проекты РТК реализованы на предприятиях различных отраслей промышленности: Тверском вагоностроительном заводе, Уралвагонзаводе, Самарском заводе котельно-вспомогательного оборудования и трубопроводов, ЧТЗ, ЗАО «Орел-Погрузчик», Тюменском и Курганском заводах «СТАЛЬМОСТ» и др.

Компания «ЕВРОСИВ» (Россия) — является системным интегратором в области внедрения в производство ПР и РТК «под ключ» на базе оборудования и систем управления ряда зарубежных компаний: «КUKA», «FANUC», «ABB», «HYUNDAI» и других известных производителей ПР. В арсенале компании «ЕВРОСИВ» большое количество успешно реализованных проектов: сварочные промышленные роботы, роботы для резки (лазерной, плазменной), для загрузки деталей, роботы для покраски, плазменного напыления и других технологических операций.

Салон, который проходил в рамках X Юбилейной Международной специализированной выставки «WELDEX/РОССВАРКА-2010», убедительно показал, что автоматизированные роботизированные системы могут выполнять основные технологические и вспомогательные операции качественно и с высокой производительностью, и что промышленные роботы и робототехнологические комплексы являются неотъемлемым элементом гибкого современного производства!