В ИРНИТУ создан робот-сварщик

Выпускники ИРНИТУ создали робот для орбитальной сварки неповоротных стыков 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 5-6 минут  — это в  4-5 раз 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 изоляцией и  монтажом трубопроводов, возникла необходимость в  модернизации сварочных процессов, которая не  могла быть достигнута без внедрения роботов. Сейчас все операции в  каналах сварщики выполняют вручную. Не  найдя на  рынке ни  одного удовлетворяющего решения, Егор инициировал разработку робота и  предложил сотрудникам и  студентам ИРНИТУ подключиться к  проекту.
Для его реализации и  продвижения была создана инновационная компания «WeldUP», которую возглавил доцент кафедры радиоэлектроники и  телекоммуникационных систем ИРНИТУ, руководитель Центра молодежного инновационного творчества «Байкал» Роман Кононенко. Иркутский технический университет выступает партнером компании «WeldUP».
Роман Кононенко привлек к  работе толковых ребят из  разных кафедр «политеха». Они 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. Удачный экземпляр удалось собрать только год назад. Сейчас робот-сварщик находится на  финальной стадии испытания, и, надеемся, уже не  потребует каких-либо переделок. Работу по  подбору сварочных режимов 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 выполнять сварку в  каналах, что актуально при монтаже труб. Когда трубы укладывают в  каналы, то  человек с  большим трудом может проводить там работы  — иногда зазор от  стенки канала до  трубы всего 180-200мм.
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 промышленные камеры, и  человек при помощи пульта,  — а  он  специально сделан такого большого размера,  — наблюдает за  сварочным процессом и  может при необходимости оперативно внести корректировки. Точность позиционирования робота составляет 0, 5  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, напряжение, скорость подачи проволоки.
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 от  усталости «не  дрогнет рука».
«Интерфейс мы  постарались сделать максимально дружелюбным и  понятным, учитывая замечания практиков  — сварщиков. Студент-третьекурсник, осваивающий в  университете основы сварочных процессов, освоился с  роботом за  неделю. Сварщика-практика старой закалки можно научить „общаться“ с  нашим аппаратом в  течение 2-3  недель.
В  будущем на  базе ИРНИТУ мы  намерены создать учебный центр для обучения сварщиков управлению роботом»,  — поделился планами Роман Кононенко.
В  2018 году инновационная компания «WeldUP» получила статус резидента Сколково, а  в  этом году разработку высоко оценил Фонд содействия инновациям  — авторы проекта выиграли конкурс «СТАРТ», получив на  развитие 3  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.
Наблюдают за  развитием проекта и  международные компании  — производители сварочного оборудования, так как конструкция сварочной каретки не  имеет аналогов в  мире и  защищена патентом.
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 Бублик, мехатроник Илья Ефимов, радиотехник Руслан Хохряков, сварщик Юрий Небышинц, 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  нашем „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  создают реальные изделия, 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 реализации интересного проекта все участники занимаются инновационным творчеством, постоянно находятся в  поиске новых решений»,  — сказал Роман Кононеко.
Авторы разработки рассчитывают, что после испытаний робот-сварщик будет востребован на  российском рынке, так как новая технология позволяет существенно сократить срок производства сварочных работ при монтаже трубопроводов.
Стоимость одного роботизированного сварочного комплекта составит 2,5  — 3  млн рублей.