12 лютого 2025 року в рамках «Декади металообробної галузі» здобувачі освіти Яготинського ЦПТО груп 413-ЕлЗ, 323-ЕлЗ, 233-ЕлЗ ознайомилися із новітніми тенденціями в зварюванні трубопроводів.
LaserPipe – точний переклад «Лазерна труба» або по простому «Робот-змія», який може зварювати труби, діючи всередині трубопроводів. Зварювання труб є досить звичайною справою під час будівництва чи ремонту обладнання промислових підприємств, атомних та теплових електростанцій, під час прокладання газових чи нафтових трубопроводів. У більшості випадків такі зварювальні роботи виконуються вручну або за допомогою спеціалізованих “орбітальних” зварювальних агрегатів. Такі підходи досить добре працюють при прокладанні прямих ділянок трубопроводів, що проходять по відкритих просторах, але якщо потрібно прокладання труб всередині приміщень нафто-або газопереробного заводу, наприклад, зварювальні роботи перетворюються на дорогу процедуру, що вимагає великих витрат робочого часу.
Для вирішення проблеми автоматизації процесу зварювання труб в умовах тісних приміщень або на небезпечних для життя людей об’єктах фахівці компаній OC Robotics та TWI Ltd розробили спеціалізованого робота-змію LaserPipe. За рахунок своєї гнучкої природи цей робот може діяти зсередини трубопроводу, що прокладається, зварюючи секції труб за допомогою потужного промислового лазера.
Основою нового зварювального робота є маніпулятор OC Robotics Series II X125, з лазерною зварювальною головкою. Власне лазер, потужністю 5 кВт, встановлений неподалік місця роботи робота LaserPipe, а випромінювання цього лазера передається до лазерної голівки робота через досить товстий оптоволоконний кабель.
Конструкція робота LaserPipe дуже відрізняється від конструкцій інших роботів, призначених для роботи всередині трубопроводів. Замість того, щоб тягнути за “головою” все тіло робота, тіло робота LaserPipe утримує його “голову” слідуючи строго по траєкторії, що задається оператором за допомогою дистанційного керування. Коли робот залишає трубопровід, він рухається тим самим шляхом, практично не торкаючись до стін труби.
Вся рухома частина робота LaserPipe важить близько 5 кілограм, а його розміри дозволяють роботу проникати в трубопроводи не найбільшого діаметра. Зварювальна головка робота обертається на 360 кутових градусів, а всього його тіло має 22 ступені свободи. Головна частина робота забезпечена камерами з високою роздільною здатністю, пристроями підсвічування та лазерною системою стабілізації положення, яка дозволяє йому переміщатися всередині трубопроводу, практично не торкаючись його стін. Потужності лазера достатньо забезпечення швидкості зварювання близько 1 метра в хвилину, а похибка прокладання зварювального шва становить 0.2 міліметра.
Для того, щоб промінь зварювального лазера не вийшов за межі труби, що зварюється, на місце зварювання зовні накладають спеціальний “комір”, який відображає назад промінь лазера і через який подається потік азоту, що служить як захисна атмосфера і для охолодження місця зварювання одночасно. А спеціальні повітряні заслони захищають оптику робота LaserPipe від попадання на поверхню лінз іскор та бризок розплавленого металу.
Найближчим часом фахівці компанії OC Robotics планують зайнятися покращенням роботи технологій повітряних заслонів, технології лазерної стабілізації, мініатюризацією оптичної системи та розробкою нових головок, призначених для виконання лазерного різання та інших операцій. Після цих модернізацій робота LaserPipe може бути використана не тільки на об’єктах ядерної енергетики, для чого він спочатку і розроблявся. Його також можна буде використовувати у космосі, у будівництві, у хімічній, нафтовій та газовій промисловості.
