Сварочный кобот: как устроен и когда он выгоднее промышленного робота

Сварочный кобот — коллаборативный робот, на запястье которого стоит сварочная горелка или лазерная головка. Он рассчитан на совместную работу, которую ГОСТ Р 60.1.2.3-2021 определяет так: специально разработанный робототехнический комплекс и оператор работают в одном рабочем пространстве. Стандарт идентичен ISO/TS 15066:2016, Росстандарт утвердил его приказом от 13 августа 2021 года.

Коботы варят в тех же цехах, где стоят промышленные роботы, но берут другую работу. IFR связывает их с производствами, где выпускают малые серии широкой номенклатуры, и называет сварку среди типичных задач. В 2023 году коботы составили 10,5 % из 541 302 промышленных роботов, установленных в мире. На сварочном участке кобот забирает рутинные швы и оставляет сварщику более сложные задания.

Под сварку у крупных производителей есть свои предложения. FANUC называет дуговую сварку среди задач коботов CRX наряду с перемещением и сборкой. Сварочные коботы компания предлагает тем, кому надо просто программировать, часто переналаживать и не занимать под автоматику много места. Universal Robots продвигает коботов для сварки MIG, TIG и штучным электродом. Сам по себе кобот как класс машин описан на отдельной странице.

Основа — шестиосевой коллаборативный манипулятор. Модели серии FANUC CRX поднимают на запястье 3, 5, 10, 20 и 30 кг, повторяют точку с точностью ±0,02–0,05 мм и ставятся на пол, на потолок или под углом. До фланца младшая модель дотягивается на 692 мм, а старшая в режиме 25 кг достаёт на 1889 мм.

К руке добавляют то же оборудование, что и к обычному роботу: горелку с кабель-шлангом, сварочный источник, механизм подачи проволоки и стол с прижимами. Из чего состоит классическая ячейка и зачем нужен каждый узел, разобрано на странице «сварочный робот-манипулятор». Кобот отличается другим: он останавливается, если коснётся человека, поэтому на участке ему чаще всего не нужна клетка.

Кобот программируют ведением руки: оператор берёт руку робота и проводит её по точкам шва, контроллер запоминает положения. С планшетом даже новичок сразу начинает работать на FANUC CRX. Режим сварки и порядок швов задают в той же программе, после пробного шва точки поправляют.

Если деталь нужно поворачивать, к столу добавляют позиционер. Universal Robots предлагает для этого согласованное движение: инструмент кобота и одна или несколько моторизованных осей двигаются синхронно. Так кобот ведёт кольцевой шов, пока позиционер вращает трубу или фланец.

Коботы не задумывались как замена промышленным роботам. IFR пишет, что они дополнят вложения в традиционных роботов, которые работают гораздо быстрее. За безопасность рядом с человеком кобот платит грузом и скоростью: тяжёлые и быстрые процессы ему пока недоступны. Если человеку нужно заходить в зону робота, промышленный робот с внешней защитой (лазерными сканерами, блокируемыми дверями, ковриками) справляется и не теряет ни в скорости, ни в грузе.

Сильная сторона кобота в другом: его быстро запускают и переналаживают. В сварке коботы разошлись быстро, потому что относительно дёшевы и их просто программировать. Оба класса машин по всем задачам сравнивает материал «кобот или промышленный робот».

По оценке «Эксперта» (июль 2026), кобот китайского производства стоит около 1,5 млн ₽, а японский FANUC CRX — 3–4 млн ₽.

Кобот для сварки окупается там, где детали разные, а партии короткие. Для России это обычная картина: в стране доминирует мелкосерийный и заказной выпуск продукции. Массовую сварку конструкций берёт на себя автоматизированная линия, а кобот закрывает штучные операции и разнотипную продукцию.

Второй довод — время горения дуги. Сварщик в обычном цехе держит дугу 10–15 % смены, а в целом по ручной сварке доля колеблется в пределах 5–20 %. Universal Robots заявляет, что сварочный кобот эту долю увеличивает. Выигрыш есть, только если оператор готовит следующую деталь, пока кобот варит.

У медали есть обратная сторона. Кристиан Лефевр из Pemamek говорит, что во многих случаях купленный кобот просто простаивал. Эндрю Пфаллер из Miller Electric советует до покупки проверить, будет ли работа достаточно постоянной, чтобы оправдать вложения. Если кобот всё же встал, Дэн Колвин из ESAB предлагает его перенастроить: робот лишь даёт движение, а процесс, систему зрения или датчик шва можно сменить.

Слово «коллаборативный» относится к роботу, а не к сварке. Дуга, брызги, горячая горелка и сварочный дым опасны для человека рядом при любом манипуляторе. Поэтому ГОСТ Р 60.1.2.3-2021 требует оценить риски, которые несёт весь комплекс. Оценивают и рабочее место со всем, что на нём стоит.

Стандарт перечисляет, что продумать, когда планируют участок: где в трёх измерениях проходят границы совместного пространства, как ходят операторы и подвозят материалы, где можно споткнуться о кабели, лотки и тележки. На сварочном участке это значит: кабель-шланг и кабели источника уводят с прохода, зону оператора отделяют от дуги экраном, над столом ставят местную вытяжку.

Кобот с лазерной сваркой несёт вместо горелки лазерную головку. Лазер быстро варит узкий шов, мало греет и мало коробит металл, поэтому его берут для тонкого металла и аккуратных швов. FANUC приводит пример металлообработчика Great Lakes Stainless: когда там перешли на кобот CRX с лазерной сваркой, сварка сократилась с трёх часов до 15 минут. Цифра производителя, и заказчик один. Нормой её не назовёшь.

Главное ограничение — сборка. Пятно луча маленькое, и лазер хуже дуги прощает неточный стык: для стыковых соединений зазор обычно держат меньше 10 % толщины металла. Тонкий лист без присадки варят в прижимах. С подачей проволоки лазер варит медленнее, зато терпит зазор примерно до 100 % толщины для сталей толщиной до 6 мм; с проволокой лазером варят стали, алюминиевые сплавы и разнородные металлы. Если луч колеблется, допуск растёт до 20–30 % толщины.

С безопасностью у лазера строже, чем у дуги. ГОСТ IEC 60825-4-2014 задаёт требования к средствам защиты, которые ограждают рабочую зону лазерной обработки, в том числе к экранам, смотровым окнам, лазерным завесам и стенкам. Поэтому лазерный кобот работает рядом с человеком, только пока его учат и загружают, а зону луча закрывают защитой.

В августе 2026 года Ростех показал мобильный сварочный комплекс. Его разработала компания «КЕДР» на коллаборативном роботе DOKA RC10 компании «РОБОПРО». По данным госкорпорации, рабочее место с комплексом выдаёт на 57 % больше, на испытаниях детали делали втрое быстрее, а брак упал почти до нуля. Если сменить оснастку, тот же кобот перемещает детали, наносит материалы и контролирует качество.

По итогам пилота Ростех готовит стандарты квалификаций: вместо сварщика 6-го разряда появятся новые специальности, среди них оператор-наладчик коллаборативных сварочных систем. Чему учат человека у сварочного робота, рассказано в статье «оператор роботизированной сварки».

Сварка редко бывает последней операцией: после неё детали красят, упаковывают и отправляют на склад. Окраску серий ведёт покрасочный робот, готовые изделия раскладывает по коробкам робот-упаковщик. Короба на поддон ставит паллетайзер, а поддон затягивает плёнкой автоматический паллетообмотчик. Обратную задачу на входе решает депаллетайзер: снимает с поддона тару или заготовки. Коботы работают и в конце линии: IFR называет паллетирование среди их типичных задач наряду со сваркой.

• Сборка под сварку. Кобот ведёт горелку по заданной траектории. Под гуляющий стык он не подстраивается, сварщик подстраивается. Плохая сборка мешает автоматизировать сварку сильнее всего остального. Если зазор на одной детали нулевой, а на другой доходит до четверти дюйма (около 6 мм), Лефевр из Pemamek оставил бы на шве человека.
• Груз и скорость. Процессы с большой нагрузкой и высокой скоростью коботу пока недоступны. Для тяжёлых горелок, крупных деталей и короткого такта честнее считать промышленного робота.
• Сложный доступ. Швы с тесным доступом и швы, где нужно суждение опытного сварщика, автоматизировать пока трудно.
• Простой. Кобот, купленный под одну деталь, часто стоит без дела, когда деталь снимают с производства.
• Лазер. Лазерному коботу нужна точная сборка: у стыковых соединений без присадки зазор меньше 10 % толщины. Зону луча закрывают защитой от лазерного излучения.