Инноваторы из Барнаула создают роботов-манипуляторов

Барнаульское микропредприятие «ПК «Алтайпласт» уже второй год подряд становится победителем краевого конкурса «Проекты Национальной технологической инициативы (НТИ)» за инновации в области роботостроения. Мы выяснили подробности.

Для местного рынка

Технический директор и сын одного из основателей «ПК «Алтайпласт» Дмитрий Береснев вспомнил, что бизнес начинался более 20 лет назад с создания компании «Алтайпласт», которая и сегодня производит методом литья под давлением пластиковую одноразовую упаковку для пищевых продуктов.

Предприятие в начале специализировалось на выпуске малотиражной недорогой тары для местного рынка. Приобрести подходящие под эти требования термопластавтоматы (ТПА) было сложно и дорого, поэтому приходилось придумывать собственные решения, а постепенно выходящее из строя существующее оборудование ремонтировать и модернизировать. Эту задачи и решал Береснев-младший.

Надо сказать, что отец с раннего возраста привлекал Дмитрия к производственным вопросам, тем более что сыну нравилась техника. Начиная с разнорабочего, парень перенимал опыт у мастеров, освоил программирование, электронику и уже в 14 лет собрал небольшой фрезерный станок.

В поисках альтернативы

Но со временем появились амбиции производить оборудование на сторону. И когда в бизнес пришел еще один собственник – Максим Фальков, было решено оформить инновационную деятельность в отдельное юрлицо – «ПК «Алтайпласт». В рамках компании разработали и запатентовали крышку-дублер на консервную банку; пластиковую консервную банку, которая по своим потребительским свойствам не уступает металлической; сконструировали компактный станок для литья упаковки, в которую впаян барельеф с фирменным знаком, защищающий продукцию от подделок, и многое другое.

– Классическое заводское аналогичное оборудование стоит очень дорого и работает медленнее, – отмечает технический директор. – При этом мы для своих разработок использовали комплектующие немецкой компании Festo.

Этот мировой лидер в производстве автоматизированного оборудования поставлял для «ПК «Алтайпласт» сервоприводы, пневмораспределители, контроллеры по сниженным ценам, а то и бесплатно, для проведения испытаний.

Алтайские умельцы первыми в России опробовали новый немецкий контроллер СРХ. Им было интересно, успеет ли он одновременно обработать все циклы ТПА: терморегулирование; управление пневматикой, гидравликой и механикой.

– После объявления санкций Festo ушла из России и мы не можем найти даже ближайший аналог такого устройства среди российских и китайских производителей, поэтому приходится пользоваться тем, что предлагает КНР, максимально удовлетворяющим нашим требованиям по цене и качеству, – признается Дмитрий.

Сейчас «Алтайпласт» пробует создать свой контроллер. И это очень трудно. Если элементную базу можно привести из Китая, программу работы микропроцессора написать самим, то напечатать макет платы в России, по словам технического директора, могут только два-три предприятия Росатома и один НИИ в Санкт-Петербурге. И стоимость этих услуг составляет десятки миллионов рублей.

«Lинейkа»

В 2023 году в компании придумали робот-манипулятор «Lинейkа», который в 2024-м получил грант краевого конкурса «Проекты НТИ». Благодаря этой работе предприятие той же осенью получило статус резидента инновационного центра «Сколково».

Рама и прочее железо для этого устройства производятся собственными силами, а контроллер – китайский. Береснев ведет переговоры с производителями из Поднебесной, чтобы они дали доступ к его процессору. Это позволило бы самостоятельно его программировать, сделать русскоязычный интерфейс, но контрагенты пока не соглашаются.

Поэтому настройка «Lинейkи» ведется другим контроллером, который ориентируется по датчикам. И если он «видит», что станок работает быстрее, чем робот, то увеличивает его скорость и следит, чтобы не возникал перекос станины.

Этот робот может использоваться для линейного перемещения различных предметов из одной точки в другую. Но если его, например, снабдить MIG/MAG-установкой, то можно сваривать погонажные детали.

За счет того, что конструкция получилась максимально легкой, удалось добиться большей скорости, чем у китайских аналогов, при использовании менее габаритных сервоприводов и редукторов. В результате цена получилась меньше.

Два робота «Lинейkа» уже проданы, два работают в цехе. Автор этих строк своими глазами видел, как робот-манипулятор берет этикетку, размещает ее в пресс-форме ТПА, а потом забирает готовое изделие и складывает его в стопку.

Еще один робот почти готов. Он заменит человека на участке горячей штамповки Алтайского завода прецизионных изделий.

«Гибкий»

В прошлом году команда инноваторов из ПК «Алтайпласт» спроектировала коллаборативный робот-манипулятор «Гибкий», который уже имеет пять степеней свободы и может работать совместно с человеком, не причиняя ему вреда. В отличие от существующих китайских аналогов, «Гибкий» будет небольших размеров, с простым интерфейсом и на 63 % выполнен из отходов пластика, периодически возникающих при производстве тары. Эти факторы сделают его заметно легче, дешевле конкурентов и позволят роботизировать процессы упаковки мелких предметов, например конфет или яиц.

Разработка изделия также была поддержана грантом по результатам конкурса «Проекты НТИ». Полученный 1 млн рублей пойдет на приобретение китайских сервоприводов и контроллеров для первых двух опытных образцов, которые рассчитывают собрать к середине этого года.

Планов у алтайских инноваторов еще много.

– Своих клиентов малого бизнеса мы ценим и теперь готовы предлагать им и услуги роботизации, – заверяет Дмитрий Береснев.