Opis projektu
Klient: Średniej wielkości firma kontraktowa zajmująca się obróbką metali
Lokalizacja: Teksas, Stany Zjednoczone
Rynek: Ameryka Północna
Branża: Produkcja maszyn rolniczych i montaż ram konstrukcyjnych
Poprzedni proces: Ręczne spawanie TIG/MIG
Wybrane rozwiązanie: Zautomatyzowane stanowisko zrobotyzowane do spawania laserowego HAISINN
Podstawowa konfiguracja: 6-osiowy robot przemysłowy, czujnik laserowego śledzenia spoiny oraz niestandardowe pneumatyczne przyrządy mocujące
Cel projektu: Zautomatyzowanie powtarzalnego spawania ram, ustabilizowanie harmonogramów produkcji i poprawa powtarzalności połączeń
Główny rezultat: Bardziej stabilne czasy cyklu, mniejsza ilość ręcznego pasowania, czystsze lica spoin, mniej szlifowania po spawaniu oraz niższy odsetek poprawek
Informacje o kliencie
Klientem jest średniej wielkości firma zajmująca się produkcją metalową na zlecenie, z siedzibą w Teksasie w USA, specjalizująca się w produkcji niestandardowych części do maszyn rolniczych oraz spawanych ram konstrukcyjnych.
Its production includes repeated frame assemblies that must maintain consistent dimensions, weld penetration, and surface quality across medium- and high-volume batches. These components are used in demanding fabrication environments where unstable welding quality can create additional grinding, correction, inspection, and rework.
Firma tradycyjnie polegała na doświadczonych spawaczach TIG i MIG przy dopasowywaniu oraz spawaniu ram. Jednak wraz ze wzrostem wielkości produkcji uzależnienie od wykwalifikowanej pracy ręcznej utrudniało utrzymanie przewidywalnych harmonogramów i powtarzalnej wydajności między partiami.

Wyzwanie produkcyjne
Klient mierzył się z dwiema powiązanymi presjami operacyjnymi: ograniczoną dostępnością doświadczonych spawaczy w swoim regionie oraz rosnącymi godzinowymi kosztami pracy.
Manual welding remained suitable for prototypes, low-volume parts, and assemblies requiring frequent adjustment, but it became less efficient for repetitive structural-frame production.
The main project requirements included:
- Zmniejszenie zależności od doświadczonych spawaczy TIG/MIG
- Automatyzacja powtarzalnych operacji spawania ram
- Stabilizacja czasów cyklu w poszczególnych partiach produkcyjnych
- Zwiększenie powtarzalności spawania między kolejnymi zespołami
- Uwzględnianie niewielkich różnic w krawędziach blach i położeniu złączy
- Kontrolowanie ilości wprowadzanego ciepła w celu ograniczenia odkształceń ramy
- Ograniczenie ręcznego dopasowywania i szlifowania po spawaniu
- Obniżenie wskaźnika poprawek podczas produkcji wielkoseryjnej
The customer therefore required more than a standard robot arm. It needed an integrated robotic laser welding cell capable of identifying joint position, securing the frame consistently, and maintaining controlled welding parameters throughout repeated production cycles.
Rozwiązanie HAISINN
Po przeanalizowaniu konstrukcji ram klienta, warunków złączy, wielkości produkcji i wymagań jakościowych firma HAISINN zintegrowała automatyczne zrobotyzowane stanowisko do spawania laserowego z główną linią spawania ram konstrukcyjnych.
System obejmował trzy główne elementy:
6-osiowe ramię robota przemysłowego
Robot 6-osiowy zapewniał wymaganą elastyczność ruchu to follow multiple weld paths around structural frame assemblies.
Jego programowalny ruch umożliwiał wykonywanie powtarzalnych sekwencji spawania zgodnie z potwierdzoną geometrią ramy i procesem produkcyjnym.

Czujnik laserowego śledzenia spoiny
Zintegrowano laserowy czujnik śledzenia spoiny, aby wykrywać rzeczywiste położenie złącza podczas spawania.
Pomogło to systemowi uwzględniać niewielkie odchylenia krawędzi blach i pozycji montażu, zamiast polegać wyłącznie na ustalonej teoretycznej ścieżce. Funkcja śledzenia miała szczególne znaczenie w produkcji kontraktowej, gdzie między partiami mogą występować niewielkie różnice w częściach i ich dopasowaniu.
Dostosowane pneumatyczne przyrządy mocujące
HAISINN developed pneumatic clamping fixtures around the customer’s frame geometry.
The fixtures supported repeatable positioning, reduced manual holding requirements, and helped keep the assembly stable during robotic welding. Consistent clamping also provided a more reliable foundation for seam tracking and controlled robot movement.
Opracowanie procesu
1. Frame and Joint Evaluation
The project began with an evaluation of the customer’s structural-frame components, including:
- Lokalizacja złączy
- Sekwencja spawania
- Wymiary montażowe
- Geometria blach i ramy
- Expected edge variation
- Wymagana penetracja
- Obszary wrażliwe na odkształcenia
- Wielkość produkcji
Informacje te wykorzystano do określenia trajektorii robota, układu oprzyrządowania, strategii śledzenia oraz sekwencji spawania.
2. Projektowanie uchwytów
Customized pneumatic fixtures were configured to locate and secure the frame assemblies.
Projekt oprzyrządowania koncentrował się na ograniczeniu ręcznego dopasowywania przy jednoczesnym zapewnieniu dostępu dla ramienia robota i głowicy spawalniczej.
3. Integracja śledzenia spoiny
Do procesu spawania włączono laserowy czujnik śledzenia spoiny, aby identyfikować rzeczywiste położenie spoiny i kompensować niewielkie odchyłki złącza.
This improved the workstation’s suitability for repeated contract-manufacturing batches where component tolerances and fitting conditions may not be completely identical.
4. Optymalizacja parametrów spawania
Parametry techniczne zostały dostosowane do konstrukcji ramy klienta oraz wymagań spawalniczych.
The process focused on:
- Kontrolowane doprowadzanie ciepła
- Stabilne przetopienie spoiny
- Czyste formowanie ściegu spoiny
- Zmniejszone odkształcenia cieplne
- Stałość w powtarzalnych cyklach
- Dostosowanie do niewielkich szczelin na krawędziach blach
Żaden pojedynczy profil parametrów nie był traktowany jako uniwersalny. Ustawienia końcowe dopasowano do potwierdzonego materiału, konstrukcji złącza, grubości komponentu oraz warunków produkcji.
Walidacja produkcyjna
Representative frame assemblies were used to validate:
- Dokładność ścieżki robota
- Powtarzalność mocowania
- Reakcja śledzenia spoiny
- Spójność złącza
- Skuteczność wtopienia
- Wygląd spoiny
- Odkształcenie ramy
- Wymagania dotyczące wykończenia po spawaniu
Stanowisko zostało następnie przygotowane do powtarzalnej produkcji podstawowych zestawów ramowych klienta.

Wyniki projektu
Ten HAISINN zrobotyzowane stanowisko do spawania laserowego z powodzeniem zautomatyzowała główne operacje spawania ram konstrukcyjnych u klienta.
Bardziej stabilne czasy cyklu
Zastąpienie powtarzalnych ręcznych operacji spawania zaprogramowaną pracą robota pomogło ustabilizować czas produkcji.
Klient zyskał bardziej przewidywalny proces dla produkcji ram w dużych seriach, co ułatwiło organizację harmonogramów montażu i dostaw.
Mniejsze uzależnienie od ręcznego dopasowywania
Dostosowane pneumatyczne uchwyty i system śledzenia spoiny zmniejszyły konieczność ręcznego pozycjonowania przed spawaniem i w jego trakcie.
Operatorzy mogli umieszczać i mocować zespół w bardziej ustandaryzowanym procesie, zamiast całkowicie polegać na indywidualnej technice pasowania.
Jednolita głębokość wtopienia
Zoptymalizowany proces spawania zapewniał stałą głębokość przetopienia w kolejnych powtarzanych montażach ram.
This improved batch-to-batch uniformity and reduced the variation commonly associated with changes in manual operator technique.
Czystsze ściegi spawalnicze
Zautomatyzowany proces spawania laserowego zapewniał czyste, powtarzalne spoiny na zwalidowanych konstrukcjach ramowych.
Lepszy wygląd spoin ograniczył zakres wykańczania korygującego wymaganego po spawaniu.
Mniejsze szlifowanie po spawaniu
Ponieważ ściegi spoiny były bardziej jednolite i wizualnie czystsze, klient znacznie ograniczył nakład pracy związany ze szlifowaniem po spawaniu.
To skróciło całkowity przepływ pracy przy produkcji ram i pozwoliło pracownikom skupić się na załadunku, kontroli, montażu i innych zadaniach o wyższej wartości.
Niższe wskaźniki poprawek
Jednolite mocowanie, wykrywanie spoin, zaprogramowany ruch i kontrolowane doprowadzanie ciepła pomogły obniżyć poziom poprawek podczas produkcji wielkoseryjnej.
Mniej zespołów wymagało korekty z powodu nieregularnych ścieżek spawania, niejednolitego przetopienia lub nadmiernych odkształceń.
Mniejsze odkształcenia ram
The optimized welding sequence and controlled heat input minimized distortion in the validated structural-frame applications.
This improved dimensional consistency and reduced the need for post-weld straightening or adjustment.
Wartość urządzenia dla klienta
The project gave the Texas manufacturer a practical path from labor-intensive manual welding to controlled industrial automation.
Ten HAISINN solution delivered:
- Automated repetitive structural-frame welding
- Six-axis movement for multi-directional weld paths
- Laser seam tracking for minor joint-position variation
- Customized pneumatic fixtures for repeatable loading
- More stable production cycle times
- Consistent penetration and weld-bead quality
- Reduced dependence on experienced manual welders
- Less post-weld grinding
- Lower rework during high-volume runs
- Improved production planning for agricultural machinery orders
Podsumowanie
By integrating the HAISINN Automated Robotic Laser Welding Workstation, the customer successfully automated core welding processes for agricultural machinery frames and structural assemblies.
The combination of a 6-axis industrial robot, laser seam tracking, customized pneumatic clamping, and application-specific parameter optimization enabled the company to stabilize cycle times, reduce manual fitting, and improve weld consistency across production batches.
The completed project provided a more reliable foundation for high-volume frame assembly while reducing post-weld grinding, controlling distortion, and lowering rework.
Automate Your Repetitive Frame-Welding Process
HAISINN zapewnia configurable robotic and collaborative robot welding systems for agricultural machinery, metal frames, fabricated assemblies, industrial equipment, and repeated batch production.
Share your material, thickness, joint design, frame drawings, production volume, current welding process, acceptable gap range, and required weld quality to discuss a suitable robotic laser welding cell.
Skontaktuj się z HAISINN for Robotic Welding Consultation