Na hali produkcyjnej liczy się precyzja, wydajność i powtarzalność. Nie wystarczy już tylko dobrze wyszkolony spawacz – potrzeba technologii, która przyspiesza cały proces, redukuje błędy i działa bez zmęczenia. Mamy tu na myśli roboty spawalnicze, które z roku na rok zyskują większe znaczenie w zakładach produkcyjnych – również w Polsce.
Czym są roboty spawalnicze?
To zautomatyzowane urządzenia wykorzystywane do wykonywania procesów spawania w sposób zrobotyzowany, czyli bez udziału fizycznego operatora w samym procesie łączenia materiałów. Pracują w oparciu o wcześniej zaprogramowane ruchy ramienia, a ich praca opiera się na precyzyjnym torze działania.
Z perspektywy technicznej – robot składa się z ramienia manipulatora, kontrolera (czyli mózgu operacji) oraz źródła spawalniczego. Często współpracuje też z dodatkowymi systemami: pozycjonerami, skanerami, czujnikami.
Dlaczego przemysł stawia na robotyzację spawania?
W naszej codziennej pracy często widzimy, że firmy nie wdrażają robotyzacji tylko dla samej technologii. Robią to z bardzo konkretnych powodów.
Wydajność na poziomie nieosiągalnym dla człowieka
Robot potrafi pracować 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu – bez przerw, chorobowego i zmęczenia. To pozwala zwiększyć liczbę spawanych elementów, bez konieczności zwiększania zatrudnienia.
Powtarzalność procesów
Tam, gdzie wymagana jest absolutna precyzja i jednorodność każdego spawu, człowiek często popełnia mikro-błędy. Robot natomiast – jeśli raz został zaprogramowany prawidłowo – powtarza ruch co do milimetra.
Zwiększenie bezpieczeństwa pracowników
Zrobotyzowane stanowiska spawalnicze eliminują kontakt człowieka z najbardziej niebezpiecznymi elementami procesu (w tym wysokie temperatury, gazy i promieniowanie).
Niższe koszty produkcji
Początkowy koszt inwestycji w robota może być wyższy, ale już po kilku miesiącach zwraca się w postaci mniejszych strat materiałowych, oszczędności energii i braku przestojów.
Gdzie najczęściej wykorzystuje się roboty spawalnicze?
Z doświadczenia wiemy, że roboty świetnie sprawdzają się w następujących branżach:
- motoryzacyjnej – do seryjnego łączenia elementów konstrukcyjnych karoserii i układów wydechowych;
- metalurgicznej – przy seryjnej produkcji konstrukcji stalowych;
- AGD i RTV – do spawania cienkościennych elementów stalowych w dużych ilościach;
- konstrukcyjnej – w produkcji hal, kontenerów, regałów magazynowych.
Mieliśmy okazję obserwować wdrożenie robotów w jednym z zakładów obróbki stali, gdzie wcześniej problemem były różnice jakościowe między zmianami. Po miesiącu pracy zrobotyzowanego stanowiska – problem przestał istnieć.
Jak wygląda wdrożenie robota spawalniczego?
To proces wymagający dokładnego przygotowania. Przeważnie wygląda następująco:
Krok 1: Dobór odpowiedniego robota
Nie każdy robot pasuje do każdej aplikacji. Inne wymagania są przy spawaniu cienkiej stali, inne przy grubych profilach. Dobieramy go do materiału, grubości i charakteru spoin.
Krok 2: Projektowanie stanowiska
Tworzymy specjalne stanowisko pracy – czasem z pozycjonerem, czasem z systemem bezpieczeństwa. Liczy się ergonomia i bezpieczeństwo.
Krok 3: Programowanie
Programujemy tor ruchu, ustalamy parametry spawania – prąd, napięcie, prędkość podawania drutu.
Krok 4: Testy i optymalizacja
Zanim robot ruszy na dobre – testujemy. W razie potrzeby modyfikujemy program, aby uzyskać idealny rezultat.
Krok 5: Wdrożenie i szkolenie załogi
Zawsze przekazujemy wiedzę operatorom – nawet jeśli robot działa automatycznie, musi być obsługiwany świadomie.
Technologie spawania w robotyce
Roboty współpracują z różnymi metodami spawania, m.in.:
MIG/MAG
Najpopularniejsza metoda w robotyce. Działa na zasadzie topienia drutu elektrodowego w osłonie gazów. Doskonała do stali konstrukcyjnych, aluminium czy stali nierdzewnej.
TIG
Metoda dla wymagających – idealna przy cienkich materiałach i tam, gdzie liczy się jakość spoiny. Stosowana rzadziej, ponieważ jest wolniejsza i bardziej złożona.
Spawanie laserowe
Tu mówimy już o bardzo precyzyjnym i szybkim łączeniu – idealne do drobnych detali. Technologia ta świetnie współgra z rozwiązaniami, w skład których wchodzą hartowanie laserowe czy cięcie laserem 2D.
Kiedy warto postawić na robotyzację spawania?
Robotyzacja spawania to opcja dla Ciebie, jeśli:
- masz powtarzalną produkcję seryjną;
- zależy Ci na redukcji błędów i strat;
- chcesz ograniczyć koszty pracy i zwiększyć wydajność;
- pracujesz w środowisku niebezpiecznym dla człowieka.
Zdarzyło się nam odradzić wdrożenie robota klientowi, u którego seria produkcyjna była zbyt mała, a zmienność detali zbyt duża. Jednak w takich sytuacjach rekomendowaliśmy inne technologie – np. spawanie stali aluminium czy uzupełniające gięcie blachy.
Rola operatora w dobie robotyzacji
Wbrew pozorom – spawacz nie jest zbędny. Zmienia się jego rola. Z typowego wykonawcy – przechodzi w rolę operatora, kontrolera jakości, technika utrzymania. W firmie Metikam staramy się zawsze podkreślać: to nie jest eliminacja pracownika, a przekształcenie jego kompetencji.
Robot spawalniczy nie działa sam
Często pracuje w środowisku wspieranym innymi usługami. Widzimy, że w zakładach, gdzie pracują roboty, równolegle działają następujące technologie:
- cięcie plazmą – dla detali o grubszej strukturze;
- toczenie CNC – przy produkcji części obrotowych;
- hartowanie indukcyjne – w celu zwiększenia wytrzymałości elementów.
To wszystko tworzy zintegrowany system produkcji.
Podsumowanie
Roboty spawalnicze zmieniają obraz współczesnej produkcji. Są szybkie, precyzyjne i efektywne. Wymagają jednak dobrze przemyślanego wdrożenia i świadomości ich ograniczeń.
Jeśli rozważasz automatyzację w swoim zakładzie – porozmawiajmy. Sprawdzimy, czy w Twoim przypadku robotyzacja spawania będzie dobrym rozwiązaniem. Może się bowiem okazać, że inna technologia – np. cięcie laserem rur i profili – przyniesie więcej korzyści.