Od Unimate do cobotów — ewolucja robotów spawalniczych

Od pierwszych iskier automatyzacji po coboty przyszłości — jak roboty przemysłowe stały się filarem nowoczesnego przemysłu?

Dziś słów kilka o tym, jak inżynierowie stworzyli maszyny zdolne samodzielnie prowadzić łuk spawalniczy z niespotykaną precyzją. Od Unimate w General Motors po inteligentne ramiona, które dziś pracują ramię w ramię z człowiekiem.

Dzisiejsze zrobotyzowane spawanie to efekt wieloetapowego rozwoju robotyki przemysłowej, która swoje fundamenty zbudowała już w latach 60. XX wieku.

Za kamień milowy uchodzi rok 1961, kiedy w fabryce General Motors pojawił się pierwszy przemysłowy robot Unimate, zaprojektowany przez George’a Devola i Josepha Engelbergera. Nie spawał jeszcze, ale z powodzeniem przenosił gorące i ciężkie odlewy, eliminując najbardziej niebezpieczne etapy pracy człowieka.

Prawdziwy przełom dla spawalnictwa nastąpił jednak dopiero w latach 80., gdy dzięki rozwojowi sterowników CNC, czujników śledzących spoinę i bardziej elastycznych układów kinematycznych ramion robotów udało się osiągnąć precyzję i powtarzalność wymaganą przy łączeniu metalu.

Paradoksalnie, chociaż idea automatyzacji była obecna dużo wcześniej, to dopiero postęp w systemach sterowania pozwolił zrobotyzować procesy spawalnicze na masową skalę. 

Jednym z największych użytkowników robotów spawalniczych od zawsze była motoryzacja — od Toyoty po Forda. Ich zrobotyzowane linie zgrzewania punktowego do dziś uchodzą za wzorzec wydajności.

Polski rozdział historii — od emaliowanych wanien po Poloneza

Tymczasem w Polsce prace nad konstrukcją własnych robotów przemysłowych rozpoczęto na początku lat 70. Już w 1976 roku powstało kilka pionierskich stanowisk w ośrodkach badawczych, takich jak Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Instytut Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie czy Centrum Badawczo-Konstrukcyjne Obrabiarek w Pruszkowie.

Pierwszym udanym przykładem wykorzystania robotów w rodzimym przemyśle było zrobotyzowane emaliowanie wanien i zlewozmywaków w Olkuskiej Fabryce Naczyń Emaliowanych — zastosowano tam maszyny firmy DeVilbiss-Tallfa (dzisiejsze ABB).

Jeszcze ciekawszy był przykład FSO, gdzie w linii montażowej nadwozia Poloneza zainstalowano 15 robotów Unimation, które wykonywały 384 z 1995 punktów zgrzewnych. Był to technologiczny skok jak na tamte czasy — realny przykład, że Polska nie zostawała daleko w tyle za światowymi trendami.

 Gdzie roboty są dziś?

Roboty przemysłowe, w tym spawalnicze, od zawsze powstawały z myślą o zastąpieniu człowieka w pracy wyjątkowo uciążliwej, niebezpiecznej lub wymagającej ponadludzkiej precyzji.  Coraz częściej wykorzystuje się je w produkcji konstrukcji stalowych, sprzętu AGD, maszyn rolniczych czy taboru kolejowego.

Roboty spawalnicze można podzielić na kilka głównych typów, w zależności od wykorzystywanej technologii i zastosowania. Najpopularniejsze są roboty do spawania łukowego, które dzięki precyzyjnemu prowadzeniu łuku elektrycznego odpowiadają za większość zautomatyzowanych złączy w przemyśle stalowym i motoryzacyjnym. Szeroko stosowane są także roboty do zgrzewania oporowego, idealne do łączenia cienkich blach w produkcji karoserii samochodowych czy sprzętu AGD — proces ten nie wymaga dodatkowego spoiwa i zapewnia dużą wydajność.

Wśród specjalistycznych rozwiązań wyróżniają się roboty do spawania TIG i MIG/MAG, które różnią się rodzajem elektrody i gazu osłonowego, a przez to zakresem zastosowań — od zbiorników ciśnieniowych, przez części aluminiowe, po konstrukcje stalowe. Coraz większe znaczenie zyskują roboty do spawania laserowego, cenione za wyjątkową precyzję i minimalne odkształcenia materiału — są wykorzystywane m.in. w branży automotive i lotniczej. Wyspecjalizowaną grupę stanowią także roboty do spawania plazmowego, które sprawdzają się tam, gdzie trzeba łączyć materiały trudnotopliwe lub wrażliwe na wysokie temperatury, jak tytan czy nikiel.

 Od stacjonarnych gigantów po coboty

Dzięki nowoczesnym rozwiązaniom, jak coboty — czyli współpracujące roboty spawalnicze — automatyzacja trafia już nie tylko do wielkich hal, ale i do średnich czy małych zakładów. Modułowe, mobilne, często przenośne ramiona potrafią pracować ramię w ramię z człowiekiem, podnosząc bezpieczeństwo, wydajność i jakość spoiny bez potrzeby gigantycznych inwestycjI.

W Strumet także łączymy tradycje z nowoczesnością. Mamy 11 zrobotyzowanych stanowisk spawalniczych, w tym:

• roboty podwójne z dwoma stołami obrotowymi,
• roboty pojedyncze z dwoma stołami stałymi lub obrotowymi,
• urządzenia spawające dedykowane do większych i mniejszych elementów stalowych.
  
  

Każdy z naszych robotów spawalniczych bazuje na niezawodnych źródłach prądu Fronius TPS4000, TPS400i czy MERKLE, co zapewnia wysoką jakość spoin MIG/MAG — zarówno dla stali węglowych, chromoniklowych, jak i aluminium. Dzięki temu możemy realizować procesy na elementach o wymiarach nawet 3300 x 1300 mm, z dwoma ramionami pracującymi jednocześnie!

Co więcej, za całą robotyzacją stoi zespół 100 wykwalifikowanych spawaczy Strumet, certyfikowanych zgodnie z ISO 9606-1, z nadzorem głównego spawalnika posiadającego kwalifikacje IWE, IWI-C, IWT, IWP i uprawnienia VT, PT, MT, UT-2. To oznacza, że robot spawa, ale człowiek czuwa — gwarantując najwyższą jakość, zatwierdzoną przez TÜV Rheinland.

Roboty spawalnicze Strumet to więcej niż maszyny. To certyfikowana powtarzalność zgodna z EN 1090 i EN ISO 3834, solidność konstrukcji stalowych i elastyczność realizacji zarówno większych zleceń, jak i krótkich serii.

A co dalej? Możliwe, że niedługo widok spawacza w masce przejdzie do historii, ustępując miejsca robotom, które nigdy się nie męczą. Ale to, co napędza je do pracy, wciąż pochodzi od ludzi — i jeszcze długo to się nie zmieni...