Robotyzacja spawania – jakie są metody? Robot spawalniczy i jego funkcje!
Robotyzacja przemysłu nabiera tempa z roku na rok. Globalnymi liderami są Chiny, Japonia, USA i Korea Południowa. Jednakże w Polsce już w 2023 roku przypadało 78 robotów na 10 000 pracowników w przemyśle, a w całym kraju działa około 25 000 robotów przemysłowych. Polska zajmuje 18. miejsce na świecie pod względem instalacji robotyzacji, a prognozy wskazują, że liczba robotów będzie rosła. Coraz popularniejsza staje się robotyzacja spawania. Najważniejsze pytanie brzmi jednak, jakie metody zrobotyzowanego spawania są dostępne i kiedy warto je stosować?
Na czym polega spawanie zrobotyzowane?
Spawanie zrobotyzowane łączy tradycyjne spawanie z robotyką, automatyką i systemami sterowania. Jednakże, w tym przypadku, czynności wykonuje robot przemysłowy lub cobot, który porusza uchwytem spawalniczym zgodnie z zaprogramowaną trajektorią.
Najważniejsze są tutaj:
- oprogramowanie robota,
- źródło spawalnicze,
- czujniki procesowe i geometryczne,
- system sterowania całym stanowiskiem.
Robot spawalniczy powtarza dokładnie to, czego został nauczony. Dane z czujników pozwalają kontrolować parametry łuku, pozycję spoiny czy odchyłki geometryczne. Jednak to operator nadzoruje proces i wprowadza zmiany w programie, gdy zmienia się detal lub technologia. Wszystko to prowadzi do powtarzalnej jakości spoin.
Dlaczego firmy decydują się na robotyzację spawania?
W większości zakładów w grę wchodzi po prostu:
- brak wykwalifikowanych spawaczy,
- zmęczenie i spadek jakości przy długich seriach,
- duża liczba poprawek i odpadów,
- potrzeba zwiększenia wydajności bez rozbudowy hali.
Najczęściej stosowane metody zrobotyzowanego spawania, czyli podstawy
Roboty spawalnicze możesz zintegrować z wieloma technologiami spawalniczymi, które opisujemy poniżej.
Zrobotyzowane spawanie MIG/MAG
To najpopularniejsza metoda zrobotyzowanego spawania w przemyśle, ponieważ jest uniwersalna, a zarazem stosunkowo prosta.
W metodzie MIG/MAG:
- łuk elektryczny powstaje pomiędzy drutem elektrodowym a spawanym materiałem,
- drut jest podawany automatycznie,
- gaz osłonowy chroni jeziorko spawalnicze.
MAG (gaz aktywny) stosuje się częściej niż MIG, szczególnie przy spawaniu stali konstrukcyjnych. Robotyzacja tej metody świetnie sprawdza się przy:
- konstrukcjach stalowych,
- ramach, wspornikach i elementach nośnych,
- produkcji seryjnej i wielkoseryjnej.
Zrobotyzowane spawanie TIG
Spawanie TIG zazwyczaj wiedzie prym tam, gdzie zwraca się uwagę na estetykę spoiny. W tej metodzie:
- elektroda wolframowa jest nietopliwa,
- łuk powstaje między elektrodą a materiałem,
- stosuje się gaz obojętny (najczęściej argon).
Robotyzacja TIG-a zapewnia bardzo wysoką jakość, ale kosztem mniejszej wydajności w porównaniu do MIG/MAG. Roboty do spawania tworzą:
- rury i rurociągi,
- elementy cienkościenne,
- branże wymagające wysokiej jakości, np. spożywcza czy lotnicza.
Zrobotyzowane spawanie punktowe
Jedna z metod wybieranych w branży automotive? To właśnie zrobotyzowane spawanie punktowe. Robot do spawania wykonuje krótkie, punktowe zgrzewy. Spawanie punktowe jest szybkie, powtarzalne i idealne do automatyzacji w liniach produkcyjnych.
Spawanie laserowe i plazmowe
Wiedzie prym podczas prac, w których najważniejsze są:
- minimalna strefa wpływu ciepła,
- bardzo wysoka prędkość,
- praktycznie nienaganna precyzja.
To technologie bardziej wymagające pod względem integracji, bezpieczeństwa i kosztów.
Porównanie metod zrobotyzowanego spawania w pigułce
| Metoda | Wydajność | Precyzja | Typowe zastosowania | Koszt wdrożenia |
| MIG/MAG | Bardzo wysoka | Dobra | Konstrukcje stalowe, produkcja seryjna | Średni |
| TIG | Średnia | Bardzo wysoka | Rury, elementy precyzyjne | Średni |
| Punktowe | Bardzo wysoka | Wysoka | Automotive, blachy | Wysoki |
| Laserowe | Bardzo wysoka | Bardzo wysoka | Nowoczesne linie, cienkie materiały | Wysoki |
Jak dobrać odpowiednią metodę zrobotyzowanego spawania?
Trzeba zwrócić uwagę na rodzaj materiału, geometrię detalu, wielkość serii, dostępną przestrzeń i oczekiwania. Dlatego w projektach robotyzacji spawania należy zacząć od analizy i przemyśleć integrację całego stanowiska, od robota do spawania, przez źródło spawalnicze, aż po bezpieczeństwo i sterowanie.
Robotyzacja procesu spawania. Robot spawalniczy do Twoich usług
ARM Solutions wspiera firmy w pełnej automatyzacji procesów produkcyjnych w Ostrowie Wielkopolskim i w całej Polsce. Dostarczamy roboty przemysłowe, które usprawniają pakowanie, montaż, transport wewnętrzny i paletyzację. Urządzenia pracują 24/7, a co ważne, przyspieszają pracę i ograniczają błędy ludzkie, co przekłada się na zadowolenie klientów, którzy chętnie wracają.
Oferujemy rozwiązania dopasowane do konkretnej firmy, od branży automotive, przez AGD, po farmację. Współpraca z ARM Solutions przebiega krok po kroku od analizy potrzeb, przez przygotowanie koncepcji i kosztorysu, po projektowanie, instalację, integrację i pełne wsparcie serwisowe. Roboty spawalnicze to potężne ułatwienie pracy. Dzięki temu automatyzacja i robotyzacja produkcji staje się prostsza, bezpieczna i szybka, a Ty skupiasz się na rozwoju biznesu, a nie podtrzymywaniu go przy życiu.
FAQ robotyzacja spawania
1. Czym jest robotyzacja spawania?
Robotyzacja spawania to proces, w którym tradycyjne spawanie zostaje zautomatyzowane z wykorzystaniem robotów przemysłowych. Robot spawalniczy wykonuje powtarzalne czynności zgodnie z zaprogramowaną trajektorią, co zwiększa precyzję i wydajność procesu spawania. Zrobotyzowane stanowiska spawalnicze poprawiają jakość spoin i redukują błędy ludzkie.
2. Dlaczego warto zrobotyzować proces spawania?
Zrobotyzowanie spawania pozwala zwiększyć wydajność i powtarzalność spoin przy minimalnym ryzyku błędów. Robot spawalniczy może pracować 24 godziny na dobę, odciążając wykwalifikowanych pracowników. Automatyzacja procesów spawalniczych przyczynia się też do poprawy bezpieczeństwa pracy na stanowisku spawalniczym.
3. Jakie są najpopularniejsze metody zrobotyzowanego spawania?
Najczęściej stosuje się zrobotyzowane spawanie MIG/MAG, TIG, punktowe oraz laserowe i plazmowe. Wybór metody zależy od materiału, geometrii detalu i wymagań jakościowych. Robotyzacja spawalnictwa pozwala dostosować aplikacje spawalnicze do różnych branż przemysłu.
4. Co wykonuje robot spawalniczy na stanowisku?
Robot spawalniczy porusza palnikiem, podaje drut spawalniczy i kontroluje parametry łuku zgodnie z zaprogramowanym algorytmem. Zrobotyzowane stanowiska spawalnicze mierzą i monitorują spoina, minimalizując odchyłki. Dzięki temu proces spawania jest powtarzalny i precyzyjny w każdej aplikacji.
5. W jakich branżach najczęściej stosuje się robotyzację spawania?
Robotyzacja spawania dominuje w branży automotive, ale sprawdza się również w przemyśle maszynowym, AGD i lotniczym. Robot spawalniczy ułatwia obsługę złożonych detali oraz produkcję seryjną i wielkoseryjną. Dzięki automatyzacji procesów spawalniczych firmy produkcyjne zwiększają wydajność i jakość spoin.
6. Jakie korzyści daje zrobotyzowane spawanie w przedsiębiorstwie?
Zrobotyzowane spawanie poprawia precyzję, powtarzalność i bezpieczeństwo pracy. Robot spawalniczy ogranicza odpady i redukuje czas pracy w porównaniu do spawania manualnego. Automatyzacja procesów spawalniczych zwiększa wydajność i pozwala uzyskać stabilną jakość spoin.
7. Czy robot spawalniczy wymaga dedykowanego oprogramowania?
Tak, każde stanowisko spawalnicze wyposażone w robota wymaga dedykowanego oprogramowania do zaprogramowania trajektorii i parametrów łuku. Oprogramowanie umożliwia szybkie wdrożenie nowych aplikacji spawalniczych i łatwe dostosowanie do zmieniających się detali. Dzięki temu robotyzacja spawalnictwa jest bardziej efektywna i opłacalna.
8. Jak zrobotyzować istniejące stanowisko spawalnicze?
Proces zrobotyzowania polega na integracji robota przemysłowego z palnikiem, źródłem prądu i systemem sterowania stanowiska. Można wbudować pozycjoner lub modułowe elementy, aby obsługiwać różne detale i pozycje spawania. Takie zrobotyzowane stanowiska spawalnicze zwiększają dokładność i powtarzalność procesu spawania w każdej aplikacji.
9. Jak robot spawalniczy poprawia bezpieczeństwo pracy?
Robot przejmuje monotonne i ryzykowne zadania, minimalizując kontakt człowieka z palnikiem i odpryskami. Zrobotyzowane stanowiska spawalnicze eliminują konieczność stosowania wygrodzeń przy pracy w bezpiecznej odległości. Dzięki temu automatyzacja procesów spawalniczych zwiększa poziom bezpieczeństwa w zakładach przemysłowych.
10. Czy inwestycja w robotyzację spawania szybko się zwraca?
Tak, robot spawalniczy znacząco skraca czas realizacji zleceń i ogranicza błędy oraz odpady. Zrobotyzowane stanowiska spawalnicze działają 24 godziny na dobę, zwiększając wydajność i powtarzalność spoin. Wdrożenie robotyzacji spawania przynosi szybki zwrot z inwestycji i usprawnia procesy spawalnicze w przedsiębiorstwie.
11. Jak robot spawalniczy mierzy i kontroluje jakość spoin?
Robot spawalniczy wykorzystuje czujniki i systemy diagnostyki, aby kontrolować parametry procesu spawania oraz geometrię spoiny. Pomiar i analiza pozwalają zrobotyzowanym stanowiskom spawalniczym utrzymać wysoką wydajność i powtarzalność prowadzonego procesu. Dzięki temu operator może szybko wdrażać korekty i uzyskiwać najlepsze rezultaty w produkcji małoseryjnej i średnioseryjnej.
12. Czy robot spawalniczy wymaga przeszkolonych operatorów i jak to wpływa na wdrożenie?
Tak, robot spawalniczy wymaga wykwalifikowanych pracowników, którzy potrafią programować i kontrolować proces spawania, ustawiać palnik i osprzęt oraz nadzorować prędkość spawania. Szkolenia umożliwiają łatwe w konfiguracji wdrażanie robotów spawalniczych w zakładzie, a także optymalizację wydajności, jakości i powtarzalności spoin. To znacząco skraca czas uruchomienia stanowiska, pozwala wdrażać nowe aplikacje spawalnicze i w pełni wykorzystać potencjał przemysłu 4.0.
