Każdy, kto choć raz przeprowadzał remont w domu, wie, jak nietrudno jest coś krzywo powiesić, przykleić, obciąć lub zamontować. Niedoróbki, które ujdą majsterkowiczom, są nie do pomyślenia w przemyśle lub w budownictwie. Tutaj pomyłka może dużo kosztować, a stawka jest tym większa, że często margines błędu mierzony jest w ułamkach milimetra.

Majsterkowanie ma jednak tę przewagę, że przynajmniej część błędów można relatywnie niewielkim kosztem zatuszować. Dla fanów Adama Słodowego jest to jednak o tyle łatwe, że pracują na niewielkich elementach. Tymczasem na placach budowy i w zakładach przemysłowych konieczna jest praca z niezbyt mobilnymi elementami ważącymi niekiedy po kilka ton. W takich sytuacjach do pomocy wzywa się często urządzenia przenośne – przy czym słowo „przenośne” należy tutaj rozumieć umownie, bo chodzi o maszyny, które przywozi się na miejsce pracy w częściach, a następnie składa. Jedno z takich nowatorskich rozwiązań – przenośną obrabiarkę sterowaną numerycznie – zaproponowali naukowcy z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego.

– Kiedy rozmawialiśmy z firmami zajmującymi się obróbką metali, uderzyło nas, że najbardziej czasochłonną czynnością jest ustawienie takiej obrabiarki w miejscu, w którym ma ona pracować. W wyjątkowych sytuacjach może to trwać nawet kilka dni, chociaż maszyna będzie pracować tylko kilka godzin – mówi dr inż. Michał Dolata z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego. Z oczywistych względów rodzi to dodatkowe koszty. Długi proces ustawiania nie pozwala na optymalne wykorzystanie nie tylko maszyn, lecz także pracy ludzkiej, gdyż ustawianiem obrabiarki zajmuje się jeden specjalista, a jej obsługą w trakcie pracy inny. W związku z tym dochodzi do sytuacji, w których operator siedzi bezczynnie, bo w trakcie instalacji urządzenia napotkano na niespodziewane okoliczności, w związku z czym proces się przedłuża.

Przenośne obrabiarki wykorzystuje się w przypadku bardzo dużych elementów metalowych, których obróbka z praktycznych względów prowadzona jest dopiero na miejscu montażu. Pozwala to inżynierom na lepsze dopasowanie do siebie poszczególnych elementów konstrukcji już na miejscu budowy i usuwa ryzyko, że z fabryki dojadą niedopasowane elementy. Takiemu procesowi poddawane są np. kołnierze poszczególnych segmentów rurociągów, a więc te części rur, które stykają się ze sobą. Obrabiarki przenośne pracują również w branży stoczniowej, gdzie wykorzystuje się je do precyzyjnej obróbki brzegów różnych elementów statków. Potrzebne są także przy budowie elektrowni wiatrowych. Specyfika konstrukcji wiatraków, w tym wielkość elementów, z których są zbudowane, powoduje, że obróbka musi następować na miejscu budowy.

Przez wzgląd na powyższe inżynierowie ze Szczecina zorientowali się, że na rynku istnieje zapotrzebowanie na taką obrabiarkę, która będzie bardziej tolerancyjna na niedoskonałości montażowe. Innymi słowy, chodziło o stworzenie takiego urządzenia, które będzie w stanie wziąć pod uwagę własne położenie względem przedmiotu obróbki, a następnie automatycznie skorygować swoje położenie przed przystąpieniem do pracy.

W efekcie powstała czteroramienna obrabiarka, która wyglądem przypomina trochę pająka. Do rur montuje się ją za pomocą specjalnych pasów i – jak zapewniają konstruktorzy – o ile przypięta jest na tyle mocno, żeby nie spaść, nie trzeba się szczególnie martwić o to, żeby była zamontowana idealnie. Element obrabiający metal ma bowiem możliwość ruchu w wielu płaszczyznach, co oznacza, że obrabiarka jest w stanie bardzo precyzyjnie skorygować jego położenie względem przedmiotu obróbki. Umożliwia to serce urządzenia, jakim jest układ sterowania komputerowego (stąd fachowa nazwa tych urządzeń to obrabiarki CNC, z ang. computerized numerical control – komputerowe sterowanie numeryczne).

– Dzięki temu obrabiarka jest w stanie wykonywać ruchy w wielu płaszczyznach jednocześnie, w przeciwieństwie do urządzeń starego typu, w których maszyny mogły w danym momencie poruszać się tylko wzdłuż jednej osi, nawet jeśli tych osi ruchu było kilka – mówi dr hab. inż. Piotr Pawełko. Inżynierowie zapewniają, że wybrany przez nich sposób montażu obrabiarki nie wpływa na jakość wykonywanej przez nie pracy. Urządzenie zostało bowiem przetestowane pod kątem tzw. wibrostabilności, a więc drgania wywołane pracą urządzenia nie zakłócają przebiegu obróbki.

Konstrukcja obrabiarki trwała cztery lata, a jej stworzenie pochłonęło 360 tys. zł. Pieniądze na konstrukcję pochodziły z grantu Narodowego Centrum Nauki. Zarówno konstrukcja, jak i układ sterowania są dziełem pracowników Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki. Naukowcy zapewniają, że istnieje szansa na komercjalizację wynalazku, są bowiem po wstępnych rozmowach z przedstawicielami branżowych firm, które wyraziły zainteresowanie kupnem patentu na urządzenie i dostosowania go do własnych potrzeb.