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引子：焊接，作為建筑鋼結構制造、施工環(huán)節的“裁縫”，是生產(chǎn)制造過(guò)程中重要的加工手段，焊接的效率和質(zhì)量與建筑鋼結構行業(yè)的升級發(fā)展息息相關(guān)。而目前鋼結構建筑領(lǐng)域存在著(zhù)焊工數量缺口大、焊接作業(yè)強度高、用工成本居高不下、焊接質(zhì)量參差不齊等問(wèn)題，日益成為提高行業(yè)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩定性的最大障礙......

   近年來(lái)，精工鋼構持續開(kāi)展工廠(chǎng)智能化升級和現場(chǎng)智能建造相關(guān)研究，先后在北京大興國際機場(chǎng)、昆明大廈和紹興國際會(huì )展中心等大型鋼結構項目上開(kāi)展了自動(dòng)化焊接應用試驗研究。結合前期積累的豐富現場(chǎng)焊接經(jīng)驗和試驗結果，公司焊接機器人研發(fā)團隊針對焊機行走軌道靈活性差、多軸機械臂移動(dòng)困難、現場(chǎng)焊接可達性較差等一系列現實(shí)限制因素進(jìn)行改進(jìn)：

   一方面，針對現場(chǎng)機器人焊接的場(chǎng)景條件，研發(fā)團隊進(jìn)行了現場(chǎng)構件的節點(diǎn)構造優(yōu)化和焊接方案優(yōu)選，從深化設計和現場(chǎng)施工操作層面著(zhù)手，提高焊接機器人現場(chǎng)焊接可行性和容錯率；改進(jìn)加工工藝、提高構件加工和安裝精度，保證現場(chǎng)自動(dòng)焊接的效率和質(zhì)量。

   另一方面，研發(fā)團隊與焊接機器人設備專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家在焊接程序優(yōu)化、焊接工藝數據庫建設方面進(jìn)行了深入的交流和探討；尤其是在多層多道焊的控制策略和焊道自動(dòng)跟蹤與調整實(shí)施方案上達成共識，為焊接機器人在建筑鋼結構領(lǐng)域現場(chǎng)項目的應用推廣打了一針強心劑。

基于多次的技術(shù)交流、專(zhuān)業(yè)研討和試驗，結合課題的研究進(jìn)展，團隊聯(lián)合國內自動(dòng)焊接領(lǐng)域設備制造技術(shù)領(lǐng)先的博清科技有限公司，于10月25日，首次在廣州白云站項目上應用無(wú)軌導全位置爬行焊接機器人，開(kāi)展現場(chǎng)焊接示范作業(yè)與試驗研究。

焊接機器人現場(chǎng)焊接試驗

   廣州白云站主站房占地面積約9.7萬(wàn)㎡，總用鋼量約8萬(wàn)t。下部框架支撐體系采用大直徑圓管柱，板厚最厚達100mm。此次現場(chǎng)焊接試驗的鋼柱規格為P1600×55，對接坡口角度35°。

廣州白云站效果圖

   無(wú)軌導全位置爬行焊接機器人通過(guò)配置主動(dòng)結構光的視覺(jué)傳感技術(shù)、焊縫跟蹤智能系統和焊炬擺動(dòng)系統，無(wú)需預設軌道、導向，設備磁吸在構件上行走即可完成焊接作業(yè)，可實(shí)現90°立向上、立向下和橫向爬行焊接。

精工鋼構研發(fā)團隊專(zhuān)家現場(chǎng)指導

   經(jīng)過(guò)兩天的焊接作業(yè)，無(wú)軌導全位置爬行焊接機器人順利完成現場(chǎng)大直徑超厚板圓管柱的對接焊接，經(jīng)現場(chǎng)無(wú)損檢測，一級全熔透焊縫一次合格率達100%。

焊接機器人焊接成形質(zhì)量

   無(wú)軌導焊接機器人作業(yè)過(guò)程中，一名焊工可同時(shí)操作數臺設備作業(yè)；人工遙控輔助操作實(shí)時(shí)調整工藝參數，設備自主調整焊接速度和焊炬擺幅，焊接質(zhì)量平穩，焊接效率相比人工焊接明顯提升；降低了現場(chǎng)對焊接人員的技能依賴(lài)和現場(chǎng)焊接的勞動(dòng)強度。無(wú)軌導焊接機器人現場(chǎng)焊接是公司繼制造工廠(chǎng)有軌焊接機器人數字化改造之后，現場(chǎng)項目焊接技術(shù)改進(jìn)升級的一次新嘗試！隨著(zhù)團隊研究逐漸深入、設備持續優(yōu)化和改進(jìn)，不斷提高對現場(chǎng)復雜焊接工況的適應性，將迎來(lái)現場(chǎng)自動(dòng)化焊接應用新格局。

   基于這次大截面、厚板項目焊接的機器人現場(chǎng)實(shí)戰演練與施焊作業(yè)過(guò)程中存在的問(wèn)題，課題組進(jìn)行針對性的技術(shù)改進(jìn)和方案優(yōu)化，以期通過(guò)迭代更新研究，把現場(chǎng)焊接機器人作業(yè)的應用場(chǎng)景提升至公共建筑鋼結構非標化全方位、更深層次的業(yè)務(wù)范圍。

精工鋼構、容柏生設計院及博清科技研發(fā)人員合影

   隨著(zhù)全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展，新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)加速融合，為制造業(yè)及建筑業(yè)的高端化、智能化、綠色化發(fā)展提供了歷史機遇。精工鋼構作為國內鋼結構行業(yè)的頭部企業(yè)，堅定不移地深化“智能制造、綠色建造”進(jìn)程，致力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級。未來(lái)，公司將積極深入開(kāi)展數字化轉型工作，持續提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，減少資源和能源消耗，助力碳達峰、碳中和，為我國制造業(yè)和建筑業(yè)高質(zhì)量轉型發(fā)展貢獻精工人的力量！