九轴全位置智能焊接机器人

(相关资料图)

九轴全位置智能焊接机器人拥有自适应轨迹规划系统、三维点云视觉系统，具备多层多道、软件高精度补偿、自主学习、3D相机扫描等功能优势，能够实现多自由度精准控制，自主确定管道坡口的位置和轮廓、设置焊接工艺参数，并规划机器人运行轨迹和焊枪姿态，是国内首次实现基于视觉三维逆向重构技术的智能焊接机器人，实现了一键式智能化焊接。图为九轴全位置智能焊接机器人自主进行管道焊接。

“这是我们研发的首台九轴全位置智能焊接机器人，从5月6日正式投入实际应用以来，已经高质量完成近6000寸径管道焊接任务。”7月24日，十建公司劳模、高级焊接技师刘建国在青岛智能建造基地的车间调试九轴全位置智能焊接机器人。

十建公司聚焦焊接技术创新，联合南京理工大学共同瞄准智能焊接技术创新方向，开展“揭榜挂帅”，搭建智能焊接技术研发平台，建设青岛智能建造基地，为智能焊接机器人提供广阔应用空间，着力在工程建设中实现焊接智能化管理目标。

校企合作

瞄准智能焊接技术创新方向

“自动焊设备对焊工的依赖度较高，原有的工业焊接机器人仅能在水平位置进行单层焊接，无法焊接工业装置中的非标准管道。这是我们研发智能焊接机器人的初衷。”十建公司焊接技术专家魏家斌介绍。

2020年7月，十建公司与南京理工大学达成合作协议，共同研发九轴全位置智能焊接机器人。十建公司负责焊接工艺开发，南京理工大学提供技术支持。历经30个月，他们完成了九轴全位置智能焊接机器人的研发、制造和试验工作。

5月6日投入实际应用当天，首台九轴全位置智能焊接机器人“聚精会神”地进行焊接施工作业。作为研发核心人员之一的南京理工大学教授王克鸿，在一旁实时记录着机器人在不同焊接位置上的工艺参数。

“九轴全位置智能焊接机器人的成功研发是校企合作的阶段性成果，是中国石化项目建设从传统的自动焊到智能焊接机器人的重要转变。”王克鸿说。

揭榜挂帅

搭建智能焊接技术研发平台

十建公司通过校企合作明确了智能焊接技术的创新方向，而后进入研发阶段。“谁来研发？谁来攻关？这个得通过‘揭榜挂帅’、搭建工程技术研发平台来实现。”作为智能焊接技术研发牵头人之一，第一安装分公司总经理王银飞将“揭榜挂帅”方案摆在了桌面上。

2021年10月，十建公司首先在“扬子石化炼油结构调整”项目建设工地开展智能焊接技术研发“揭榜挂帅”活动。刘建国第一个上台“揭榜”，挂帅九轴全位置智能焊接机器人的研发工作。他的这一举动让青年技术人员的创新底气十足，纷纷去“揭榜”，开展智能焊接技术创新研发。

“我们对九轴全位置智能焊接机器人、管道打底焊接机器人、智能数字化焊接车间等8个方面进行了‘揭榜挂帅’，这是我们实现智能焊接技术创新研发的关键线路。”刘建国介绍。

经过一年多的“揭榜挂帅”，工程技术研发平台实施的九轴全位置智能焊接机器人、智能数字化焊接车间相继研发成功。

技术推广

拓展智能焊接应用广阔空间

如今，在十建公司青岛智能建造基地1000多平方米的车间里，九轴全位置智能焊接机器人有序焊接，几乎没有噪声，只有两三个焊工来回穿梭。这和以往数十个焊工同时焊接、焊机轰鸣、“万朵焊花绽放”的场面，形成了鲜明对比。

九轴全位置智能焊接机器人打破了自动化焊接的惯常思维，真正实现了一键式智能焊接。该机器人可降低焊接烟尘和弧光对人体的影响，体现了本质安全的理念，同时突破了目前国内工业焊接机器人“水平位置、单层焊接”的局限，实现了全位置焊接，具有更广泛的应用空间。

“现在，一名焊工可操作4个机器人同时进行焊接，焊接过程中不需要人工操作或监督，工作效率是手工焊接的3~4倍，大大减轻了焊工劳动强度，且焊接质量较高。”刘建国介绍。

高效率代替了高强度，智能化代替了自动化，原先焊工手里的焊枪，现在已经有了“生命力”。魏家斌表示，智能焊接机器人的成功研发应用，将有效降低焊工的劳动强度，并有力提升工艺管道焊接效率和施工质量，未来有望在集团公司国内外重点项目建设中得到大规模推广应用。（本报记者 田元武）