探访焊接机器人工厂

探访焊接机器人工厂

近日获悉，方大集团旗下方大特钢今年在自动焊接机器人技术领域获得4项国家发明专利。截至目前，累计在机器人自动焊接方面获得22项国家专利。

方大特钢是一家集采矿、炼焦、烧结、炼铁、炼钢、轧材生产工艺于一体的钢铁联合企业。一家钢铁冶炼企业为何研究焊接工艺？带着好奇，我们走进方大特钢。

初尝甜果

切割机变为内控堆焊机，钻床变为耐磨堆焊机，把固定式六轴焊接机器人加装在一台闲置多年的埋弧焊机上，再装上两条铁轨，就成了一个可以上下左右腾挪的可移动式六轴焊接机器人……进入方大特钢建安公司检安分公司的钢构厂房，不得不对一个个“变形金刚”感到惊讶，更为员工们的奇思妙想而赞叹！

方大特钢建安公司是方大特钢下属单位，主要承担方大特钢技改检修、设备维护等工作，因工作性质，电焊工是该单位重要而紧缺的维修工种之一。

在国家推动制造业高质量发展的战略部署下，新一代人工智能推动工业领域发生日新月异的变化，以智能化与制造业加速融合而成的智慧制造方式，逐渐成为促进企业发展的新增长点。如何将智能化与制造业相融合，推动传统焊接工艺模式转变，是方大特钢建安公司一直在思考的问题。于是，他们积极探索开发智能化焊接装置，用机器人代替电焊工，提升焊接效率和质量、减轻电焊工劳动强度。

2017年，建安公司尝试研发电焊机器人。自主研发的大型四轴焊接机器人最大优点是可实现离线编程，也可采用示教器编程，实现焊枪4个自由度协调动作，从而对设备末端处的焊枪进行三维空间数控控制，工件能进行三维空间堆焊并有良好的焊接质量，各种形状、平面、立体均可堆焊；长24米、宽1.2米范围内均可烧焊；更为重要的是，机器人在修复烧结机单辊时，可最大公共部分实现80％的自动堆焊，解决大型工件磨损面不同难以自动堆焊的难题。

“这台机器人工作效率很高，以前需要4个电焊工作业5天才能完成的焊接任务，现在只要技术人员编好程序，由1个电焊工操作、监控4天就能完成。”该台机器人研发人之一、电焊高级技师甘荣刚介绍道。

再度升级

大型四轴焊接机器人的自主研发成功，也给了建安公司进一步探索拓展机器人岗位的信心和动力，内孔堆焊机器人、耐磨堆焊机器人、环形焊缝焊接机器人、直线大坡口焊接机器人等近十台机器人陆续“诞生”。

今年伊始，建安公司又成功借助一台闲置多年的埋弧焊机，将固定式六轴焊接机器人加装在上面，再在地上安装两条钢轨，一个可以上下左右腾挪的可移动式六轴焊接机器人就应运而生。

“也就是相当于，此前只有手臂，现在给它装上了脚和身躯，它就活了，对吗？”笔者形象的描述，得到了建安公司技术人员认可。

在建安公司检安分公司钢构厂房内，四轴焊接机器人和六轴焊接机器人“并肩而立”。按下按钮，“两兄弟”便挥舞着焊枪，散发出耀眼的焊花。六轴焊接机器人焊臂不断上下左右腾挪着，在焊花点点中不到5分钟，4件檩托板就焊接完成，焊缝光滑、饱满、美观，到发稿时止，它已完成五大类、上千件产品的自动焊接。相比于四轴焊接机器人只能完成80%的焊接工序来说，六轴焊接机器人的功能更强大，能够完成100%的焊接工序，即使是“犄角旮旯”里也能焊接，不需要人工再补焊，工作效率有过之而无不及。

此外，该公司还陆续自主设计出小管堆焊机器人用于管道内壁堆焊、H型钢组焊矫一体机用于H型钢制作，并在增材制造、明弧焊、激光焊缝跟踪、多机头自动焊接等技术的研发与应用方面取得可喜成绩。自动化焊接生产率已达到50%，焊接生产效率与传统手工相比至少提升3倍。

“下阶段，我们将进一步推进电焊焊接、等离子数控切割智慧制造的阶段计划，不断探索打造一条智能化、集成化、高效化的机器人电焊、切割工艺线。”方大特钢建安公司副总经理谢雨田表示。（罗霞 高峰）

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