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江西一钢铁企业探索机器人电焊工艺线发挥创新驱动发展作用

2021年10月18日 09:44 来源:中新网江西

  “推动企业创新引领发展,是永恒的课题。下阶段,我们将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,更好发挥创新驱动发展作用。”方大特钢建安公司副总经理谢雨田表示。

  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。近年来,持续推进自动焊接机器人技术研究,自主研发十余台焊接机器人,累计在机器人自动焊接方面获得22项国家专利。

  智能化,机器人代替电焊工

  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。

  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。

  集成化,生产效率提升三倍

  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”。

  随后,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。

  高效化,推进机器人功能拓展

  六轴变八轴、单枪变双枪,方大特钢建安公司持续推进自动化切割、焊接技术的升级。

  该公司技术人员在原六轴机器人的基础上新增两轴机器人,实现机器人功能拓展,八轴机器人能够自动割角钢、槽钢,打破原来仅能实现平面切割和打坡口的技术局限,为提高钢结构备件制作效率、节省人工提供可靠的设备与工艺保证。

  不仅如此,他们反复摸索尝试,成功研究出十字架四辊双枪堆焊技术,在堆焊领域再上台阶。

  十字架四辊堆焊技术是该公司前期试验成功的自动堆焊技术,焊接时间虽比手工操作快,但如果堆焊一个四辊,因是单枪操作,整个堆焊流程操作下来需要四天时间,成本较高。对此,该公司技术人员创新堆焊技术,研发出十字架四辊双枪焊技术,使一个单枪堆焊四天才能完成的任务,缩短到两天就可完成,效率提升明显,且堆焊质量也能得到保证。

  “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)

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