焊接机器人巧手如“裁缝”

张丽

　位于新疆生产建设兵团乌鲁木齐经济技术开发区的新疆天福泰钢结构有限公司生产车间内，一个个机械手臂灵活地在规定轨道上焊接钢板。这是天福泰公司不久前引进的先进焊接设备——焊接机器人，也是该公司实施“智能化焊接产教融合”助推企业产业升级的一个缩影。

　　“工作人员只要输入指令，机器人便如一名巧手‘裁缝’，自动将钢板精准焊接到位。不仅能减少一半以上的人力，还能最大程度避免焊接过程中出现的电弧不稳定、焊花飞溅大和气孔、焊缝粗细不均匀等缺陷，突破原来仅能平面切割的技术局限，提升企业的竞争力，同时也推动了企业向高科技、高环保方向转型升级。”公司生产部副总经理于航南说。
　　随着自动化焊接技术的不断进步，智能焊接机器人在用钢量多、焊接量大的建筑钢结构制造行业得到越来越多的应用。作为具有国家钢结构壹级施工资质、钢结构制造壹级资质企业，天福泰公司是新疆现有为数不多拥有双壹级资质的钢结构企业。为加快“福泰制造”向“福泰智造”转变，天福泰公司积极推进科技创新体系建设，加强智能化与行业融合，积极引进智能焊接机器人，推动传统焊接工艺模式转变。
　　天福泰公司引进了10台机器人，投入成本300万元，虽然前期投入较大，不过他们有一笔长远账。“每台机器人相当于3名技术成熟的电焊工，预计10台机器人全部正常生产，每年可节省成本100多万元。”于航南说。
　　“特别是可以减少对高技能焊工的依赖，而且机器人焊的焊缝质量稳定。加上高强度结构钢、大厚度钢材对焊接工艺的要求越来越高，手工焊接或半自动焊接的质量一致性难以保证，而机器人的精准度远高于人工。”公司生产车间主任、智能制造新科技应用联合实验室主任沈伟俊让记者仔细观察两件刚刚焊接完成的钢构外壳，肉眼看上去，每个焊接点一模一样。
　　位于乌昌核心区头屯河畔的新疆游客集散中心项目，“西翼”的“蝴蝶”翅膀形钢结构给游客带来“金蝴蝶起飞”的视觉美感。
　　“该项目钢结构部分都是由天福泰公司承建的，这里涉及大量异形钢柱、弧形钢构骨架等，有的钢板厚度达到30厘米，人工焊接难度大，这些‘难活’都由焊接机器人完成，极大保证了工程建设进度。”于航南介绍，通过智能编程输入，生成多道焊接程序，机器人就能变出“花样”的钢构形状。
　　去年的8月，在兵团十二师科技局牵头下，天福泰公司联合新疆工程学院、机器人生产厂家安徽工布科技有限公司还成立了“智能制造新科技应用联合实验室”，由学校和企业技术人员共同组建技术团队，推进机器人功能拓展，提高钢结构备件制作效率、申报科技项目、专利等。
　　“我们目前有5名专业老师和2名学生，研究焊接工艺参数、自动化焊接、焊接数据库等课题，目前已经取得一定进展。现在装配机器人、焊接机器人联动，能实现檩条钢板自主焊接，不需要人为干预。”新疆工程学院机电工程学院焊接与成型系教师、沈阳大学焊接技术与工程专业硕士陈雁忠说，下一步，还将更加精进机器人焊接工艺，争取在钢结构行业得到更大的推广。
　　除了焊接机器人，天福泰公司还自主研发了“智能数控三维度型刚钻孔技术系统”“智能钻孔检测扫描视觉系统”等，取得国家级专利，目前已广泛用于建筑、桥梁、塔桅等行业的生产制作。