緊抓“機”遇 “焊”接未來
國內首臺九軸全位置智能焊接機器人投用，邁出了中國石化管道焊接技術從自動化向智能化提升的第一步
田元武 文/圖
日前，煉化工程集團十建公司和南京理工大學共同研發的國內首臺九軸全位置智能焊接機器人在揚子石化煉油結構調整項目中投入使用。這是中國石化工程建設史上首次應用智能焊接機器人，填補了國內石油化工制造安裝行業此項工藝技術的空白，實現了管道焊接技術從自動化到智能化的轉變。
如今，在近1000平方米的管道預制車間里，伴隨著規律的焊接聲，只有兩三個焊工來回走動查看，與以往數十人同時焊接、萬朵焊花綻放的場面形成了鮮明對比。這正是九軸全位置智能焊接機器人投入使用帶來的最直觀改變。
設計研發
石油化工、煤化工、油氣儲運等裝置設施的容器、管線形式復雜，規格、型號、材質種類眾多，存在深冷、高溫、高壓、有毒、可燃等各類服役工況。在制造、安裝這些裝置設施的過程中，海量的焊接工作只能依靠傳統的手工焊接完成，不僅員工勞動強度大，而且存在安全質量風險。
為落實國家智能制造2025發展戰略，2020年7月，十建公司與南京理工大學達成合作，共同研發全位置智能焊接機器人。十建公司負責焊接工藝開發，南京理工大學提供技術支持。
歷經8個階段的技術攻關、研發試驗，國內首臺九軸全位置智能焊接機器人終于研發成功，并在揚子石化煉油結構調整項目首次應用，進一步豐富了管道工廠化預制的應用場景，使傳統管道施工從“二維”向“三維”深度預制中的自動焊得以實現，是管道預制工作中自動焊應用的進一步拓展。
九軸全位置智能焊接機器人的成功研發，實現了視覺識別、逆向重構、軌跡規劃、軟件算法、數據應用等行業前沿方向的技術儲備，為后續設備封頭弧形焊縫機器人、打底焊機器人、變位機 N軸機器人技術耦合等系列研發工作奠定了堅實基礎，也為當前石化工程行業的機動焊、自動焊向智能焊邁進開拓了思路。
實際應用
機動焊設備對焊工的依賴度較高，現有的工業焊接機器人僅限于在水平位置的單層焊接，無法焊接工業裝置中的非標準管道。
九軸全位置智能焊接機器人打破了自動化焊接的慣常思維，實現了一鍵式智能焊接，在一定程度上緩解了用工緊張矛盾、降低了用工成本，并突破了目前國內工業焊接機器人“水平位置、單層焊接”的局限，實現了全位置焊接，具有更廣泛的適應性。此外，該智能焊接機器人的使用還減少了焊接煙塵和弧光對人體的損害，充分體現了本質安全和環保的理念。
據十建公司焊接主任技師劉建國介紹，目前一名焊工可操作4臺機器人同時進行焊接，工效是手工焊接的3~4倍，而且焊接質量非常穩定，焊接過程中也不需要人工操作或監控，大幅降低了員工勞動強度。
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