“滋——”在金结公司制造厂车间大门旁,装焊联合工作岛里的机器人“工友”们正快速挥舞着机械臂,对北京庄胜项目、雄安国贸项目的构件进行装配和焊接。机械臂抓取一块零件,放在指定位置装配,焊接手臂同步完成焊接工作,整个装配焊接工作井然有序地进行着。
“过去这些工作至少需要1名铆工、1名搬运工、2名焊工才能完成,现在仅需1名工人在操控面板上规划好作业路线,机器人就可以‘包揽’装配、焊接全过程,为车间节约了不少费用。”金结公司焊培中心副主任、钢结构智能制造研究院二级研发员王珊珊介绍说。
据测算,装焊联合工作岛的引入,可节约人工费、其他费、管理费、返修费等共计276万元,并已在赤峰中唐特钢有限公司年产270万吨精品钢项目炼钢工程中得到应用,助推了生产制造的数字化、智能化进程,大幅度提升了车间及项目的数字化水平,提高了相关产品的生产效率。
“新技术的应用和推广,最初并不顺利。施工现场复杂,机器人对施工环境要求高,而且工人们对新技术的应用积极性也不高。”王珊珊和团队一边研发新技术,一边改进智能设备,一边培训现场工程师及工友操作设备。
经过一番努力,装焊联合工作岛终于在2023年12月落地投入使用。该工作岛机器人工作流程分为四个阶段,第一阶段是理解模型和图纸,通过基于BIM技术的3D模型自动解析,生成装配和焊接机器人理论运动路径;第二阶段为理解现实,通过多个3D相机组成的视觉系统,结合图像处理技术,自动完成智能零件分拣、主构件定位和变形实时校正、立体零件定位功能;第三阶段是理解工艺,通过内置焊接工艺库和装配专家库,结合3D模型和3D视觉数据,自动匹配工艺路径和工艺数据;第四阶段为理解任务,通过系统任务生成模块,依据避障和设备作业覆盖率为核心指标,对构件按机器人可达位置、干涉计算结果和负荷要求等要素自动进行焊接设备分配、焊接区域分配、焊接顺序分配自动生成装焊任务队列。
“未来我们团队将继续以数字化与绿色化推动传统钢结构制造业产业转型升级,积极促进钢结构产业高端化、智能化、绿色化,推进钢结构的创新发展,为制造强国发展建设贡献更多智慧和力量。”在接受采访被问及未来规划时,王珊珊眼神坚定且自信地说。