“焊接機器人”在工作崗位上放異彩
來源：哈爾濱電氣集團有限公司
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發布時間：2019-12-04
近日，在哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司（簡稱哈電集團電機公司）的廠房里，一臺焊接機器人精準地揮舞著手臂，焊花飛舞，弧光四射，好一派繁忙景象。而繪就這一幅繁忙景象的卻是剛剛走上工作崗位的“IGM焊接機器人”，正在進行豐寧上游水電機組法蘭的焊接工作。不遠處，他的同族兄弟“CMT焊接機器人”與他并肩作戰，正在進行世界單機容量最大白鶴灘水電站機組推力瓦的焊接工作。
這兩個不知疲倦的“鐵人”的出現，大大提升了企業的產品質量，確保了產品質量的穩定，縮短了產品加工周期。隨著哈電集團持續的系統開發和應用推廣，將有越來越多的“高效自適應焊接機器人”匯入到這一派繁忙景象之中……
智能制造為中國制造業跨越發展提供了歷史性機遇，新一代智能制造技術，成為了新一輪工業革命的核心驅動力。哈電集團作為裝備制造企業，在推進由“中國制造”到“中國智造”的進程中，著力推動新一代人工智能技術與先進制造技術深度融合，推動“哈電智造”跨越發展。
“IGM焊接機器人”“CMT焊接機器人”走上工作崗位，就是哈電集團深入貫徹落實黨的十九大報告指出的“加快制造強國建設，加快發展先進制造業，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”精神的又一個實踐成果。
創新，讓“IGM焊接機器人”放異彩
焊工操作IGM機器人進行焊接
隨著電子技術、計算機技術、數控及機器人技術的發展，自動焊接機器人, 從19世紀60年代開始用于生產。焊接機器人作業有穩定和提高焊接質量、提高勞動生產率、改善工人勞動強度、縮短了產品改型換代的準備周期等優點。
早在20多年前，“IGM焊接機器人”就在哈電集團電機公司安了家。當時，作為一種自動化焊接設備，它在一些部件的焊接上替代了部分人工操作。有記憶、能推理的智能機器人在焊接領域的出現，不僅讓電機焊接生產周期縮短一半，也讓人工勞動強度下降90%，這極大地改善了作業環境，有效解決人工焊接無法解決的一系列難題，產品質量得到質的提升。
歲月催人老，機器也是一樣。隨著我國科技水平的飛速發展，隨著社會的進步，這臺曾經風光無限的機器人也需要植入與時俱進的“思想”，跟上時代前進的步伐。
加快建設制造強國的步伐，是哈電集團作為中央企業必須扛鼎的責任。今年春季起，哈電集團電機公司開始對“IGM焊接機器人”進行了植入與時俱進的“思想”升級改造，逐步恢復了設備的電氣系統與硬件結構，并針對“機器人多層多道焊接”技術進行了系統的攻關。9月，IGM機器人完成上游法蘭模擬件鋁青銅自動化堆焊，避免了“鋁青銅堆焊時容易引發銅中毒”的危險，同時也使其堆焊質量顯著提升。
對IGM機器人的升級改造十分成功，11月，這項創新成果成功應用于哈電集團電機公司承接的一個大項目“豐寧抽水蓄能電站4號機組”上下游法蘭焊接上，其焊接的“手法”和質量多次受到電站用戶方面點贊。
被植入與時俱進的“思想”的“IGM焊接機器人”不僅得到了電站用戶方面的“點贊”，同樣也受到了工人師傅們的贊揚，“要保證多層多道焊接的焊接質量，最關鍵的就是手要穩，再有經驗、有毅力的師傅，焊的時間長了手也會抖，也總要歇一歇。可這個‘伙計’就不一樣了，24小時連軸轉，它都沒問題……”
人工勞動強度下降90%
操作人員進行離線程序實操驗證
隨著“軸瓦巴氏合金堆焊”在產量與質量要求上的不斷提升，傳統堆焊方式存在的技術瓶頸日益凸顯，然而，縱觀業內，在該領域，尚無可以借鑒的成功經驗。
一花獨放不是春，百花盛開春滿園。總結以往制造經驗，經過多方調研與系統論證，哈電集團電機公司組織開展了對“以CMT焊接機器人工作站實現軸瓦巴氏合金堆焊”的立項攻關。
“CMT焊接機器人工作站”集成機器人、焊機、雙焊接工位、清槍剪絲、遠程監控及排煙除塵等系統，可實現遠程一鍵式控制、全自動焊接作業。哈電集團電機公司機器人焊接團隊骨干成員徐睦忠博士表示：“與傳統堆焊方式相比，建立焊接機器人工作站能夠使人工勞動強度下降90%，使生產效率提升一倍左右，并有效降低耗材，極大改善作業環境。”
經過7個月的不懈努力，“CMT焊接機器人工作站”在哈電集團電機公司落地安家，和“IGM焊接機器人”成為了好鄰居，并迅速加入到白鶴灘水電站等項目的生產提效中，利用“CMT焊接機器人工作站”焊接的軸瓦，不僅PT探傷一次性合格，并且在硬度、結合力等重要指標上的表現也堪稱“完美”。
通過對全新焊接材料、獨創工藝技術、機器人裝備優勢的高效集成，“以CMT焊接機器人工作站實現軸瓦巴氏合金堆焊”的創新方案，成為了行業內“突破軸瓦巴氏合金堆焊技術瓶頸”的經典案例，將全面取代傳統質量不穩定的重力澆鑄工藝。
一項技術的革新往往會帶來工作方式的巨大改變，“以CMT焊接機器人工作站實現軸瓦巴氏合金堆焊”方案的成功應用，幫助操作者實現了從“體力勞動”到“狀態監測”的角色轉換，與傳統的“澆鑄+補焊”的方式相比，現在，一名設備操作者就可以輕松完成從前3名工作者滿負荷下狀態的工作量。
白鶴灘座環生產周期縮短一半
CMT機器人焊接白鶴灘推力瓦
積累了IGM機器人、CMT機器人的成功經驗，哈電集團電機公司開始致力于高效自適應焊接機器人的系統開發和應用推廣。
高效自適應焊接機器人能夠通過記憶、推理和決策實現自適應調節，充分發揮人機協作潛能，真正實現智能制造升級。高效自適應焊接機器人，有效解決超厚板焊接填充量大、預熱溫度高、勞動強度大、持續時間短、焊接質量不穩定等一系列難題。
以白鶴灘水電站電機座環生產為例，哈電集團電機公司如果應用機器人窄間隙MAG工藝，理論上可使焊接坡口填充面積減少50%以上。如果雙機器人同時工作，生產周期可縮短一半，且質量更有保證。
“目前，高效自適應焊接機器人的系統集成工作已經完成，最近我們又完成了該項目的系統招標，預計3個月以后，隨著設備的‘就位’，相應的試驗研究就可以著手開始了，結合有效的試驗數據，再匹配相應的生產需求，相信高效自適應焊接機器人系統實際應用的那一天不會遙遠！”談起“高效自適應焊接機器人的系統”的未來，哈電集團電機公司制造工藝部焊接自動化組組長、高級工程師賈瑞燕充滿希望與期待。
加快建設制造強國還在路上，成立于2019年2月份的哈電集團機器人焊接團隊還沒來得及細細品味創新成果的甜美，這群可敬的哈電人就又開始向“雙高效自適應機器人工作站”、“視覺機器人工作站”、“銅導瓦機器人堆焊工作站”以及“人機協同遙控焊接技術”等更高的山峰進發，助力我國“智能制造”行穩致遠。