近日,在浙江海鹽鋼結構集約化制造車間,中核二二自主研發的鋼襯里背肋機器人智能焊接技術正式投入金七門核電項目鋼襯里背肋焊接作業。這是該技術在行業內鋼襯里背肋焊接領域的首次應用,標志著公司自動化焊接技術實現關鍵突破。

作為核電機組安全殼的核心承載結構,鋼襯里單元模塊為薄壁曲面設計,焊縫分布復雜且單臺機組背肋角焊縫總長超萬米,其焊接過程需嚴格控制變形量與焊縫尺寸精度。傳統工藝采用手工焊接,高峰期需10名焊工同步對稱作業,不僅人工成本高、效率低,更因焊工技能差異導致焊縫質量波動,成為制約核電建設效率與安全的關鍵瓶頸之一。
為此,中核二二積極響應中核集團號召,開展先進自動化技術與設備研究,持續推進鋼結構車間數智化轉型升級。針對傳統人工焊接的問題,研發團隊開展深入調研與技術評估,率先提出并實施了以機器人智能焊接技術替代人工作業的創新方案,系統開展了設備研發、工藝試驗、工藝評定及模擬驗證等關鍵工作,成功編制了研發總結報告與可行性評估報告,為該技術的現場應用奠定了堅實基礎。

鋼襯里背肋機器人智能焊接工作站由智能焊接系統、激光視覺、九軸懸臂焊接機器人等部分組成。通過三維模型導入+高精度視覺傳感器融合的方式,實現對工件及待焊焊縫的精確定位,智能焊接系統完成模型處理、焊縫自動分段、機器人焊接軌跡和姿態的自動規劃。焊接過程中實時捕捉焊縫的形狀及位置,通過智能算法對焊接參數進行自動調整,保證焊接質量和效率,實現“一鍵啟動”焊接。目前該智能焊接系統已獲得軟件著作權2項、申請國家發明專利1項。
在硬件方面,該工作站通過九軸懸臂焊接機器人與對稱雙機布局,結合柔性工裝自適應技術,實現了三大核心突破:一是高效并行作業——雙機器人同步覆蓋大型曲面工件的多區域,顯著提升焊接效率;二是柔性適配能力強——滿足多品種、非標薄壁構件的快速切換;三是在滿足復雜結構焊接需求的同時,縮短生產周期并最大化設備利用率。
在軟件方面,該工作站通過模型驅動與激光視覺技術融合、自適應焊接路徑規劃技術、三維模型驅動的免編程焊接技術,形成了三大優勢:一是適應性強,適用于多品種大型曲面多段背肋結構的焊接;二是通過模型導入+高精度3D激光視覺掃描提取焊縫,實現機器人自動編程;三是通過自動規劃焊槍姿態與軌跡,實現邊掃邊焊接,提升了焊接效率,減少了焊接變形量。
未來,中核二二將持續推進智能工廠建設,加大先進自動化技術與設備研發,加快培育發展新質生產力,為核電工程建造提質增效提供強力保障。
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