国内首台九轴全位置智能焊接机器人投用，迈出了中国石化管道焊接技术从自动化向智能化提升的第一步
田元武 文/图
日前，炼化工程集团十建公司和南京理工大学共同研发的国内首台九轴全位置智能焊接机器人在扬子石化炼油结构调整项目中投入使用。这是中国石化工程建设史上首次应用智能焊接机器人，填补了国内石油化工制造安装行业此项工艺技术的空白，实现了管道焊接技术从自动化到智能化的转变。
如今，在近1000平方米的管道预制车间里，伴随着规律的焊接声，只有两三个焊工来回走动查看，与以往数十人同时焊接、万朵焊花绽放的场面形成了鲜明对比。这正是九轴全位置智能焊接机器人投入使用带来的最直观改变。
设计研发
石油化工、煤化工、油气储运等装置设施的容器、管线形式复杂，规格、型号、材质种类众多，存在深冷、高温、高压、有毒、可燃等各类服役工况。在制造、安装这些装置设施的过程中，海量的焊接工作只能依靠传统的手工焊接完成，不仅员工劳动强度大，而且存在安全质量风险。
为落实国家智能制造2025发展战略，2020年7月，十建公司与南京理工大学达成合作，共同研发全位置智能焊接机器人。十建公司负责焊接工艺开发，南京理工大学提供技术支持。
历经8个阶段的技术攻关、研发试验，国内首台九轴全位置智能焊接机器人终于研发成功，并在扬子石化炼油结构调整项目首次应用，进一步丰富了管道工厂化预制的应用场景，使传统管道施工从“二维”向“三维”深度预制中的自动焊得以实现，是管道预制工作中自动焊应用的进一步拓展。
九轴全位置智能焊接机器人的成功研发，实现了视觉识别、逆向重构、轨迹规划、软件算法、数据应用等行业前沿方向的技术储备，为后续设备封头弧形焊缝机器人、打底焊机器人、变位机 N轴机器人技术耦合等系列研发工作奠定了坚实基础，也为当前石化工程行业的机动焊、自动焊向智能焊迈进开拓了思路。
实际应用
机动焊设备对焊工的依赖度较高，现有的工业焊接机器人仅限于在水平位置的单层焊接，无法焊接工业装置中的非标准管道。
九轴全位置智能焊接机器人打破了自动化焊接的惯常思维，实现了一键式智能焊接，在一定程度上缓解了用工紧张矛盾、降低了用工成本，并突破了目前国内工业焊接机器人“水平位置、单层焊接”的局限，实现了全位置焊接，具有更广泛的适应性。此外，该智能焊接机器人的使用还减少了焊接烟尘和弧光对人体的损害，充分体现了本质安全和环保的理念。
据十建公司焊接主任技师刘建国介绍，目前一名焊工可操作4台机器人同时进行焊接，工效是手工焊接的3~4倍，而且焊接质量非常稳定，焊接过程中也不需要人工操作或监控，大幅降低了员工劳动强度。
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