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方大特钢自主创新研发自动焊接机器人获22项国家专利

2020/11/13 8:43

  今年以来,方大特钢在自动焊接机器人技术领域又获得4项国家发明专利,至今该公司在机器人自动焊接方面已累计获得22项国家专利。利用机器人自动焊接替代传统工匠手动焊接已成为该公司制作及修复大型构件的主导方式,为该公司提高焊接生产效率,优化人力资源、降本创效创造可观效益。

  “我们所有的研发项目,都以实用为目的,能够更好地服务于生产所需。”谈及机器人自动焊接技术,方大特钢建筑安装公司副总经理谢雨田表示。

  近年来,方大特钢将智能制造作为科技创新亮点,大力开展智能化、信息化、自动化发明创新与设备改造。今年在自动焊接机器人技术领域新获得的4项国家发明专利,由该公司与南昌航空大学联合研发,分别为《一种单辊辊齿多工位同步修复装置》《一种单辊自适应堆焊修复装置》《一种单辊自适应快速修复装置》及《一种内圆面增材制造或修复的一体化成形装置》,通过机器人多自由度与多关节机械手,可在生产加工过程中采用程序自动控制来代替人工执行高精度、频繁与重复的长时间作业。

  自主创新,推进自动化焊接提质增效

  在新获得4项国家发明专利之前,方大特钢已在机器人自动焊接方面积累了大量技术经验,其中“四轴三联动全自动堆焊机器人”的成功研发,是该公司由手动堆焊转向自动堆焊的转折点。

  2018年,在该公司“甘荣刚劳模创新工作室”众多电焊高级工程师、机械工程师、电器工程师及物理实验员的通力协作下,可实现24爪单辊自动堆焊能力的“四轴三联动全自动堆焊机器人”投入生产运行。该机器人最大优点是可离线编程与示教器编程,实现悬臂焊枪4个自由度,即X、Y、Z方向的自由度和焊枪旋转方向(C)的自由度,从而对设备末端处的焊枪进行三维空间数控控制,各种形状、平面、立体均可堆焊;长24米、宽1.2米范围内均可烧焊。并且,该机器人在修复烧结机单辊时,可最大公共部分实现90%自动堆焊,解决大型工件磨损面不同难以自动堆焊的难题。

  “以前需要4个电焊工作业5天才能完成的焊接任务,现在使用‘四轴三联动全自动堆焊机器人’,一名电焊工只需输入相应程序,监控4天就能完成。仅此一项设备,两年来便可节约人工费用43万余元。”方大特钢建筑安装公司主任工程师严忠华介绍说。

  此外,该公司还陆续自主设计出小管堆焊机器人用于管道内壁堆焊、H型钢组焊矫一体机用于H型钢制作,并在增材制造、明弧焊、激光焊缝跟踪、多机头自动焊接等技术的研发与应用方面取得可喜成绩。截至目前,该公司自动化焊接生产率已达到50%,焊接生产效率与传统手工相比至少提升3倍,每年可创效300余万元。

  走出去,请进来,科技型人才厚积薄发

  “搞自主研发,关键是人才。我们在对人才的培养方面,可以说是不遗余力的。”企业相关负责人说,“我们采取‘走出去,请进来’的方式,尽可能地开拓我们员工的视野,掌握更多先进的行业技术。”

  为进一步培养员工电焊技能,2012年,“甘荣刚劳模创新工作室”在方大特钢孕育而生,工作室领头人为中国工会十七大代表、江西省技术能手、江西省劳动模范甘荣刚。工作室由初创时的7人,发展为如今包含电焊高级工程师、电焊高级技师、机械高级工程师、电器工程师与物理实验员的18名优秀人才。工作室每年均组织人员参加世界著名焊接展览“埃森焊接与切割展览会”,了解世界最新焊接技术成果。同时,该公司还先后邀请英国科威尔公司专家讲解联铸辊堆焊工艺、“大国工匠”大师卢仁峰进行技术指导、组队参与全国职业技能比赛,并与南昌航空大学合作共同开发新型实用型设备工艺,使该公司电焊工作人员由传统的技术工种转为拥有自主研发的科技复合型人才。

  截至目前,该公司在机器人自动焊接方面已累计获得22项国家专利,“四轴三联动全自动堆焊机器人的研发与应用”“联铸辊、悬臂辊、导辊等耐热耐磨辊道面修复”“探索用明弧焊工艺进行耐磨堆焊”“烧结台车焊接技术研究”“主抽风机叶轮堆焊”“水下焊接工艺”及“带压补焊工艺”等技术攻关的成功,为方大特钢所有耐热耐磨辊道、耐磨板、蓖板、单辊、耐磨弯头、风机叶轮堆焊、烧结台车主梁断裂修复等项目提供了坚实可靠的修复能力,每年可节省外委费用200余万元,为该公司降本增效立下汗马功劳。

  “机器人是实现智能制造的关键,甚至是核心装备,机器人为智能制造提供了强大的支撑。可以说,没有机器人,智能制造的系统是难以实现的”。对于机器人在智能制造发展中起到的作用,一名业内人士如此评价。方大特钢作为钢铁制造业企业,在智能制造机器人运用方面,已然有了自己的行动。

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