來源:ZAKER 哈爾濱

  原標題:智能製造重大突破!哈電電機首次實現發電設備大型關鍵部件機器人焊接

  攻克了發電設備大型關鍵部件機器人焊接應用難關,1 月 8 日,哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司首次實現發電設備大型關鍵部件機器人焊接。

  通過應用先進、高效、智能的機器人窄間隙氣保焊技術,哈電電機成功完成大型混流座環固定導葉與環板焊接。經檢驗,焊縫 UT 探傷一次性合格;相比常規焊接方式,單個焊口焊材消耗量下降 76%,焊接週期減少 50%。這是哈電電機在智能製造領域實現的又一重大突破。

  堪比千米走鋼絲,大型關鍵部件機器人焊接困難重重

  焊接是一個複雜過程,在機器人焊接技術生產應用過程中如何摸索出一套匹配度優異的參數尤為困難,這就像演員在鋼絲上始終保持平衡而不掉落,需要技巧、經驗與鍥而不捨的探索。哈電電機要想實現發電設備大型關鍵部件機器人焊接技術生產應用,所面對的困難不僅只有這些。

  由於電機產品空間結構複雜,焊接位置的可達性是一個關鍵制約因素。為避免碰撞干涉,機器人必須具有良好的柔韌性,能夠像手臂一樣到達各種 “ 犄角旮旯 ”。但有些極限位置,機器人還必須具有很好的剛度,以確保末端焊接電弧的穩定性和精準性。電機大型關鍵部件多采用 150 — 270 毫米超厚板結構,相比於機器人焊接應用成熟的工程機械及車輛製造行業,焊量增加萬倍不止。

  UT 探傷質檢嚴,容不得半點缺陷,每一條焊道都需要保證良好的熔合。某大型混流式座常規工藝下每個焊口需要焊接約 90 個單道焊縫,只有全部單道焊縫均無缺陷,才能確保單個焊口 UT 探傷合格,難度可見一斑。

  攻克三大技術難關,機器人焊接實現生產上高效應用

  對於哈電電機研發人員來説,這是一項前所未有的挑戰——機器人進行大型關鍵部件焊接要獲得穩定質量,必須攻克三大技術難題,即機器人應用技術、智能跟蹤反饋技術、窄間隙焊接技術。並且,還要將三種技術像人的手、眼、腦一樣系統地融合到一起,最終實現在生產上的高效應用。

  通過對國內外 20 多家機器人研發製造企業進行走訪交流和對比分析,哈電電機自主選型,成功集成了基於超窄間隙焊接智能尋位、跟蹤、反饋技術的窄間隙智能機器人焊接工作站。

  在此基礎上,研發人員不斷摸索,將常規的多層多道改為窄間隙多層單道,進一步開發出窄間隙氣保焊工藝;採用狹窄間隙內導電杆帶動焊絲擺動技術,開發相互匹配的擺動距離、擺動速度等工藝參數,保證焊縫成型和側壁熔合質量;開發 “ 焊道排布覆合智能反饋輔助技術 ”,利用智能反饋輔助技術實時調整焊接過程,確保熔合質量,成功解決不同焊接位置側壁熔合質量難題。

  一系列的創新攻關為機器人窄間隙氣保焊的生產應用掃清了障礙,最終,混流機組座環機器人焊接質量穩定,UT 探傷一次性合格。以單個焊口為例,焊接週期由常規 5 班次降低至 2.5 班次,生產效率大幅提升;焊材消耗量由常規 75 千克降至 18 千克,降本效果十分顯著。

  2021 年,哈電電機焊接機器人將陸續在超高水頭蓄能轉輪、大型混流機組座環、高水頭蓄能座環等大型關鍵部件焊接生產中推廣應用,並逐步擴展至水輪機、發電機其它部套。