唐山开元电器:船舶大管径法兰机器人焊接生产线

金手指奖•2019年中国国际机器人年度评选——智能集成奖申报

点击数:4329 发布时间:2019-05-18
船舶大管径法兰机器人焊接生产线包括机械系统、控制系统、激光传感系统、焊接工艺数据库,主要适用于船厂大径管与船用搭焊法兰/套管经手工组对后、小车自动传输上下料,机器人自动焊接。
唐山开元电器:船舶大管径法兰机器人焊接生产线

项目名称:船舶大管径法兰机器人焊接生产线

企业名称:唐山开元电器集团有限公司 (Tangshan Kaiyuan Electric Group Co., Ltd.)

项目实施时间:2018年6月

用户企业:南通中远川崎船舶工程有限公司(Nantong COSCO KHI Ship Engineering Co.,Ltd.)

船舶大管径法兰机器人焊接生产线
船舶大管径法兰机器人焊接生产线

创新应用:

在管道行业,现有大直径管子与法兰焊接生产,因管子直径和椭圆度的变化,导致焊缝截面变化。在实际作业中需工作人员实时调整参数,人员劳动强度大,设备整体自动化程度低,焊接质量稳定性差。

船舶大管径法兰机器人焊接生产线

船舶大管径法兰机器人焊接生产线

本项目针对这一问题,将多点激光检测技术、焊接工艺数据库技术、数据驱动技术与机器人焊接系统集成,并创新应用于大直径管子与法兰焊接生产中,大大降低工作人员劳动强度,焊接质量稳定,生产效率高,系统智能化和自动化程度高。

船舶大管径法兰机器人焊接生产线包括机械系统、控制系统、激光传感系统、焊接工艺数据库,主要适用于船厂大径管与船用搭焊法兰/套管经手工组对后、小车自动传输上下料,机器人自动焊接。项目创新点如下:

1. 与生产任务联动,从生产计划数据获得加工数据,不依赖于现场数据输入。

2. 激光检测技术:传统跟踪方式下,机器人只能获得单点跟踪数据,数据处理能力低,不能适应大径直管法兰焊缝截面多点变化的情况。创新的采用了上位机接受传感数据,并对数据进行处理。

机器人进入检测
机器人进入检测

3. 焊接工艺数据库:不同焊缝形式,存储不同的焊接工艺数据;对于同一焊缝形式,不同截面尺寸,设计不同的工艺数据。焊接工艺数据支持不同焊角尺寸,内外焊接同步进行。可对焊接数据进行搜索、复制、验证等操作。

外焊缝激光检测
外焊缝激光检测

内焊缝激光检测
内焊缝激光检测

4. 开发专用上位软件:该软件根据工件数据自动生成机器人激光检测程序,激光传感器检测焊缝一周后,根据获取的焊缝截面多点数据,进行分析汇总,当焊缝截面变化时,自动从焊接工艺数据库中匹配工艺数据,生成机器人自动焊接程序。

5. 两台机器人可进行两端同步焊接,也可进行单端内外同步焊接,设备效率高。整个焊接过程,不需要人员参与,设备自动化程度高。

两端同步焊接
两端同步焊接

行业价值:

此项目的集成创新应用,实现了机器人系统在国内大径管制造行业中的首次应用,彻底改变了现有大径管的生产方式,大大提高了大径管生产效率,焊接质量稳定,人员劳动强度低。项目智能化和自动化程度高,促进了大径管智能制造的进步和发展。项目在南通中远川崎船舶工程有限公司应用后,各项性能稳定,运行良好,大大提高了用户生产效率,降低了劳动强度。