鋼結(jié)構(gòu)可為后續(xù)智能焊接線和智能涂裝線的發(fā)展

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• 鋼結(jié)構(gòu)是建筑物的主體結(jié)構(gòu)。隨著裝配式建筑的興起，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的需求也急劇增加。與混凝土和木材相比，鋼結(jié)構(gòu)具有重量輕、強(qiáng)度高、韌性和塑性好、結(jié)構(gòu)可靠、環(huán)保、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，但也有自身體積大、生產(chǎn)品種多的缺點(diǎn)。 ，這給鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的智能化生產(chǎn)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。目前自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的生產(chǎn)仍處于半自動(dòng)化和單設(shè)備自動(dòng)化狀態(tài)，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，人員需求量大，嚴(yán)重制約了建筑業(yè)的發(fā)展。隨著鋼結(jié)構(gòu)智能制造技術(shù)的發(fā)展，在“機(jī)器換人”的背景下，鋼結(jié)構(gòu)的智能化生產(chǎn)必將推動(dòng)建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，不僅能有效提高效率和質(zhì)量穩(wěn)定性，還能減少操作人員減少，減少對(duì)體力勞動(dòng)的依賴，也可以降低安全隱患。

  目前H型鋼的工藝流程：下料、搬運(yùn)、焊接、拋丸、噴涂均自動(dòng)升級(jí)。整條自動(dòng)線按功能分為智能落料線、智能焊接線、智能涂裝線。

  

  

  

  

  智能落料線包括累積輥道、表面處理單元和切割落料單元。整張板材通過(guò)積放輥道輸送到表面處理單元，由鋼絲刷輥去除板材表面銹跡。鋼絲刷輥上下間隙可通過(guò)程序控制自動(dòng)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同板厚的表面處理；板材經(jīng)過(guò)表面處理后進(jìn)入切割下料單元，通過(guò)CAM軟件處理CAD圖形或3D模型，實(shí)現(xiàn)不同形狀和板厚的自動(dòng)切割；切割好的零件由輥道送到落料平臺(tái)，然后由桁架機(jī)械手通過(guò)激光視覺(jué)定位系統(tǒng)，自動(dòng)識(shí)別材料位置并抓取到指定位置存放或進(jìn)入銑削倒角單元；銑倒角單元通過(guò)板寬厚度檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)力頭間距，實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格零件的銑倒角，通過(guò)控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工選擇處理類型。該線可為后續(xù)的智能焊接線提供相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的零部件，從而進(jìn)一步提高焊接產(chǎn)品的精度，減少一定的焊接變形；該生產(chǎn)線還可以通過(guò)增加龍門桁架機(jī)械手、激光視覺(jué)定位、AVG拖拉機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)移和聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)原料片。

  智能焊接線包括框架組裝單元、框架焊接單元、整形校正單元、下料單元、輔助焊接單元。單件通過(guò)積放輥道有序送至組裝單元后，由夾緊機(jī)構(gòu)將其拉緊，然后根據(jù)主機(jī)架的形狀旋轉(zhuǎn)角度。如有異常，擰緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證間隙均勻?qū)ΨQ自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線，可有效減少焊接變形。組裝完成后，焊接機(jī)器人開(kāi)始埋弧焊（包括點(diǎn)焊和全焊），同時(shí)通過(guò)激光焊縫跟蹤，可以檢測(cè)出偏離軌跡。自動(dòng)校正，確保焊接質(zhì)量穩(wěn)定；由于焊接變形大，焊接附件前需進(jìn)行液壓整形；然后準(zhǔn)備輔助零件的焊接；搬運(yùn)機(jī)器人通過(guò)激光視覺(jué)系統(tǒng)自動(dòng)尋找并識(shí)別輔助零件；將各輔助件抓取到指定位置并依次焊接，可根據(jù)不同的輔助件安裝搬運(yùn)機(jī)器人上的抓具。實(shí)現(xiàn)夾具自動(dòng)快速更換（類似于加工中心自動(dòng)換刀）。

  智能噴涂線由自動(dòng)拋丸機(jī)噴涂室組成；拋丸可以提高油漆在鋼材表面的附著力，也可以在一定程度上降低板材的焊接應(yīng)力；敲、擦，使工件表面的氧化皮和污垢脫落，降低表面粗糙度，最大限度地提高工件的油漆附著力；落下的彈丸通過(guò)螺旋輸送機(jī)輸送到除塵設(shè)備，使設(shè)備更加環(huán)保；拋丸完成后，輥道將工件送至自動(dòng)噴漆房，懸掛輸送裝置將工件吊起向前輸送，同時(shí)不同角度的噴漆槍開(kāi)始噴涂；噴涂后進(jìn)入烘干室和冷卻室烘干油漆和工件。冷卻后輸出成品；該生產(chǎn)線隨后通過(guò)零件識(shí)別、二維碼掃描技術(shù)、立體倉(cāng)庫(kù)等技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能倉(cāng)儲(chǔ)。

  基于建筑機(jī)器人的工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)

  應(yīng)用：建筑業(yè)工廠

  

  北京閩越科技激光跟蹤焊接機(jī)器人焊接效果

  焊接機(jī)器人：鈑金加工、上下料、工件組裝、焊縫跟蹤、焊縫質(zhì)量檢測(cè)

  

  在現(xiàn)有的建筑機(jī)器人焊接領(lǐng)域，機(jī)器人視覺(jué)有兩種應(yīng)用是剛需

  (1）現(xiàn)有的建筑機(jī)器人焊接需要人工編程和示教，保證機(jī)器人焊接的軌跡。零部件種類多，批量小，需要多次編程才能確定最終的編程方案，即嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

  (2）在焊接過(guò)程中，由于工件的尺寸公差較大，工具本身的尺寸誤差，或焊接熱應(yīng)力引起的變形，實(shí)際焊接時(shí)會(huì)存在差異焊縫軌跡和編程軌跡，焊接機(jī)器人無(wú)法識(shí)別和糾正這種差異，導(dǎo)致焊接質(zhì)量的差異。

  自動(dòng)跟蹤利用預(yù)先設(shè)定的焊縫起點(diǎn)等信息啟動(dòng)焊縫跟蹤/跟蹤兩用攝像頭，并通過(guò)算法控制，引導(dǎo)機(jī)械手將焊槍搬運(yùn)到焊接的起伏點(diǎn)過(guò)程可以準(zhǔn)確啟動(dòng)。接下來(lái)，系統(tǒng)綜合運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)、高效濾波、噪聲消除和類型自適應(yīng)控制等算法，由機(jī)器人異步查找并確定待焊縫的空間信息，并根據(jù)已在程序中設(shè)置的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。獲得機(jī)器人焊槍的最佳焊接角度和軌跡。完成自動(dòng)跟蹤過(guò)程（無(wú)需人工干預(yù)），機(jī)器人生成傳統(tǒng)需要人工示教才能獲得的空間焊縫軌跡。

  基于視覺(jué)傳感的焊縫跟蹤子系統(tǒng)

  繼續(xù)上一步的工作，獲取待焊工件焊縫的位置、形狀和方向的圖像信息，然后通過(guò)專門設(shè)計(jì)的圖像處理算法提取焊縫的形狀和方向特征，并根據(jù)焊縫的位置確定焊槍的位置。一步接近或校正運(yùn)動(dòng)方向和位移，然后啟動(dòng)焊縫跟蹤計(jì)算程序，通過(guò)中央控制器和機(jī)器人控制驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體移動(dòng)焊槍終點(diǎn)，跟蹤焊縫方向和位置校正。這樣可以實(shí)時(shí)調(diào)整焊接路徑，保證焊接質(zhì)量。

  生產(chǎn)效率

  在人工操作的情況下，容易產(chǎn)生疲勞，在疲勞的情況下容易造成操作失誤，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無(wú)法保證。機(jī)器視覺(jué)的使用很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。在保證工作質(zhì)量的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。

  成本管理方面

  如果工廠需要一個(gè)合格的操作人員，需要通過(guò)培訓(xùn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這需要大量的時(shí)間和人力進(jìn)行人員指導(dǎo)。購(gòu)買機(jī)器時(shí)，可以通過(guò)操作和預(yù)設(shè)來(lái)進(jìn)行工作。

  安全角度

  不僅如此，面對(duì)高溫焊接等一些特殊工業(yè)環(huán)境下的工作實(shí)施和監(jiān)控，人工視覺(jué)存在很大的人員安全問(wèn)題，而機(jī)器視覺(jué)可以很好地規(guī)避這種風(fēng)險(xiǎn)。

  轉(zhuǎn)自杭州古劍機(jī)器人——古劍機(jī)器人起源于香港科技大學(xué)自動(dòng)化技術(shù)中心。在中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。較早涉足建筑機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化研究，提供先進(jìn)建筑技術(shù)、智能建筑裝備和智能建筑綜合解決方案的高新技術(shù)企業(yè)。依托核心的機(jī)器人控制技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，古建已成為推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型的重要力量。古建擁有深圳研發(fā)基地的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)、佛山制造基地的機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)沙工程中心的實(shí)施能力優(yōu)勢(shì)，結(jié)合杭州的市場(chǎng)和人力資源優(yōu)勢(shì)，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國(guó)。

  來(lái)自這些大學(xué)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在制造業(yè)的自動(dòng)化和數(shù)字化升級(jí)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。品質(zhì)升級(jí)，沖擊高端制造。這些企業(yè)盈利，有技術(shù)，有高薪。參與者的獎(jiǎng)勵(lì)也非常豐富。我希望越來(lái)越多的優(yōu)秀學(xué)生能夠意識(shí)到制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇，加入他們的行列，實(shí)現(xiàn)自己的財(cái)務(wù)自由。為社會(huì)做貢獻(xiàn)，總比參加內(nèi)考要好。