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焊接，作为建筑钢结构制造、施工环节的“裁缝”，是生产制造过程中重要的加工手段，焊接的效率和质量与建筑钢结构行业的升级发展息息相关。而目前钢结构建筑领域存在着焊工数量缺口大、焊接作业强度高、用工成本居高不下、焊接质量参差不齐等问题，日益成为提高行业效率和产品质量稳定性的最大障碍……

近年来，精工钢构持续开展工厂智能化升级和现场智能建造相关研究，先后在北京大兴国际机场、昆明大厦和绍兴国际会展中心等大型钢结构项目上开展了自动化焊接应用试验研究。结合前期积累的丰富现场焊接经验和试验结果，公司焊接机器人研发团队针对焊机行走轨道灵活性差、多轴机械臂移动困难、现场焊接可达性较差等一系列现实限制因素进行改进：

一方面，针对现场机器人焊接的场景条件，研发团队进行了现场构件的节点构造优化和焊接方案优选，从深化设计和现场施工操作层面着手，提高焊接机器人现场焊接可行性和容错率；改进加工工艺、提高构件加工和安装精度，保证现场自动焊接的效率和质量。

另一方面，研发团队与焊接机器人设备专业厂家在焊接程序优化、焊接工艺数据库建设方面进行了深入的交流和探讨；尤其是在多层多道焊的控制策略和焊道自动跟踪与调整实施方案上达成共识，为焊接机器人在建筑钢结构领域现场项目的应用推广打了一针强心剂。

基于多次的技术交流、专业研讨和试验，结合课题的研究进展，研发团队联合国内自动焊接领域设备制造技术领先的制造公司，于10月25日，首次在广州白云站项目上应用无轨导全位置爬行焊接机器人，开展现场焊接示范作业与试验研究。

焊接机器人现场焊接试验

广州白云站主站房占地面积约9.7万㎡，总用钢量约8万t。下部框架支撑体系采用大直径圆管柱，板厚最厚达100mm。此次现场焊接试验的钢柱规格为P1600×55，对接坡口角度35°。

无轨导全位置爬行焊接机器人通过配置主动结构光的视觉传感技术、焊缝跟踪智能系统和焊炬摆动系统，无需预设轨道、导向，设备磁吸在构件上行走即可完成焊接作业，可实现90°立向上、立向下和横向爬行焊接。

精工钢构研发团队专家现场指导

经过两天的焊接作业，无轨导全位置爬行焊接机器人顺利完成现场大直径超厚板圆管柱的对接焊接，经现场无损检测，一级全熔透焊缝一次合格率达100%。

焊接机器人焊接成形质量

无轨导焊接机器人作业过程中，一名焊工可同时操作数台设备作业；人工遥控辅助操作实时调整工艺参数，设备自主调整焊接速度和焊炬摆幅，焊接质量平稳，焊接效率相比人工焊接明显提升；降低了现场对焊接人员的技能依赖和现场焊接的劳动强度。无轨导焊接机器人现场焊接是公司继制造工厂有轨焊接机器人数字化改造之后，现场项目焊接技术改进升级的一次新尝试！随着团队研究逐渐深入、设备持续优化和改进，不断提高对现场复杂焊接工况的适应性，将迎来现场自动化焊接应用新格局。

基于这次大截面、厚板项目焊接的机器人现场实战演练与施焊作业过程中存在的问题，课题组进行针对性的技术改进和方案优化，以期通过迭代更新研究，把现场焊接机器人作业的应用场景提升至公共建筑钢结构非标化全方位、更深层次的业务范围。

精工钢构、容柏生设计院及博清科技研发人员合影

随着全球新一轮科技革命和产业变革的深入发展，新一代信息技术与先进制造技术加速融合，为制造业及建筑业的高端化、智能化、绿色化发展提供了历史机遇。

来源：精工钢构，容柏生设计院，博清科技，钢构中国