城市副中心建设首现焊接机器人(首都建设报)

2021-04-20 14:39

行政办公区二期工程二标段主体结构完成过半

城市副中心建设首现焊接机器人


在操作员监控下,机器人进行焊接作业      ■记者 刘偶/摄

 

焊接机器人、GPS智能安全帽、二维码追溯系统……走进住总集团北京城市副中心行政办公区二期工程施工现场,一系列智能高科技应用让人目不暇接。北京城市副中心工程建设管理办公室相关负责人说,通过大数据、智能化等集成应用,目前工程在安全管理、进度管理、造价管理等方面均得以提升,助推项目提质提速增效。目前,该工程二标段主体结构已完成65%。

效率较人工提升20%

“作为城市副中心建设首个应用焊接机器人的项目,机器人主要用于建筑钢结构柱焊接。”住总集团工程总承包部副中心二期项目部生产经理助理郝汉说,办公区二期二标段工程总建筑面积15余万平方米,与主要采用现浇施工的一期工程相比,二期工程为缩短工期、节约成本全部采用装配式钢结构施工工艺。

记者在施工现场看到,二标段共分为东、西两个建筑单体。工程处于主体结构施工阶段,施工人员说,二标段两栋单体总用钢量在1.3万吨左右,仅支撑整个建筑的钢结构柱从地下到屋顶就需要1725根。“施工中,最大单根钢结构柱重量达8.9吨,最大板厚度为40毫米。”郝汉说。

由于建筑钢结构柱由4节8~9米不等钢结构柱组成,每节之间完全采用焊接方式连接,焊接质量、效率直接关系整栋建筑的质量安全和工期。“因此我们决定引入焊接机器人代替部分传统人工焊接。经实际测算,1台焊接机器人可顶2名成熟焊工,效率较人工至少提升20%以上。”郝汉说。

焊缝误差小于1毫米

编程、精调、试运行、开始焊接……在二标段东侧170地块施工现场,焊接机器人仅用半个小时,就完成钢结构柱一侧4道焊缝的焊接施工,相比人工焊至少节约了20%以上时间。郝汉说,目前项目采用的是6轴焊接机器人。焊接时,工作人员只需把机器人正对钢结构柱边角固定,随后在完成编程调试等准备工作后,机器手臂即可自动焊接边角两侧钢结构柱水平焊缝。由于机器人手臂只能进行水平方向180度焊接,因此中途机器人还需人工移动到对侧重新固定,再进行余下两个面焊接。“因为是首次使用焊接机器人,我们采取了最为稳妥的螺栓固定式安装方式,未来我们考虑给机器人加上四个轮子,做成可移动式,从而加快施工效率。”操作员说。

要想让机器人听从操作员指令,焊出精美高质量焊缝,编程成为操作员的核心技术。操作员说,虽然都是水平焊接钢结构柱,焊缝长度、宽度等规格都相同,但因为钢结构柱焊接点存在一定的割纹深度、破口角度等误差,所以每条焊缝的焊接程序都必须“量身定制”。

郝汉说,由于目前焊接机器人尚未具有智能应变能力,只会按照编程命令执行焊接,所以碰到任何情况,都必须操作员提前进行预判、编程。“比如碰到崩坑,我们就要考虑焊料量、焊枪行走路径、焊丝与焊缝之间距离等问题,最终经过一遍遍试运行,才能让机器人焊出高质量焊缝。”郝汉说。目前,二标段所有焊接机器人焊缝误差均可做到1毫米之内。

施工现场“科技范儿”十足

从一进大门的扬尘监控大屏,到建筑内部所有钢构件都有各自专属的二维码“身份证”,从鲜黄色的焊接机器人到工人安全帽上加装的智能GPS芯片,让二标段施工现场“科技范儿”十足。

“扫描这个二维码,施工人员不仅可以了解构件及生产信息,还能显示焊接人,可实现施工全过程可追溯。”郝汉指着钢构件上粘贴的二维码说。办公区二期工程100%采用装配式钢结构,构件全部采取工厂预制化生产,为保证施工质量,每个钢构件从出厂就附有一张代表其身份的二维码标识,扫描后不仅能看到构件类型、长度、重量、面积、生产及质量信息,还能通过记录焊缝开展追溯。此外,由于采用钢结构施工,施工现场大幅减少了湿作业粉尘污染及施工噪音,可让现场建筑垃圾减少80%以上

在二标段现场,记者还看到施工人员安全帽上都粘贴有一个瓶盖大小的黄色塑料。“这是我们专为外施人员定制的智能GPS芯片。”郝汉说,智能GPS芯片可直接与项目部可视化中心监控大屏连接,每名施工人员的位置都可清晰在大屏中显示出来。“相比传统GPS智能安全帽,我们特别加入了高度监测,可智能判定施工人员是否高空作业,一旦出现险情,系统会自动报警。”工作人员说。

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