焊接是钢桥制造最主要的工序及加工工艺,在厂内制造阶段,几乎所有零部件都需要焊接加工;在工地安装阶段,焊接也是主要的连接方式之一。焊缝质量好坏直接关系到钢桥的结构安全和服役寿命,焊接效率高低很大程度上决定了钢桥产品的制造周期。
1、近十来年,在重大桥梁工程建设的推动下,机器人焊接技术在国内钢桥制造中开始起步应用,并在逐步扩大应用范围,大幅提高了钢桥加工制造的自动化和智能化水平,有效提升了焊接质量和关键焊缝抗疲劳性能。
2、基于离线编程技术的焊接机器人用于U肋板单元、横隔板单元、面板立体单元等结构的焊接,可根据结构特点自由规划焊接路径及焊枪姿态;基于视觉识别与自主编程技术的焊接机器人已在横隔板单元、横肋板单元焊接中应用,可节约前期准备时间,有效降低对操作人员的技能要求;便携式全位置焊接机器人在节段拼装焊接上有一定的应用,适应性还有待进一步提高。接触传感、电弧传感、激光传感等技术在钢桥制造机器人焊接中均有应用,在焊接起始位置寻位、焊缝跟踪中起到良好的作用。
3、焊接工艺方案是影响机器人焊接应用效果的重要因素,对于板单元等以单道焊缝主要的焊接接头,药芯焊丝CO2气体保护焊工艺是相对较好的选择,其中对于平角焊位的角焊缝,金属粉芯药芯焊丝CO2气体保护焊工艺性能更优;对于厚板多层多道焊,采用实芯焊丝富氩气保护,免去清渣工序,适应性更强。
4、基于视觉识别与自主编程技术的焊接机器人具有更高的智能化水平,是机器人焊接技术发展方向,但其可靠性和适应性有待进一步提高。
5、高效化焊接是机器人焊接技术的重要发展方向,增加机器人焊接系统中的机械臂数量,减少焊前准备工作时间,提高燃弧效率,采用高效化焊接工艺可有效提高机器人焊接工效产能。
6、钢桥节段拼装和厚板结构焊缝是机器人焊接技术应用的难点,零部件组装精度控制、机器人焊接智能化技术、先进焊接工艺的发展将是解决以上问题的重要技术途径。
目前钢桥制造行业的
机器人焊接应用仍处于起步与发展阶段,仅在部分桥型与结构中得到应用,其中在钢箱梁板单元焊接中的应用范围相对较大。