创新引领 智造未来|数字化生产车间的工业“焊”
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创新引领 智造未来|数字化生产车间的工业“焊”

2020-11-19 来源:望城经开区
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衡开智能生产基地内,工人正在调试焊接专机


大到工程机械制造,小到精密电子仪器生产都离不开焊接,而焊材质量直接影响焊接工艺。

焊材质量又体现在焊丝的优质生产、精密层绕与准确应用等方面。从焊材的搬运,到焊丝首尾的精密介入、打结再到层绕时对焊丝张力的准确计算……这一套工艺流程对工人的技术有着极为苛刻的要求,稍有不慎焊材便会报废。

过去,全球仅日本和意大利能够生产智能化层绕设备,但日本对我国实施技术封锁,意大利用高价筑成贸易壁垒,导致国内焊材生产企业无力大量采购,只能停留在半自动层绕机器设备生产阶段。据了解,我国每年需生产焊丝约500万吨,半自动化生产模式亟待升级改造。

如今,这一“卡脖子”技术难题终于得到了解决。近日,记者走进长沙衡开智能科技有限公司,看到公司通过智能化改造,其产品性能和功能已远超同类进口产品。


“衡”空出世 突破“卡脖子”技术

2016年,沈福安等人联合成立长沙衡开智能科技有限公司(简称“衡开智能”), 先后筹资1200万元,致力于攻克智能化焊丝层绕技术。2018年,衡开智能研发取得技术突破,并成功产出样机。

2019年,衡开智能独立自主研发的智能化精密层绕机器人实现量产,正式进入市场,在焊丝层绕技术上打破了国外巨头的垄断及技术封锁。



由衡开智能自主研发的全自动焊丝层绕机—HS-CR24智能化缠绕机器人主要应用于二氧化碳气体保护焊丝的层绕,并可向铝焊丝、铜焊丝、不锈钢焊丝等其他金属丝制品的层绕工艺拓展。

衡开智能机器人事业部副总经理唐超告诉记者,过去的半自动化机器需要配备2名工人,而现在1名工人就可同时控制6台全自动智能缠绕机器人。“现在只需工人首次穿丝,其后的上下料、穿剪丝、标记标签、大满盘和空盘的替换等均可实现自动化操作,大大减轻了工人的劳动强度,同时,流程化、数字化的操控流程亦保证了产品的质量。”

凭借这款智能层绕机器人,衡开智能也成为继意大利GIMAX公司、日本神户钢铁公司之后,世界上第三家研制成功该产品的企业,且产品定价仅为进口产品的三分之一,有效填补了国内空白,打破了国际垄断。目前该产品已获得天津金桥、山东聚力、哈焊华通、湘江焊条等焊丝行业巨头的订单。

值得一提的是,经市场验证,由于高度适配国内生产工厂环境,该产品性能和功能远超同类进口产品。


打通焊丝生产上下游 建造全套焊丝数字化生产车间

尽管在焊丝层绕阶段实现了智能化与全自动化,但要把21公斤重的焊丝成品运输至仓库,将数吨重的焊丝原料搬至生产车间仍是一个不小的工程。因此,严重腰肌劳损已经成为传统焊丝层绕工人的职业病。



唐超告诉记者,他们正在以层绕机器人为技术切点,研发重载RGV(无轨搬运机器人)与重载AGV(有轨搬运机器人),通过RGV的模式化运作与AGV的高机动性作业,对层绕、搬运与仓储等流程进行智能化改造,解放焊丝生产工人的双手,实现焊丝生产全流程的数字化升级。“相较于传统焊丝生产车间,目前我们已可解放70%~80%的人力。”

除了在焊丝生产上有独特造诣,在自动化焊接工艺上,衡开智能同样独树一帜。



走进衡开智能旗下的乐迈思智能机器人生产基地,一个个三轴龙门焊接机器人正在进行最后的调试,看上去笨重的机械臂在工程师的操控下灵活地运动着,多关节的设计可满足任何角度的焊接。

“有些焊接场景,我们的操作工人很难抵达,这时候焊接机器人便可派上用场。”衡开智能自动机器人技术研究所所长粟维介绍,“此外,程序化的焊接机器人焊接精度要优于大部分工人,且焊接时产生的高亮、污染也不会对机器人造成影响。”

据了解,2016年成立的衡开智能始终致力于对焊丝生产产业的优化与完善,目前已申报知识产权共计87项,已授权知识产权共计51项。



2019年10月,公司在望城经济开发区投资了2.3亿元,建设国内首个智能化精密层绕机器人生产基地,目前该项目正在建设中,预计2021年下半年全部完工,将推动中国焊材产业整体向智能化升级。

“随着基地的落成,焊丝生产,这个传统行业有望步入工业4.0时代。”唐超介绍。

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