安川机器人散货船焊接智能节气装置

 节气装置     |      2025-11-20
散货船作为大宗商品运输的核心载体,船体结构需承受海洋风浪冲击和货物载荷挤压,焊接质量直接决定船舶航行安全。安川机器人凭借强劲的焊接动力输出和稳定的连续作业能力,成为散货船焊接的主流装备,这类机器人多采用富氩混合气保护焊工艺,保护气层的完整性是防止厚板焊缝出现气孔、冷裂纹的关键。但散货船焊接场景的特殊性让气体消耗居高不下,船体钢板厚度多在20-50毫米,需采用大电流多层多道焊;焊缝总长度可达数万米,直线、曲线、立焊、仰焊等工况交替出现,传统恒流量供气完全无法适配这种动态需求,气体浪费与质量风险并存。WGFACS智能节气装置的应用,以“工况精准适配”打破困局,为安川机器人散货船焊接提供了高效节能方案。
 
散货船焊接的气体浪费源于供需错配的全流程损耗,不同工况的浪费形式差异显著。焊接船体甲板的厚板对接缝时,安川机器人需从打底焊的小电流逐步提升至填充焊的大电流,传统恒流量供气在小电流阶段,气体以高速冲击小型熔池,大部分未形成有效保护即逸散;切换至大电流后,熔池面积扩大数倍,固定流量的气体无法覆盖熔池边缘,操作人员为避免根部氧化只能持续调高流量,形成“小电流浪费、大电流仍不足”的循环。焊接船舱肋骨的弧形焊缝时,机器人运枪速度随弧度实时变化,速度加快时气流被拉伸变薄,保护范围缩小,不得不靠增大流量弥补;速度放缓时,气流在熔池上方堆积扩散,造成冗余消耗。
 
辅助工序的气体损耗更具隐蔽性。散货船船体分段庞大,单段重量可达数十吨,工件吊装定位、焊枪清理、跨区域焊缝转移等辅助时间占比超40%,这段时间机器人虽未焊接,但为防止喷嘴氧化,气体仍需持续供应。传统模式下,待机流量与焊接流量相差不大,部分车间的待机耗气量占总消耗的三成以上。此外,散货船焊接多在室外或半开放车间进行,风速变化会吹散保护气层,操作人员为保证质量只能进一步加大流量,这又加剧了气体浪费,让节气技术升级成为行业迫切需求。
WGFACS智能节气装置实现安川机器人精准节能的核心,在于构建“参数实时感知—流量动态输出”的智能联动系统。装置无需改动原有焊接程序,即可同步捕获焊接电流、电压、起弧信号、运枪速度及姿态数据。内置算法经过散货船焊接专项工况训练,以焊接电流为核心调控基准,结合运枪速度和焊接位置(立焊、仰焊等)信息,实现流量的毫秒级响应调整。核心逻辑贯穿“电流大则多供、电流小则少供”,当机器人检测到厚板焊接需求提升电流时,装置同步加大流量;当电流降低用于打底或薄板焊接时,流量快速回落至保护阈值,确保供给与需求始终匹配。
 
针对散货船焊接的多样化工况,WGFACS装置设计了场景化适配策略。焊接船体底板的厚板对接缝时,安川机器人采用大电流多层多道焊,装置会根据焊接层次自动切换模式:首层打底焊输出低流量,通过气流整流结构形成集中气幕,防止熔池被吹散;中间填充层随电流递增同步提量,确保熔池全程覆盖;盖面层电流略有降低,流量也相应微调,。焊接船舱立焊焊缝时,机器人采用向上爬坡焊,装置通过姿态传感器感知焊接方向,增大气体出口流速,形成向上的气幕包裹熔池,避免立焊时熔池金属流淌导致的保护失效。
 
WGFACS智能节气装置为安川机器人散货船焊接带来的,是从“粗放供气”到“精准适配”的工艺升级。它并非简单削减流量,而是通过智能调控让气体供给与焊接需求精准匹配,在节能的同时提升质量稳定性。对于船舶制造企业而言,这种方案既能降低辅料成本,又能通过减返工、提效率创造间接价值。随着船舶行业对降本增效要求提高,WGFACS装置与安川机器人的协同应用,将成为企业提升竞争力的重要技术路径。