中組立智能焊接生產線

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中組立智能焊接生產線中船黃埔文沖船舶有限公司為中國船舶集團旗下大型骨幹企業，台灣海峽以南、南海區域規模最大的先進船廠，主要負責防務裝備、船舶建造與修理、海洋工程裝備及非船業務建造等。在智能化方面更具引領與示範效應，牽頭工信部船舶智能製造相關項目多項，率先成立行業首個工業互聯網平台，建設並投產使用多個智能化生產線/車間，在船舶智能製造方面具備雄厚的實力與優勢。

目錄

項目簡介

項目將平面分段流水線車間肋板裝/焊工位進行智能化升級改造，構建基於離線編程技術下的中組立機器人智能焊接。通過模型驅動，模擬仿真，及車間管控系統等手段，實現多機器人協同焊接，並與平面分段流水線車間深度融合，將人、機、料、法、環連接起來，建設集裝配、自動焊接、精準輸送為一體，多維度融合的節拍智能生產線。

項目技術方案

項目建設目標

以敞口中組立結構為對象，針對肋板平角焊、立角焊作業特點，在平面分段流水線肋板裝/焊工位進行智能化升級改造，解決中組立焊接自動化水平相對低下、焊接質量受工人水平因素影響較大等問題。

項目建設主要內容

（1）研發設計

構建以大型龍門架驅動的焊接機器人系統，搭載離線編程系統以及基於接觸傳感和電弧跟蹤技術的焊縫跟蹤系統，配套大型輸送輥道，構建執行裝置總體協調控制的中組立智能焊接系統。採用全門架式，每個門架搭載2套機器人，共設置2個門架4套機器人，機器人採用進口ABB品牌。小組立智能焊接機器人組成及布置見圖1、圖2所示。

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（2）智能生產

中組立機器人智能焊接，採用模型驅動，通過模擬仿真，完成路徑規劃，自動生成焊接程序，關鍵生產工藝流程如下：

構建模型→離線模擬仿真→路徑規劃→自動生成焊接程序→小組立工件標定→機器人自動尋位焊接→自動清槍→相關數據採集。

通過機器人協同作業，代替手工焊接，提高焊接質量，應用見圖3所示。

（3）智慧物流

中組立機器人智能焊接，與平面分段流水線深度融合，共同組成工位固定工件流動的智能焊接生產線，通過輸送系統，實現從拼板開始至中組立完成全過程生產物流自動精準輸送。

（3）車間製造執行系統（MES系統）

利用數字化車間綜合管理系統（MES），實現車間製造執行過程的信息化管控，並通過開發與中組立智能生產線的數據接口實現數據的互聯互通，實現車間製造執行過程的智能管控。

（4）生產線控制系統

控制系統可接收離線編程系統導出的機器人焊接程序，控制焊接機器人執行焊接作業，整套系統採用上位機控制，所有設備間的通信、控制指令的下達、工藝文件導入導出等均通過上位機控制界面進行。上位機有故障診斷系統，包括故障報警、信息提示及停機保護等功能。

（5）離線編程系統

機器人焊接系統採用離線編程，配備工件特徵及工藝數據庫，軟件基於三維模型及數據驅動，可自動提取已知焊縫特徵、匹配焊接工藝、生成作業路徑，人機交互確定焊接順序，經仿真驗證後輸出焊接作業文件。ABB機器人焊接作業程序規劃基於RS100軟件平台，進行離線編程系統功能模塊二次開發。