地铁隧道维保界“焊接小能手” 上海建工基础集团研发机器人

2023-08-18 09:25:08 来源:上海证券报·中国证券网 作者:丁晋灵

  上证报中国证券网讯 今年是上海地铁正式运营30周年。随着线路(20条)和里程(831公里)的不断增多,加上运营时间的延长,车辆及隧道的维保窗口期越来越被压缩。一款服务地铁隧道运维的机器人应运而生。

  作为上海申通地铁集团旗下运维单位的长期委外单位,上海建工基础集团自主研发了一种自动焊接机器人,用激光自动寻位系统,全断面焊接隧道内钢环加固横缝,达到治理隧道收敛变形的效果。机器人在上海地铁6号线隧道结构整治工程“上岗”期间,大大释放了原先的人力,让焊工数量减少了50%,焊接时间缩短了25%,运维效率显著提升。

  解决隧道收敛变形,始终是地铁维保行业的重点和难点。在地铁隧道内部施加内张钢圈,不失为一种有效的治理隧道收敛变形的施工工艺。

  据悉,上海建工基础集团是上海地铁维保的主力军。“十四五”以来,在上海市场先后承接了轨交7、8号线隧道长期委外维护工程,轨交1、6、8、9、10、14号线区间隧道收敛变形整治工程,轨交1号线一大会址·黄陂南路站-人民广场站区间上行区间隧道钢环加固工程等项目。

  基于运维实际和有效经验,上海建工基础集团联合上海久卓机电设备公司,成功研发首台应用于钢环加固施工的自动焊接机器人。

  相比传统人工焊接,机器人在质量、安全、成本上有明显优势。机器人本体是6轴大口径腕端中空机器人,辅助臂运动机构提供升降、旋转等功能,扩大了工作半径,实现隧道内钢环加固横缝的全断面焊接。由于机器人与焊缝位置并不确定,而且每条钢环拼缝都存在差异,焊接定位工作是一个不折不扣的难题。研发团队利用激光寻位系统,自动识别起点终点,精确控制焊接距离,实时调整焊枪姿态,实现了多层多道自动焊。

  上海建工表示,目前,基础集团的研发团队已完成第一阶段研发工作,接下来,还将对机器人进行深度研发与改进。一方面是通过多种焊缝模拟实验、增加焊接参数数据库,来满足不同工况下的焊接需求。另一方面,通过拼接平台研究、机器人优化选型,研发轻量化机器人,实现一车多机同步施工,提高整体效率。在焊接机器人的基础上,研发团队还将进一步研究预留孔识别定位方法,研发智能打孔机器人,实现整体工艺的智能化施工。(丁晋灵)