博清科技焊接机器人成功应用于超高层建筑项目

发布时间:2021-11-15 作者:博清科技 阅读次数: 44 次

超高层钢结构焊接工作量和难度更是超乎常人想象,高层钢架结构建筑厚板现场焊接具有以下特点:(1) 现场焊接的作业环境相对较差;(2) 现场焊接位置受到周边环境的限制,焊接难度较大; (3) 现场厚板焊接填充量较大。焊接人工成本、时间成本和管理成本不菲,超高层建筑钢架结构现场焊接往工业化、自动化转变势在必行。现BOT携手RBS,将焊接机器人应用于超高层建筑项目,共创超高层钢结构领域的自动化焊接。


项目背景介绍


(1)博清科技介绍

博清科技是是一家专业从事智能特种机器人研发、生产、销售的国家级高新技术企业(简称BOT),公司拥有以潘际銮院士以及多位清华北大教授组成的院士专家工作站,拥有知识产权百余项,并获得了美国、欧盟、日本、韩国、俄罗斯、新加坡、南非等多国发明专利。

公司产品包括无轨导全位置爬行焊接机器人和无轨导管道焊接机器人,可实现大型结构件或者狭窄空间的自动化焊接,产品主要应用于油气化工、船舶制造、轨道交通、能源电力、建筑钢构、核电工程等领域,现与RBS携手共创超高层钢结构领域的自动化焊接。

(2)RBS介绍

RBS-SPI 全称为:建筑工业化体系超高层全装配式钢结构工业化体系Super high-rise prefabricatedsteel structure Industrialization system design and construction,(简称SPI),SPI是通过设计施工一体化,实现真正意义的建筑工业化体系。SPI体系研究始于2013年,早期的外包钢板剪力墙试验研究基于广州东塔项目,在清华大学试验室获得成功,并得到中国工程院院士、国家设计大师等专家的高度认可。

(3)博清产品介绍
无轨导全位置爬行焊接机器人是一种无需轨道无需导向可自主追踪焊缝的智能特种机器人系统,能够满足大型结构件或在狭窄空间内的自动化焊接需求。该机器人填补了国际焊接领域空白,属于国际领先、原始创新的高端智能装备。
无轨导管道焊接机器人是针对管道全自动焊接研发的特种机器人,该机器人实现了自动对中焊缝,自动起弧和停弧,实时调整工艺参数,自主调整焊接摆幅等功能,大大降低对于焊接人员的技能依赖。
(4)应用案例

珠海横琴总部大厦项目,建筑造型灵感源于腾龙的非凡气势和飘逸姿态,“双塔双龙”环抱“龙珠”,线条感极强的造型颇具上升感;塔身立面设计取意“龙鳞”,形成丰富渐变的幕墙肌理;双塔造型一气呵成,体现丰富的华夏文化寓意。位于珠海市横琴新区十字门CBD商务区南侧(都会路东侧,祥澳路南侧,琴海东路西侧,港澳大道北侧)。

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项目总用地面积80046.95平方米,商业总建筑面积为80000平方米。二期项目主要分为购物中心、商业街及两栋超高层办公楼三部分建筑单体,主要包含金融服务、商务办公、零售超市、宴会餐饮、娱乐会所等功能。

装配式钢结构+焊接机器人技术将成为未来的发展方向


(1)RBS与BOT超高层及空间复杂钢结构自动焊应用技术合作研究中心

双方经过一段时间的考察交流,于2020年10月19日,RBS与BOT确立战略合作伙伴关系,双方互为房建领域自动化焊接技术推广的唯一合作伙伴,共同致力自动焊接技术在房建领域的推广。

(2)机器人焊接将成为未来的焊接方向及目前工程实践中遇到的困难

目前国内超高层建筑领域,由于投资规模大、技术要求高、专业之间的协作要求高,其设计和施工水平要求高。

而现场焊接往往成为施工的关键因素,手工焊接用工及管理成本居高不下,长时间大量的重复劳动、布满烟尘、火花的炎热,高空危险环境以及人工焊接的工艺与质量控制难度大,让企业运营承担高风险,并且行业面临青年不足等问题。促进机器人焊接的技术进步,是解决行业痛点的有力手段。

目前自动化焊接技术在国内的应用技术瓶颈,不仅仅在于设备的智能化程度研发,而在于体系和应用场景的搭建。传统的钢结构构件设计形式,连接设计,和施工工序的安排,都是制约自动化焊接技术应用的关键。

施工现场自动化焊接综合技术在超高层项目中的应用


(1)2020年12月 现场1:1模拟工艺试验

珠海横琴总部大厦项目,钢结构设计采用了RBS-SPI技术,在结构设计阶段,就各方充分讨论了生产、运输、施工等各个环节的相互影响。为了保障项目在后续施工过程中的顺利实施,尤其验证全自动焊接机器人在现场的应用效果、质量控制等方面,项目主体钢构开工前进行的一场涵盖深化、生产、吊装、焊接等方面的1:1真实比例的综合性试验研究。

(2)现场实际焊接工艺展示

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总结


焊接是建筑施工过程技术含量最高一环,尤其对于超高层钢结构的现场焊接,已经成为国内整个施工行业的普遍痛点。

“装配式钢结构+焊接机器人技术”作为一门跨学科的综合新兴技术,不仅符合国家政策鼓励方向,而且能真正解决行业发展的结构性问题。