Применение технологии ИИ в автоматической сварке элементов стальных балок с коробчатым сечением

Стальная конструкция бокового ферменного типа широко применяется в мостостроении, зданиях и крупном оборудовании, а её высокая прочность и долговечность предъявляют повышенные требования к качеству сварки.

Её поперечное сечение имеет форму короба и обычно состоит из верхней пластины, нижней пластины, стенок (вертикальных опор по бокам) и внутренних перегородок, образующих закрытый полый профиль. Боковая ферма получила широкое распространение в мостовом строительстве благодаря своим конструктивным особенностям.

С развитием промышленной автоматизации традиционная ручная сварка постепенно заменяется интеллектуальными решениями для сварки. Сварка крупногабаритных деталей является не только ключевым этапом производственного процесса, но и вызывает сложности технического характера. Несмотря на значительные достижения в некоторых областях, всё ещё остаётся множество уникальных трудностей и вызовов в сфере сварки крупногабаритных компонентов.

1 Вызовы адаптивности и гибкости технологического процесса сварки

Большие компоненты часто имеют сложные конструкции, разнообразные материалы и специальные требования к характеристикам, что затрудняет непосредственное применение традиционного процесса сварки.

Гибкость процесса

В отличие от модели серийного производства, большие компоненты в области машиностроения и стальных строительных конструкций обычно производятся малыми партиями и являются нестандартными. Эта особенность требует высокой степени гибкости в процессе сварки, которая может быстро адаптироваться к деталям разных форм, размеров и материалов.

Проблемы автоматизации и интеллектуализации сварки

При сварке крупногабаритных компонентов, из-за больших размеров и веса изделия, которое сложно перемещать гибко, оборудование для сварки часто должно работать вокруг изделия. Этот режим работы предъявляет более высокие требования к гибкости, устойчивости и точности оборудования для сварки. Одновременно это увеличивает сложность планировки, настройки и обслуживания оборудования.

Большинство сварных швов являются нерегулярными кривыми (например, с переменным поперечным сечением и дугой), и роботам сложно точно отслеживать сложные траектории, что может привести к дефектам, таким как смещение сварки и непровар.

- Большая ошибка размера балочной конструкции приводит к отклонению между заданным путем и фактическим сварочным швом.

4. Контроль качества сварки

Качество сварки крупногабаритных деталей напрямую связано с прочностью, долговечностью и безопасностью продукта. Контроль качества сварки особенно сложен.

Проблемы безопасности сварки и охраны окружающей среды

1. Безопасность сварки:

В процессе сварки крупногабаритных деталей возникают опасные факторы, такие как высокая температура, высокое давление и вредные газы, что представляет угрозу для безопасности операторов.

2. Экологические проблемы:

Дым, вредные газы и шум, образующиеся в процессе сварки, загрязняют окружающую среду.

Подводя итог, множество проблем влияет на эффективность предприятия, качество продукции и контроль затрат.

Предприятие по производству стальных конструкций, создав цифровой умный завод, осуществило промышленное обновление, чтобы создать новое качество производительности.

Применение технологии Minyue на основе искусственного интеллекта без обучающей адаптивной сварочной схемы.

Высокоточное восприятие + интеллектуальное принятие решений + гибкое исполнение. С собственной разработанной системой RobotSmart - интеллектуальной системы принятия решений, SmartVision - системы бинокулярного структурного светового зрения, SmartEye - системы лазерного отслеживания шва при сварке. Цифро-аналоговое гибкое решение, без цифро-аналогового интеллектуального решения.

1. Поддержка задачи сварки, выданной MES, и отправка чертежей и планов напрямую на рабочую станцию сварки.

2. RobotSmart - Использование технологии цифрового двойника для создания виртуальной сварочной станции в компьютере, анализ данных 3D-модели и автоматическое извлечение швов. От траектории движения каждого робота до параметров и тактовых частот каждого технологического процесса, всё может быть точно смоделировано.

Поддержка нескольких роботов, нескольких внешних осей, позиционера, планирования траектории и распределения задач, узкопространственного сварочного факела с учетом столкновений и других проблем сварки.

3. Нет необходимости импортировать модель, сканировать облако точек или создавать обратную модель, деталь можно разместить произвольно, камера осуществляет грубую локализацию, и быстро получает информацию о положении детали.

Не требуется точная фиксация сварочных приспособлений.

4.SmartEye - чрезвычайно точное позиционирование, поддерживает отслеживание и позиционирование шва с нулевым зазором. Лазерное отслеживание + компенсация ИИ использует лазерные визуальные датчики для сканирования швов в реальном времени, сочетаясь с алгоритмами глубокого обучения для прогнозирования отклонений траектории и динамической коррекции положения сварочного факела. Интеллектуальная процессная библиотека, поддерживающая стыковой, нахлесточный, угловой шов, многослойный многоканальный, адаптивную сварку, простой ввод параметров, каждый становится мастером процесса.

При помощи технического замкнутого цикла высокоточной感知 + интеллектуального принятия решений + гибкого исполнения, роботизированная сварка ферменных балок эволюционирует от "автоматизации" к "автономности", но ей необходимо дальнейшее преодоление точки равновесия между стоимостью и надежностью.