深度丨當中國橋梁建造步入世界鋼橋建造的先進行列

日期：2020-04-07瀏覽量：2310來源：

近20多年來，中國經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展促進了公路、鐵路和城市交通體系的建設和完善，帶動了橋梁建設快速發(fā)展和進步，建成了許多有特色的拱橋、斜拉橋和懸索橋。尤其是進入21世紀后，隨著我國經濟的飛速發(fā)展，高速公路和高速鐵路建設日新月異。

目前，我國的橋梁建設不僅滿足于功能性，還向高速、大跨度、重載、環(huán)保和美觀方向發(fā)展，我國橋梁建設無論是在數量上、建造速度上還是在建造規(guī)模上，都是其他國家在同一時期無法比擬的。這表明這一時期，中國在鋼橋設計、建造和架設等方面的技術水平有了大幅度提高，拉近了與發(fā)達國家之間的差距，步入了世界鋼橋建造的先進行列。

隨著高速鐵路運輸的發(fā)展和高速公路網的建設，鐵路、公路的鋼橋建設也飛速發(fā)展。近十幾年，隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，橋梁鋼結構市場由國內向海外延伸，我們建造的橋梁鋼結構先后進入東南亞、非洲、歐洲等地區(qū)，目前借助“一帶一路”的區(qū)域合作平臺，我國將建造更多的國外鋼橋，連接世界各國合作發(fā)展的友誼之路。

鋼橋建造中焊接技術的發(fā)展

我國橋梁鋼的發(fā)展與鐵路鋼橋的建造密切聯(lián)系，經歷了“低碳鋼-低合金鋼-高強度鋼-高性能鋼”的發(fā)展過程。

20世紀末，由于熔化極氣體保護焊工藝具有焊接效率高、焊接變形小、質量穩(wěn)定、成本低等優(yōu)點。隨著熔化極氣體保護焊接設備功能的提高和焊接材料制造質量的提升，在鋼結構建造領域被逐漸推廣應用，公路鋼橋建造首先采用了二氧化碳氣體保護焊工藝，取得了良好的效果，進而在鐵路鋼橋建造上也逐漸得到推廣應用。可以說，氣體保護焊工藝的推廣促進了橋梁鋼結構建造技術的發(fā)展和生產能力的提高。

機器人焊接在鋼橋建造中的應用

一些橋建造企業(yè)為了實現“大型化、工廠化、標準化、裝配化”的制作要求，啟用了橋梁自動化制造工作，取得了顯著效果，推動了鋼橋建造行業(yè)的技術發(fā)展和進步。

集行走、打磨、除塵、定位、壓緊和機器人自動焊接為一體，極大的提高了工作效率、提高了合格率。

在這一階段，視覺激光掃描焊縫的傳感器的應用，再次開創(chuàng)了橋梁鋼結構焊接的新模式。

示教編程是目前工業(yè)機器人廣泛使用的編程方法，根據任務的需要將機器人末端工具移動到所需的位置和姿勢，然后把每一個姿勢連同運行速度、焊接參數等記錄并存儲下來，機器人便可以按照示教的姿勢再現。

在機器人焊接過程中，可能出現許多無法預知的隨機干擾因素，使焊接過程與焊接質量受到影響，這些干擾因素主要有以下兩類：

1、實際焊件產生的干擾因素

2、焊接過程出現的干擾因素

在上述諸多隨機干擾因素可能產生的條件下，在焊接過程中很容易出現焊槍與焊縫位置的相對偏差，如果不進行及時的調整，就會影響焊接質量。為了獲得高質量的焊縫必須采用焊縫自動跟蹤控制技術。

創(chuàng)想智控自主研發(fā)的機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)

數字化和集成一體化結構；

在線實時檢測跟蹤多種焊縫，真正實現焊接自動化和智能化；

實現機器人與控制系統(tǒng)的實時通訊；

實現機器人焊縫跟蹤、焊縫尋位等功能；

焊縫寬度自適應功能；

焊縫實時跟蹤；

焊接軌跡自動預測；

抗弧焊光核滴熔飛濺；

機器人協(xié)同跟蹤。

創(chuàng)想智控機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)適配機器人應用到鋼橋建造中，可消除人為因素對焊接質量的影響，焊縫質量好，焊接效率高，降低了工人的勞動強度改善了勞動條件，保障焊縫質量的同時可提高焊縫的疲勞等級。特別對于鋼橋建筑中的鋼箱梁焊接時的板單元間對接焊縫、節(jié)段間斜底板對接焊縫、腹板立位對接焊縫以及鋼錨箱焊接時的熔透角焊縫等數量多，焊縫要求高、焊接難度大，使用機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)可大幅度提高焊接效率，完成對接焊縫和角焊縫的精準焊接。

應用案例一