船舶建造中大量的零部件需要在涂裝前進行自由邊打磨,目前我國除形狀規則的板條零件外,全部依靠工人手工打磨。一是不能保證打磨質量(從而影響涂裝質量),二是作業環境惡劣,噪音巨大、金屬粉塵飛揚,以及作業中持續的震動對工人肌肉造成損傷,已經成為船舶建造中的一個令人頭痛的大問題。
國外通過智能裝備技術的應用,已經實現了船舶構件邊緣的自動打磨,替代了人工作業。下圖為韓國針對肘板、補板等小構件開發的打磨機器人,和荷蘭針對肋板等部件研制的打磨智能裝備。
韓國小構件打磨機器人
荷蘭部件智能打磨裝備
國內打磨裝備仍處于初步應用階段,裝備形式多為打磨機器人,技術水平和效率仍需提升。下圖為國內某船廠針對小構件的打磨機器人。
國內某船廠打磨機器人
針對目前船舶分段制造過程中部件打磨工序自動化程度低、人工作業量大、勞動強度高、工作環境惡劣、健康損害嚴重等問題。為提高船舶部件打磨的智能化水平,提升國內船廠船舶部件打磨效率,中國船舶十一所組織科研人員就船舶部件自由邊智能打磨裝備研制進行技術攻關。主要開展力位混合控制、打磨對象類型機器視覺識別與定位等關鍵核心技術研究。研制出船舶部件智能打磨裝備樣機,實現船體部件自由邊智能打磨裝備打磨軌跡智能生成、打磨工藝智能匹配、打磨路徑智能跟蹤等功能。
下一步計劃進行工程化驗證,爭取在國內骨干船舶總裝建造企業實現批量應用,進一步提升國內造船企業智能化水平,實現自身的高質量發展。
船舶部件智能打磨裝備樣機
打磨效果