焊接机器人在造船厂的应用覆盖船体结构焊接、部件预制焊接、高精度焊缝焊接等核心工序,适配造船行业工件尺寸大、焊缝长、工况复杂的特点,大幅提升了焊接效率与质量稳定性。以下是具体应用场景和带来的便捷性。
一、 造船厂焊接机器人的具体应用场景
船体分段结构焊接船体建造的核心是分段预制与总组焊接,焊接机器人主要用于平板分段、曲面分段、双层底分段的焊缝焊接。
搭配龙门式或轨道式行走机构,可覆盖几十米长的船体分段,完成对接缝、角焊缝的自动化焊接。
针对曲面分段,采用柔性导轨 + 机器人的组合,通过离线编程提前规划焊接路径,适配复杂曲面的焊缝轨迹。
主流应用品牌:ABB IRB 6700 系列、库卡 KR 1000 titan 系列、发那科 M-2000iA 系列(重载型机器人)。
舱室与管件焊接船舱内部的肋骨、横梁、纵骨等小型结构件,以及海水管路、燃油管路的对接焊接,可采用协作机器人 + 焊接工装的模式作业。
协作机器人(如 UR16e、安川 HC20)体积小、灵活性高,可在狭窄舱室内移动作业,避免人工焊接的空间限制。
配备焊缝跟踪传感器,实时修正焊接路径,解决管件对接时的装配误差问题。
高精度部件焊接对于螺旋桨轴、舵系、甲板机械基座等对焊接精度和强度要求极高的部件,采用焊接机器人 + 激光定位的组合。
通过激光扫描获取焊缝三维数据,自动生成焊接参数(电流、电压、焊枪姿态),确保焊缝成形均匀,满足船级社(如 CCS、LR、DNV)的探伤标准。
应用于 LNG 船、豪华邮轮等高端船舶的核心部件焊接。
船体总组与合拢焊接在船体分段总组、船台合拢阶段,使用移动式焊接机器人或机器人工作站,完成分段间的环缝、纵缝焊接。
部分船厂采用焊接机器人 + 自动焊剂垫的配套技术,实现单面焊双面成形,减少背面清根工序。
二、 焊接机器人带来的核心便捷性
提升焊接效率,缩短造船周期
机器人可实现24 小时连续作业,不受人工疲劳限制,焊接速度比人工提高 2~3 倍(例如:平板分段的角焊缝焊接,人工单道焊速度约 0.3m/min,机器人可达 0.8~1.2m/min)。
离线编程功能可提前规划焊接路径,无需在生产现场反复示教,大幅减少工装调整和编程时间。
直接缩短船体分段预制周期,助力船厂实现 “分段快速建造、船台快速合拢” 的目标。
保证焊接质量稳定性,降低返修率
机器人焊接参数(电流、电压、行走速度、摆幅)全程恒定,焊缝成形均匀,焊接缺陷率(气孔、夹渣、未焊透)可降低至 0.5% 以下,远低于人工焊接的 3%~5%。
搭配焊缝跟踪系统,可自动补偿工件装配误差,避免因人工操作失误导致的焊缝质量问题。
焊接质量可追溯,机器人记录的焊接参数可与船级社检测数据匹配,满足船舶建造的合规性要求。
降低人工成本,改善作业环境
船舶焊接多为高空、仰焊、狭小空间作业,劳动强度大且存在弧光、烟尘、触电风险。机器人替代人工后,操作人员只需在控制台监控,大幅降低职业健康风险。
减少对高技能焊工的依赖,一名操作员可同时管理 2~3 台机器人,降低人工培训成本和人员管理难度。
适配智能化造船需求,推动数字化转型
焊接机器人可接入船厂的MES(制造执行系统),实现生产计划、焊接参数、质量数据的互联互通。
结合数字孪生技术,可在虚拟环境中模拟焊接过程,优化焊接路径和参数,提前规避实际生产中的问题,推动船厂从 “传统制造” 向 “智能制造” 升级。
三、 造船行业焊接机器人的特殊适配要求
由于船舶工件尺寸大、材质特殊(如高强度船用钢 EH36、EH40),焊接机器人需满足大负载、抗干扰、长距离行走的要求,部分场景还需配备防海风、防潮湿的防护装置,以适应船厂的户外或半户外作业环境。

