中国冶金报社
记者 赵萍 报道
中国五冶集团 供图
图为中国五冶集团高空焊接机器人焊接效果
2月3日，春节前夕，《中国冶金报》记者走进中国五冶集团（成都）建筑科技产业园，来到中国五冶集团国内首个自研智能建造机器人生态集群的展示现场，其中的“空中焊将”尤为引人注目。只见焊花飞溅间，熔融金属在机械臂的精准操控下，沿着预设轨迹缓缓流淌，一条均匀平滑的鱼鳞纹焊缝逐渐成型。
这条看似普通的焊缝，背后是中国五冶集团自主研发的高空焊接机器人引发的技术革新，正成为窥见钢结构建筑绿色智造未来的窗口。
图为采用磁吸技术的中国五冶集团高空焊接机器人
高空钢结构作业一直是建筑行业的“老大难”。工人需在百米高空负重作业，夏季高温下防护服闷热难耐，冬季寒风中操作精度下降，安全隐患如影随形。如今，这款机器人如“空中焊将”，其磁吸爬壁技术可90度垂直爬行、360度旋转，轻松抵达高空、受限密闭空间等高难高危作业场所，实现全立面无死角作业。其配备的六轴超长（1200毫米）机械臂定位精度达0.02毫米，可在重复作业中将焊枪位置误差控制在极小范围内，消除个体操作差异，确保焊缝高度一致、熔深均匀，焊接品质稳定可靠。
图为中国五冶集团焊接机器人在受限密闭空间作业
同时，在提高工作效率上，传统人工高空焊接需系安全绳、分段作业，效率低且风险高；而机器人可连续作业，并可彻底消除工人高空坠落隐患。同时，现场作业还支持多台机器人同步施工，1人可操控多台焊接机器人，效率较传统人工最高提升4倍，综合人工成本直降80%，综合效益显著。
中国五冶集团高空焊接机器人技术团队负责人王永景向《中国冶金报》记者介绍，此高空钢结构智能焊接机器人搭载了基于海量焊接数据训练的“智慧大脑”，可自动匹配最优焊接方案，自研熔池相机与实时监测系统精准捕捉焊缝偏移、电流波动等人眼无法识别的细微偏差，实现施工、检测两道工序一次完成，在提高效率的同时减少返工率。目前，该机器人已在成都高投芯光智造园、成渝中线高铁铜梁站等多个重点项目完成实战验证，推动建筑施工焊接作业向“本质安全”转型。
王永景还介绍了该焊接机器人的工作原理。首先，由控制系统基于激光相机视觉识别出焊缝位置，进而结合工作指令中的焊接形式和工艺参数规划机械臂运动轨迹，也就是焊枪运行路径。随后，从“智慧大脑”专家库调用匹配参数启动焊接，控制系统根据工艺要求自主选择参数，并控制电源输出，通过调节电流电压调整焊接力度，同时机械臂按规划路径移动完成焊接。在焊接过程中，熔池相机及传感器实时监测熔池状态、电流、电压等参数，异常时立即反馈给控制系统进行调整，最后，任务结束后，系统自动处理并存储焊接数据，用于质量分析、工艺优化及后续任务参考。
“关于机器人焊接成品质量，我们可以通过熔池监控相机建立图像识别与判定模型来检测焊接质量、焊接轨迹等。”中国五冶旗下四川芯烨智创机器人科技有限公司有关负责人牛智祥向《中国冶金报》记者介绍，“下一步，我们计划在目前已有的光学模型基础上开发声学模型，模拟焊接老师傅‘听声辨物’，使焊缝质量检测更精准。”
焊缝质量，直接映射出绿色智造对“零缺陷”“高耐久”的追求——一条完美的焊缝，意味着建筑结构更安全、寿命更长，后期维护资源更少浪费，也更节能环保。
图为中国五冶集团钢结构全生命周期智慧管控中心（赵萍/摄）
单台机器人的突破，只是绿色智造的起点。目前，中国五冶联合新松机器人、简阳空港产投打造的四川芯烨智创机器人科技有限公司，发布了国内首个自研智能建造机器人生态集群，包含行业首创的项目级机器人集群智能调度管理系统和高空焊接机器人、多用途智能配送机器人、钢筋智能加工机器人和智能喷涂机器人四款自主研发的智能建造机器人，“机器人军团”覆盖了高空、地面、受限空间等全场景。与此同时，中国五冶集团还在所辖装配式钢结构智造基地内建设了国内首条全智能钢结构部件生产线和全自动无人化建筑钢结构智能生产线，全面提升了钢结构产品的效率和质量水平。
图为中国五冶集团全自动无人化建筑钢结构智能生产线
一条焊缝的蜕变，折射出中国钢结构建筑的绿色智造革命。据中国钢结构协会统计数据，“十四五”期间，国内钢结构行业在数字化和智能化转型方面取得了显著进展，截至2024年年底，在调研的571家钢结构企业中，配备数字化加工设备的企业攀升至371家，普及率达65%，提升5个百分点；数字化设备总量达到21705台套，企业平均数字化装备量为59台（套）/家，3年增长31%，年均增长率约为10%。其中，应用焊接机器人（机械手）的企业增至243家，占调研企业的42%，提升9个百分点；焊接机器人（机械手）设备总量达到3473台（套），企业平均焊接装备量为14台（套）/家，增长率达56%。
从人工到智能，从高危到安全，从低效到精准，机器人不仅重塑了施工流程，更重新定义了“绿色建造”的内涵——不仅实现节能减排，更是对“人、机、环”关系的重构。当机器人能完成90%的高危作业，工人就能从“体力型”转向“技术型”，这也是产业升级的真谛。在这条焊缝的尽头，我们看到的不仅是技术的突破，更是一个行业向“零事故、高效率、可持续”未来的坚定步伐。绿色智造的浪潮，已从一条焊缝开始，席卷整个建筑生态。
