400米云端建功！北京石油化工学院移动焊接机器人成功应用于海南中心超高层建设

428米海南中心90层高空，耀眼弧光划破碧海蓝天，智能焊接机器人沿巨型钢柱平稳行进，激光自动捕捉焊缝坡口，层层焊道均匀铺展。数小时连续作业完成收弧，银灰色焊缝鱼鳞纹细腻饱满，超声检测结果显示焊缝零缺陷、达一级标准。现场响起一片欢呼声。这是北京石油化工学院罗雨副教授团队自研智能焊接机器人装备在400米高空重大工程的落地应用与实战检验，也是该校自主研发的便携式移动焊接机器人首次在全球强台风区400米级超高层工程中实现实景应用。

当前，国内超高层建筑飞速发展，钢结构施工逐步走向厚板、超长焊缝、异形构件。传统人工焊接需搭设高空临边平台，脚下即是百米高空，高温、大风极易干扰焊工状态，焊缝质量波动大；桁架层焊接工程量激增时，人工施工效率低下，长期制约项目工期，研发适配高空场景的智能焊接设备已是行业刚需。作为海南第一高楼，海南中心总高428米，地上94层、地下4层。建筑外围矗立8根巨型钢管柱，最大截面直径4.2米、钢板壁厚80毫米。施工至90层时，作业平台悬于四百米高空，四面凌空、空间局促，常年烈日暴晒、阵风不息，是超高层焊接最严苛的试炼场。

面对行业呼唤，立足项目实际，机械工程学院能源工程先进连接技术中心罗雨副教授团队自主研发五自由度便携式移动焊接机器人，采用模块化分体设计，完美适配狭小高空作业环境。激光视觉传感单元、焊枪运动模组、控制柜等零部件可拆分转运，经由施工电梯分批送上90层高空，再由师生与施工人员协同拼装、接驳线路、调试整机。

高空巨柱焊接对机器人自动焊设备的先进性及稳定性要求极高，一旦出现焊接质量问题，巨柱返修工作量大、工期延误、经济损失巨大，焊接过程容不得半点疏漏。为让机器人稳稳站上四百米云端，团队与承建单位中建三局开展全方位联合攻坚。师生多次攀爬高空作业平台实地勘测，围绕钢柱坡口形态、焊接工艺参数、设备高空转运、防风减震、突发应急方案反复推演打磨。

海南盛夏酷暑难耐，无遮挡高空平台钢板温度突破 50℃，不足三平方米的狭小空间便是团队连日攻坚阵地。团队扎根一线，顶着灼人热浪反复校准激光视觉传感器，精细优化电弧跟踪系统，一遍遍空载试运行、模拟引弧调试。手套磨破、皮肤晒得黝黑，所有人毫无怨言，只为确保设备运行状态万无一失。“高空作业容不得一丝疏漏，调试好设备，是对重大工程负责，也是对我们自己负责。”罗雨说道。

实战当日，室外气温逼近40℃。师生穿戴全套安全带，踏上仅单人通行的悬空钢梁，一步一扣安全锁，稳步抵达紧贴巨柱的焊接工位。随着启动指令下达，机器人自主滑行到位，激光瞬间扫描识别焊缝偏差，焊枪自动精准对中。弧光持续亮起，设备自主规划多层多道焊接路径，师生紧盯监控屏幕实时调控参数，最大限度抵消高空阵风、高温带来的质量干扰。

完美成型的焊缝收获现场所有人赞叹，中建三局项目负责人连连称赞：“高空人工焊接受环境影响极大，焊缝质量难以稳定把控。北石化这款机器人实现全自动寻位、连续焊接，焊缝一致性拉满，彻底解决超高层钢结构焊接‘卡脖子’难题，具备里程碑式意义。”

“我们真的把论文写在了四百米高空！”一名研究生擦去满头汗水，难掩心中激动。从实验室图纸到云端巨型钢柱，团队以青春赴使命，在悬空钢铁平台上完成技术验证，锤炼青年科研人的责任与担当。

本次高空实战不仅全面验证机器人极端工况下的稳定性能，还形成一套可复制、可推广的智能焊接施工方案。据悉，未来该装备将广泛应用于超高层楼宇、大跨度桥梁、海上风电等钢结构工程，助推“中国建造”智能化转型。学校将以此为新起点，持续深耕智能建造装备研发，推动更多科创成果走出实验室、落地国家重大工程，把创新答卷书写在祖国建设的高空、深海与大地之上。（通讯员：罗雨）