项目名称：船舶中组立板架结构机器人焊接智能化技术研究与示范应用
获奖等级：科学技术进步类三等奖
项目简介：船体中组立板架焊接是现代造船模式中船舶分段制造的一个关键工艺环节。由于受到结构形式多变、形位偏差大、板材厚及存在焊道拐角、盲区、焊接热变形较大等因素的影响，实施自动化焊接难度很大，目前国内船厂仍靠手工焊、半自动焊来完成，效率低、作业强度大、工艺管控困难、焊接质量不稳定，已成为提高分段生产效率和制造质量的一个瓶颈。因此，冯志强教授团队开展船舶中组立板架结构智能焊接技术研究，主要成果如下：
1.自主设计研制一套基于激光视觉传感的焊缝扫描系统，解决了实际焊缝位置、坡口尺寸及间隙现场检测困难的问题，检测精度达到 0.2mm，实现了焊道位置和接头形状、尺寸的精确测量；设计开发一套电弧传感焊缝跟踪系统，跟踪精度达到 0.1mm，实现了焊接过程中受热变形引起焊缝变化的实时跟踪和精确控制。
2.提出一种基于粗糙集知识建模的焊接工艺库轻量化技术，构建数据驱动型专家系统，通过自适应控制系统的计算，可自动匹配出适合于当前焊接位置、坡口和间隙的焊枪位置、姿态、焊接规范参数及焊接层数，接头间隙适应范围达 0~4mm，实现了大间隙、多层多道焊接自适应智能化控制。
项目在广泛调研的基础上立足自主攻关，突破机器人自主寻位、焊缝自动识别与检测、焊缝跟踪、焊接自适应控制、焊接知识库构建等一批关键技术，设计开发面向中组立复杂板架结构的焊接智能装备系统，对推动现代造船关键工位由手工焊、半自动焊向以焊接智能装备为标识的智能制造模式的转变具有重要的现实意义。
