建筑工地大秀絕活兒!艾利特機器人解鎖智能建造多樣化場景
2024-11-01
伴隨協(xié)作機器人在視覺傳感、控制算法等核心技術(shù)的突破,協(xié)作機器人這種更靈活高效的全新自動化解決方案,在建筑領(lǐng)域的用武之地越來越多,為建筑工地的設(shè)計、施工和運營帶來多種前所未有的可能性。作為未來建筑行業(yè)的自動化伙伴,協(xié)作機器人能做哪些工種?艾利特帶你一探究竟!
在建筑行業(yè),安全性和質(zhì)量是永恒的主題,但也面臨多種挑戰(zhàn):
1. 勞動力短缺:隨著建筑行業(yè)對技術(shù)工人需求加大,許多地區(qū)存在勞動力短缺現(xiàn)象,影響項目交付時間和質(zhì)量。 |
2. 安全隱患:建筑工地工作條件復(fù)雜,面臨諸多安全隱患,如何降低事故發(fā)生,成行業(yè)亟待解決問題。 |
3. 生產(chǎn)效率低:傳統(tǒng)建筑作業(yè)采用人工操作,效率較低且容易受到天氣和現(xiàn)場條件影響,項目延期和成本超支現(xiàn)象頻發(fā)。 |
4. 資源浪費:建筑行業(yè)在施工過程中存在材料浪費和能耗高的問題,對可持續(xù)發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。 |
目前,艾利特機器人在建筑行業(yè)的場景應(yīng)用正逐步增加,其靈活性和安全性成許多建筑項目的理想選擇,在各大建筑領(lǐng)域大秀絕活,一顯身手。
可滿足客戶在噴涂、刷墻、打螺釘、鋼結(jié)構(gòu)焊接、模板作業(yè)、巡檢、微震檢測、水泥搬運、工地清潔、裝配等場景應(yīng)用。
在建筑裝飾領(lǐng)域,墻面噴涂效率與質(zhì)量一直是衡量施工水平的關(guān)鍵指標(biāo)。華東某從事建筑機器人研發(fā)制造的客戶,通過使用艾利特協(xié)作機器人,推出的膩子乳膠漆噴涂一體機器人,引領(lǐng)行業(yè)進入自動化新時代,目前該客戶已成功完成了數(shù)百萬平方米的施工交付。
技術(shù)方案
機器人利用智能化的控制系統(tǒng)和精準(zhǔn)的噴涂技術(shù),通過自動導(dǎo)航定位、自動作業(yè)路徑規(guī)劃和自主移動行走作業(yè),實現(xiàn)了墻面膩子、乳膠漆的均勻噴涂。
方案成效
■ 多場景適用性:適用于住宅、公寓、寫字樓等室內(nèi)墻面噴涂施工,覆蓋墻面、飄窗門框上下沿、天花板、橫梁等多種噴涂需求。
■ 小型化與便攜性:機器人的緊湊設(shè)計,使其能夠輕松適應(yīng)所有標(biāo)準(zhǔn)戶門及電梯尺寸,便于現(xiàn)場部署和運輸。
■ 噴涂質(zhì)量一致性:通過恒定的噴涂壓力和速度控制,確保每一次噴涂作業(yè)都能達到高標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性和質(zhì)量。
■ 全自動智能化:深度學(xué)習(xí)算法與自動路徑規(guī)劃技術(shù)的結(jié)合,賦予機器人高度的智能化,實現(xiàn)全自動噴涂作業(yè),極大提升施工效率。
■ 高穩(wěn)定性與高精度:室內(nèi)激光定位導(dǎo)航與運動控制實時校正技術(shù)的應(yīng)用,確保機器人在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定運行。激光導(dǎo)航與噴霧高度精確控制技術(shù),進一步提升噴涂的精準(zhǔn)度。
■ 高效率:單人即可操作,支持同時控制2臺或多臺機器人,效率提高兩倍或多倍。一鍵啟動作業(yè),自動任務(wù)規(guī)劃,實現(xiàn)全自動作業(yè)流程,簡化施工人員的操作負擔(dān)。
該方案可廣泛用于住宅、公寓、寫字樓等場景的室內(nèi)墻面噴涂施工,能實現(xiàn)對房屋室內(nèi)墻面、飄窗門框上下沿、天花板、橫梁等膩子、底漆和面漆的全自動噴涂作業(yè)。

焊接是建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中至關(guān)重要的工序之一,工地鋼結(jié)構(gòu)件品種繁多、尺寸各異,且分布于工地各類面積的空間中,多以超大工件為主,且對焊接質(zhì)量要求更高,客戶多要求產(chǎn)品輕巧靈活、免示教、焊接精準(zhǔn)。
傳統(tǒng)焊接方法依賴于經(jīng)驗豐富的焊工,由于焊接工作環(huán)境較惡劣,工況復(fù)雜作業(yè)強度高,不僅導(dǎo)致招工難,并且焊接質(zhì)量因人而異不易管理。大型工件移動不便,想要成功部署自動化,對焊接機器人的靈活性有很高的要求。
▲華東某工地現(xiàn)場鋼構(gòu)對接
解決方案
艾利特機器人攜手某華東焊接設(shè)備生產(chǎn)商推出專為建筑工地鋼結(jié)構(gòu)焊接打造的移動焊接機器人,重量輕,移動便捷,其底座可固定在磁吸底座上,可輕松側(cè)吸在鋼板上,實現(xiàn)隨需吸附??勺杂膳渲迷诟黝愓『附拥攸c,倒裝配合導(dǎo)軌還可滿足超大型、超復(fù)雜結(jié)構(gòu)件焊接,突破空間限制;更搭載云端工藝庫,無需特別編程即可輕松實現(xiàn)焊接自動化,手動拖拽示教,靈活切換不同焊接軌跡,穩(wěn)定可靠。
方案成效
機器人能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的路徑和焊接參數(shù),自動進行焊接操作,并確保每個構(gòu)件都達到高標(biāo)準(zhǔn)的焊接質(zhì)量。項目組通過機器人焊接,減少了人工焊接的時間,提高了整體施工效率。
在建筑施工中,模板作業(yè)是結(jié)構(gòu)施工中必不可少的一環(huán)。該客戶現(xiàn)場工況復(fù)雜,需要高空作業(yè),具有一定危險性。采用自動化拉拔螺桿之前,需3個操作員分布在多層樓道板間,拉拔螺桿。
同時工地螺桿分布較廣,需不斷爬上爬下,且拉拔過程中,伴隨模板震動,高層作業(yè)員不安全。震動產(chǎn)生的水泥塊,從高處墜落容易砸傷下層作業(yè)員。不僅效率低、工序繁瑣,而且對工人的技能要求較高,易出現(xiàn)安全隱患。

艾利特解決方案
艾利特推薦使用2臺CS612協(xié)作機器人,其末端工具可兼容夾持螺桿及背楞,搭配3D視覺系統(tǒng)。人工通過校點,使機械臂達到合適的位置,并通過3D視覺拍照,可精準(zhǔn)識別螺桿&背楞的空間位置,并拉出螺桿。
機器人末端帶有力反饋功能,可以監(jiān)控該過程的拉拔力,當(dāng)拉拔力超出額定值時,如殘留水泥塊較多,導(dǎo)致拉拔力較大,可自動判別,并啟動震蕩電機,震蕩一定時間后,繼續(xù)執(zhí)行螺桿拉拔動作。
方案成效
艾利特具有非常廣泛的產(chǎn)品覆蓋面,生態(tài)適配產(chǎn)品多樣,極大增加客戶使用便捷性。使用該方案,客戶僅需一名操作人員即可操作,節(jié)省2個人工,縮減人工成本20萬元,并規(guī)避了人員操作過程中的不安全性。同時艾利特CS系列協(xié)作機器人標(biāo)配IP68,可完全滿足客戶露天環(huán)境作業(yè)的防水要求。
TBM施工經(jīng)常頻繁遇到巖質(zhì)差、高埋深、高地應(yīng)力的工程環(huán)境。因開挖易產(chǎn)生巖爆災(zāi)害,輕則巖塊剝落影響襯砌效果,重則飛石傷人、砸壞設(shè)備,甚至可能導(dǎo)致TBM卡機、局部崩塌等,嚴重影響人員設(shè)備安全和工程的正常推進。
傳統(tǒng)鉆孔埋設(shè)永久監(jiān)測點的方式耗時耗力,且傳感器安裝區(qū)域處于巖爆的危險區(qū),嚴重威脅到工作人員的生命安全。因此,客戶急需設(shè)計一種能夠避免傳感器頻繁人工拆裝的方法,即采用機器人通過遠程控制方式來完成的微震監(jiān)測布設(shè)系統(tǒng)。
▲微震監(jiān)測參考圖
解決方案
根據(jù)實際應(yīng)用場景環(huán)境以及對機器人負載臂展的要求,艾利特最終推薦客戶使用EC66協(xié)作機器人,其自重僅17.5kg,工作半徑914mm。輕量化機身讓自身機械卡死的點少,小范圍的動作更為靈活,也保證了行走機構(gòu)的輕量化。
傳感器采用鉆孔內(nèi)可回收式安裝,可回收裝置將傳感器與巖壁耦合接收微震數(shù)據(jù),部署裝置由行走機構(gòu)和自動安裝機械臂兩部分組成,行走機構(gòu)實現(xiàn)軸向移動,機械臂實現(xiàn)傳感器安裝與回收動作。
由于TBM內(nèi)環(huán)境相對惡劣,溫度高(一般30℃~40℃)、濕度大、涌水以及中低水平的粉塵,要求機械臂能防水防塵,耐用性要強。艾利特機器人EC系列為IP54防護等級,滿足在TBM內(nèi)的作業(yè)需求。
客戶痛點:
■ 高勞動強度:水泥塊作為建筑材料,通常重量大、體積大,搬運需要耗費大量體力,對工人造成極大身體負擔(dān)。 |
■ 工傷風(fēng)險:搬運重物增加了工人受傷的風(fēng)險,尤其是在狹小空間或不穩(wěn)定地面上。 |
■ 效率低下:傳統(tǒng)手工搬運方式效率較低,容易導(dǎo)致時間和資源的浪費。 |
■ 環(huán)境局限:客戶標(biāo)準(zhǔn)水泥塊質(zhì)量8KG,不標(biāo)準(zhǔn)水泥塊質(zhì)量12KG,需要放置100塊,堆垛層高要求1.5米;同時放置的柜子深度50厘米,傳統(tǒng)人工難以放置。 |
方案成效
使用艾利特CS620協(xié)作機器人,其臂展達1.8米,負載20KG,末端力矩26厘米,可以延長臂展?jié)M足客戶柜子深的要求,搭配AGV做成的復(fù)合機器人解決方案,完全滿足客戶使用需求。

協(xié)作機器人作為未來建筑行業(yè)的自動化伙伴,除以上應(yīng)用場景外,還能做什么?
打螺釘與緊固應(yīng)用
建筑項目會涉及大量打螺釘和緊固任務(wù),協(xié)作機器人可自動化這一過程,進行自動打孔,增強打孔速度和精度,在墻體和其它構(gòu)件上自動完成打孔操作;在特定的施工環(huán)境下自動裝配螺釘,確保每個螺釘?shù)木o固力度均勻,使得構(gòu)件的固定更加高效,減輕工人的負擔(dān)。
搬運與物流
建筑工地上的材料搬運是一個繁重且耗時的任務(wù)。協(xié)作機器人可以在工地內(nèi)移動、搬運各種建筑材料,自動完成取放操作,從而提升施工進度。
預(yù)制構(gòu)件裝配
在預(yù)制建筑項目中,艾利特協(xié)作機器人可搭配末端夾具,快速、高效完成構(gòu)件的安裝,大幅度縮短項目的施工時間。
現(xiàn)場監(jiān)測與檢驗
艾利特協(xié)作機器人搭配AGV,配備先進傳感器、攝像頭和導(dǎo)航系統(tǒng),能夠進行實時監(jiān)測與巡檢,及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題,節(jié)省人工檢查的時間,提高工程的安全性和精準(zhǔn)度。
裝修與清理工作
在室內(nèi)裝修過程中,協(xié)作機器人也能承擔(dān)起涂刷、貼壁紙、以及清理等工作。能夠縮短裝修周期,提高施工質(zhì)量。

協(xié)作機器人會完全取代建筑工人么?相反,機器人作為人類工人的補充,通過承擔(dān)重復(fù)性、高危險的工作,讓人類專注于更富有創(chuàng)意和復(fù)雜性的任務(wù)。
提高施工效率:
艾利特協(xié)作機器人可以幫助完成高強度、重復(fù)性的工作,并24 小時不間斷工作,大幅提高施工速度,縮短項目交付時間,降低因工期延誤導(dǎo)致的額外成本。
提升施工質(zhì)量:
機器人可集成先進的傳感器等生態(tài)配件,實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的實時監(jiān)測與反饋,優(yōu)化資源配置,規(guī)范施工流程,顯著降低施工中的人工錯誤,提高整體建筑質(zhì)量。
促進安全生產(chǎn):
機器人可承擔(dān)危險和繁重的任務(wù),降低工人在高風(fēng)險環(huán)境中作業(yè)的需求,降低工人面臨的安全風(fēng)險。減少工傷事故發(fā)生,提升整體施工安全性。
節(jié)約成本:
通過精確控制和自動化作業(yè),艾利特機器人能夠有效降低原材料的浪費,降低能源消耗,為可持續(xù)建筑提供支持。同時機器人投資回報率高,6-12個月即可收回成本,減少人力成本和運營及維護成本。
在全球建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期,艾利特協(xié)作機器人以其靈活性、安全性和高效性,為行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了新的可能性。
伴隨創(chuàng)新發(fā)展與場景深耕,期待更多建筑項目能夠受益于協(xié)作機器人,未來,艾利特機器人將繼續(xù)助力建筑行業(yè)向更加智能化、安全化和高效化的方向發(fā)展。
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