当前,水下经济逐步成为我国经济社会发展的重要战略空间,水下工程如军事海防工程、海洋资源开发、大型船舶及水下管道修复等极端作业发展,使得复杂工况水下机器人焊接增材制造技术的需求不断提升。然而我国在超过60米人工潜水极限深度的水下机器人焊接技术严重依赖国外,成为我国亟待攻克的“卡脖子”技术之一。
华南理工大学王振民教授团队成果“复杂工况水下机器人焊接增材制造关键技术”聚焦焊接系统和机器人水下作业,攻克了水下机器人焊接作业面临的能量输送、物理空间控制、物资供给、信息交互等四大技术壁垒,发明了基于SiC功率器件的全数字超高频宽禁带水下焊接电源技术、微区域强排水稳弧技术、驱控一体化的潜水送丝技术、以及水下作业多信息协同感知处理技术,形成了原创性技术成果,被科技日报作为35项卡脖子技术之一进行了重点报道,为我国水下工程的开展和自动化维保提供强大助力。


“复杂工况水下机器人焊接增材制造关键技术”
总体技术方案



专利布局




自2013年水下机器人焊接增材的第一件核心专利“水下焊接机器人多功能焊接系统”诞生,围绕水下机器人能量输送、物理空间控制、物资供给、信息交互等领域,科研团队形成了以5件核心专利为主体,包含7件PCT、29件中国发明专利、17件计算机软件著作权的知识产权布局,实现了水下机器人焊接增材技术在设备、方法、控制、热源、工艺的“技术保护罩”。根据第三方专利分析评议机构报告,水下机器人焊接增材专利组合跻身全球相关领域专利申请第四名,在技术构成的深度广度方面位居我国焊接电源领域前列。


水下机器人焊接增材技术专利布局情况

2020年科研团队依托广东省智能焊接制造装备及机器人工程技术研究中心,获批广东省高价值专利培育布局中心项目资助,与第三方专利分析评议机构共同完成了《智能焊接机器人技术领域专利导航分析报告》建立了专利分析评议机构的长效合作机制极大推动科研团队在知识产权管理、重点研发领域专利导航、专利分析和专利挖掘等工作持续开展


“复杂工况水下机器人焊接增材制造关键技术”获得本届湾高赛最佳分析评议奖(初创组第二名)



专利应用




水下机器人焊接增材通过实施许可、技术转让以及产学研合作等方式在多家上市企业转化,并在核电、船舶、桥梁、钢构、环保与新能源等领域实施应用。核心技术产品“水下机器人焊接增材制造系统”填补了国内在强核辐射环境自动化修复机器人方面的空白;衍生产品“高性能逆变焊接电源”在4家上市公司进行产学研合作转化,相关产品在海工船舶、大型桥梁、钢构工程、核电能源、石化容器、节能环保等领域应用并出口欧美,产品应用在武汉雷神山医院施工建设中,有力支援武汉抗疫。同时“焊接机器人系统”和“驱控一体化送丝机技术”与国内2家焊接设备公司进行合作转化,取得良好的经济和社会效益。


应用现场、实际水下焊缝及X光探伤结果

消息来源:华工科技成果转化公众号