“手工耿”,靠焊接腦洞吸引數百萬(wàn)粉絲的快手紅人。
大多數人最近一次認識到“焊接工人”,可能是通過(guò)他。
“腦瓜崩”“加特林機槍”“雷神錘包”“菜刀手機殼”,時(shí)值《流浪地球》熱映,“自制機械瞬移冰船”也出爐了……如果你沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)以上“創(chuàng )意發(fā)明”,建議你到快手或者新浪微博關(guān)注“手工耿”,看一下他的視頻作品,也許能為你的生活帶來(lái)一點(diǎn)笑聲與歡樂(lè )。
“手工耿”原名耿帥,這個(gè)焊接工人靠著(zhù)一些“看似沒(méi)什么用”的發(fā)明,在2018年火了一把,用一雙手一把焊槍吸引了數百萬(wàn)級的粉絲。
耿帥的作品材料大部分都是銀色的不銹鋼,最常用的焊接類(lèi)型是氬弧焊,他的“發(fā)明”都很精巧,焊出的焊縫多是干凈的銀白色。
氬弧焊的技術(shù)操作水平可以從焊縫看出來(lái),水平由高到低,焊縫的顏色是銀白色的,其次是金黃色,往下是黃藍色、藍色、黑色、光澤灰、最次是死灰色。焊縫高溫氧化了顏色就會(huì )很難看,對材料的保護效果也不好。精準把握好材質(zhì)的冷卻速度,顏色就越漂亮。從這點(diǎn)來(lái)看,焊接是個(gè)眼力活。
焊出一條完美的焊縫,是每個(gè)焊工夢(mèng)寐以求的目標。
焊接,是國家制造業(yè)發(fā)展中非常重要的一環(huán)工藝,幾乎所有領(lǐng)域所有產(chǎn)品,從幾百?lài)嵉幕鸺w船、高鐵巨輪,再到指甲蓋大的電子元件,在生產(chǎn)中都不同程度地依賴(lài)焊接技術(shù)。同時(shí),焊接技術(shù)水平的高低也因人而異,有些焊接工人的技術(shù)之精湛高超,讓很多同行業(yè)的人難望其項背。
高鳳林,航天特種熔融焊接工,130多枚長(cháng)征系列運載火箭在他焊接的發(fā)動(dòng)機的推動(dòng)下順利飛入太空。有報道稱(chēng)“(發(fā)動(dòng)機大噴管)全部焊縫長(cháng)度近900米,管壁比一張紙還薄,焊槍停留0.1秒就有可能把管子燒穿或者焊漏?!钡歉啉P林通過(guò)技術(shù)手段終于克服了這個(gè)難題。
張東偉,LNG船建造焊接負責人,《大國工匠》紀錄片中說(shuō)道:“如果焊縫上出現哪怕一個(gè)針眼大小的漏點(diǎn),就有可能造成整船的天然氣發(fā)生爆炸……張冬偉要求自己在焊接過(guò)程中,不能有一絲停頓,所以他往往一干就要三四個(gè)小時(shí)才能停下來(lái)?!?
這些一流的“鋼鐵裁縫”被稱(chēng)為“大國工匠”甚至“共和國脊梁”,是中國工業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才隊伍的先進(jìn)代表。他們的焊接產(chǎn)品都像藝術(shù)品一樣精美,焊縫規整均勻平滑,高度和寬度一致,看上去像龍鱗一樣精美。
焊縫的水平直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量,內部如果產(chǎn)生裂紋、氣孔、未焊透、未融合、夾雜,產(chǎn)品可靠性和壽命也會(huì )大打折扣。
但得到一條“完美焊縫”并不容易,平焊橫焊立焊仰焊位置不一的情況下,電流時(shí)間、焊機推力、引弧電流都會(huì )影響焊縫的成型,另外焊工還要長(cháng)時(shí)間保持同一個(gè)姿勢、手勢作業(yè),眼睛也必須長(cháng)時(shí)間聚精會(huì )神,視線(xiàn)的精準非常重要,關(guān)鍵時(shí)刻稍微眨下眼睛,“焊錯一針,廢掉一件”的情況就會(huì )發(fā)生,所以每一個(gè)優(yōu)秀的焊工都有一雙“火眼金睛”。
每一道焊縫的后面,焊工都付出了巨大的代價(jià)。
但大部分焊工的眼睛都不太好,就算在操作過(guò)程中使用專(zhuān)用護目鏡,長(cháng)年累月的作業(yè)仍然讓焊工成為了電光性眼炎的高發(fā)群體。
這里有一個(gè)不可回避的事實(shí):焊接屬于特殊工種,長(cháng)期從事會(huì )有害身體健康。媒體在報道焊工這個(gè)群體的時(shí)候,都不忘記強調“充斥著(zhù)嗆鼻氣味的車(chē)間”“焊槍噴射著(zhù)2300攝氏度的烈焰”“身上和手上被焊花燙得到處是疤”以此來(lái)凸顯他們的敬業(yè)精神。
更多的焊接作業(yè)工人無(wú)法像高鳳林和張東偉那樣,享受到較好的工作保障政策。他們默默在城市的各個(gè)角落里辛勤工作著(zhù),面臨著(zhù)工資待遇差、工作環(huán)境苦、上升空間小、社會(huì )地位低的尷尬處境。大多數焊工一輩子都會(huì )和焊槍打交道,常見(jiàn)職業(yè)病與多發(fā)病包括:電焊工塵肺、電光性眼炎、慢性錳中毒、電焊工氟骨癥、氬弧焊可發(fā)生氮氧化物中毒……
焊接工人耿帥,在北京漂泊多年后仍然難以立足,他看到了很多五六十歲的同行,拼搏多年仍然是一個(gè)廉價(jià)的勞動(dòng)力,還常常落得一身病痛。耿帥的爺爺和父親是焊工,他和弟弟也是焊工。他不希望自己的命運也重蹈長(cháng)輩的覆轍,最終選擇了回到了河北老家,很幸運的是,他的“奇葩腦洞”幫助他成為了一名創(chuàng )客。
機器人不可完全信賴(lài),焊接工人還必須靠雙手對每一道焊縫的質(zhì)量負責。
耿帥是一個(gè)典型的“轉行”現象,折射出焊接行業(yè)的用工荒問(wèn)題日益嚴重。不少企業(yè)開(kāi)始想方設法進(jìn)行智能化改造,嘗試以“機器代替人”的模式破解困局。
但在焊接行業(yè),智能化升級似乎“還差一點(diǎn)”。國內一家企業(yè)的焊接機器人的生產(chǎn)線(xiàn)上,仍然需要多名工人對焊接問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行手工修復,平均修復率高達60%。
問(wèn)題出現在哪里呢?一條焊縫立見(jiàn)高下。
和其他制造業(yè)相比,焊接向來(lái)都不是一門(mén)流水線(xiàn)技術(shù),它依賴(lài)設備、技術(shù)和人的協(xié)作,如上所述,一個(gè)優(yōu)秀的焊接工人,眼必有明察秋毫之功,手必有區別毫厘之敏,作業(yè)間有千鈞收放之力,才能以一條完美的焊縫連接兩個(gè)材件。
多數焊接機器人則空有一雙“手”,卻沒(méi)有一雙精確的“眼睛”,面對工件材質(zhì)不一、厚薄不一、形狀不一的情況下,無(wú)法實(shí)現智能識別跟蹤,所謂失之毫厘,謬以千里,導致機器人焊出來(lái)的焊縫外觀(guān)高低不平、寬窄不一、焊瘤、氣孔、飛濺、咬邊問(wèn)題層出不窮。
焊接行業(yè)一天不實(shí)現自動(dòng)化,焊接工人就必須堅守在崗位上,繼續忍受著(zhù)惡劣的工作環(huán)境。
有辦法解決嗎?當然有,那就是為焊接機器人造一雙“眼睛”。
焊縫跟蹤技術(shù)是實(shí)現焊接自動(dòng)化的關(guān)鍵,依靠激光位移傳感器精確提取焊接母材的特征,精確定位焊縫中心位置,根據母材邊緣深度、寬度、角度、弧度的變化,來(lái)支配機器人調節焊頭的高度和擺幅。
以前國內生產(chǎn)企業(yè)在智能焊接方面一直依賴(lài)于國外技術(shù),價(jià)格昂貴不說(shuō),還因為國內外設備指標參數不一致,導致出現機器人與傳感器無(wú)法匹配的問(wèn)題。因此,技術(shù)、產(chǎn)品如何滿(mǎn)足實(shí)際的焊接需求成為破題關(guān)鍵!
2013年,一家名叫創(chuàng )想智控的企業(yè),憑借在激光位移傳感器上的突破成為了國內該領(lǐng)域內的技術(shù)前列者。
創(chuàng )想智控重點(diǎn)推廣的兩款產(chǎn)品是焊縫跟蹤特種激光位移傳感器和激光焊縫跟蹤系統。創(chuàng )想智控激光位移傳感器某些產(chǎn)品的跟蹤精度高,可達0.005mm(毫米),響應時(shí)間快,可達到1ms(毫秒),達到國外同類(lèi)產(chǎn)品技術(shù)參數。同時(shí),“自動(dòng)實(shí)時(shí)監測焊縫”“自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤焊接”“自動(dòng)焊縫寬度適應”“自動(dòng)焊槍高度調整”“自動(dòng)板材適應”“自動(dòng)焊縫軌跡預測”六個(gè)自動(dòng)化能力也高效、高質(zhì)的滿(mǎn)足了企業(yè)的焊接需求。
這家企業(yè)目前已經(jīng)與全球包括四大家族(ABB、庫卡、發(fā)那科、安川電機)在內的30多種工業(yè)機器人品牌完成適配,實(shí)現智能焊縫跟蹤系統的本土化應用落地。
一家國內生產(chǎn)制造企業(yè)在投入使用創(chuàng )想智控環(huán)縫自動(dòng)焊接跟蹤系統后,機器人焊接出來(lái)的焊縫勻稱(chēng)光滑,嚴絲合縫。一條生產(chǎn)線(xiàn)只需要一名工人承擔“監督”職能即可,大大釋放了人力勞動(dòng)的同時(shí),生產(chǎn)效率提高了10%,且產(chǎn)品合格率已經(jīng)連續14個(gè)月超過(guò)99.997%。
通過(guò)一道小小的焊縫看見(jiàn)的,是“中國制造”的過(guò)去、現在與未來(lái)。
創(chuàng )想智控這樣的企業(yè),為焊工這一工種帶來(lái)的革命性變革,以技術(shù)創(chuàng )新推動(dòng)我國的工業(yè)進(jìn)程和工人解放。