浏览次数：278创新成果简介（1000-2000字左右）
主要内容：立项背景、内涵和主要做（方）法、原理或机理、创新亮点和值得学习借鉴之处、实施应用前后效果（益）情况对比、可推广应用范围等。
第三代核电建设的主要特点之一是采用模块化建造方式，例如AP/CAP系列非能动压水堆核电站就大量的采用结构模块和机械模块等模块化建造方式，缩短建造周期。CA/CAP系列非能动压水堆核电站结构模块存在大量狭长空间焊缝，空间截面一般为200mm×200mm左右，空间狭窄，并且在结构上四周都有剪力钉挡碍，单条焊缝的长度通常在20m以上，单堆焊缝的米数约1463米。目前，由于受装备条件的限制，CA结构模块此类焊缝均为手工焊，焊接时需要焊工钻进模块内部进行焊接，焊接工作难度和工作强度大，焊接速度缓慢，对焊接人员的影响也大，是结构模块生产制造过程中的瓶颈工序。
为此，研发适用于结构类产品狭长空间的焊接爬行机器人，能够实现稳定的焊接控制过程就非常有必要。焊接时，焊工可以通过视觉跟踪器在外部就可以操控焊接机器人，以确保焊接的高质量、高精度、高效率和高可靠性。预计同种焊接工况下，焊接效率预期可提升3倍以上，在提高焊接效率和缩短模块制造工期的同时，减少对焊工技能的依赖性，有利于获得稳定的焊缝质量，提高产品的安全性。
目前针对长距离角焊缝经常采用焊接小车进行焊接，传统的焊接小车必须在近距离配合送丝机工作，而且需要人工近距离监视焊接过程，调整焊接参数。由于结构模块焊接空间小，焊接距离长，送丝机本身体积较大无法进入，如置于目标外，焊接位置与送丝机距离过远焊接无法进行。另外，窄空间焊接存在的弊端也使得操作人员不易进行近距离观察和调整，所以传统的焊接小车不适用于该产品的焊接。
小型焊接机器人，作为焊接机器人的重要分支，在现场施工、大尺寸连续加工、小空间作业，有着不可替代的作用，占有相当大的自动焊接设备比重。在造船、钢结构、大型设备制造等领域应用极为广泛。经过市场调研和企业走访，开发了小空间长距离多自由度焊接小车，利用开发改进的推拉同步技术，可以进行15m以外的超远距离焊接，在焊接前和焊接过程中可实时调节焊接参数，包括焊枪位置、焊接速度、摆动频率、摆动角度、两端停留时间等。产品具有体积小、远程控制、自由度多等优点。
目前已完成开发的狭长空间的焊接装置特点如下：
超远距离送丝焊接：项目预计完成15m超远程送丝。目前送丝器无法达到这个送丝距离，项目设计了小体积水平拉丝焊枪，并使用推拉同步器，使远距离送丝稳定。
远程多自由度控制：产品具有远程控制功能，操作人员不需要进入环境恶劣的焊接区域。焊接小车具有焊枪摆动，焊枪上下、左右运动，以及整体前进后退等自由度，其中焊枪摆动可以调整摆动速度、摆幅和两端停留时间，并设计摆动算法，解决系统惯性问题带来的摆动过程中的两端抖动。控制系统以PLC为控制核心。
远程视频监视：为了操作者不必进入狭小空间内，焊机小车具有视频监视功能，用于焊接前的参数调节和焊接过程中的焊接情况监测。
体积超级小：在集成以上所有系统之后，横截面积200x200mm以内的长方体（随着研究的深入可以做到更小的范围），其中包括了焊枪尺寸。目前市面所有产品在包含焊枪在内的整体尺寸均不能做到这范围。
机器人已制造完成后，在宽度200毫米、高度200毫米、长度15米的多套模拟件上进行了工艺验证，通过低合金钢和双相不锈钢焊接实验，累计焊接超米的焊缝，实现了100%的合格率，所焊接出的工件满足标准要求，提高了结构模块的生产效率，改善操作人员施工环境，提供产品焊接质量，减少对焊工技能的依赖性，有利于获得稳定的焊缝质量，提高产品的安全性。