在三峽樞紐金屬結構檢修中心的防腐車間里,兩臺智能噴涂機器人正高效運行。面對寬闊的閘門,它們穩穩推進,漆膜均勻致密;遇到密集的攔污柵,它們靈巧收攏臂展,精準點噴深入縫隙。這一幕,對于研發團隊來說,曾遙不可及。

▲智能噴涂機器人執行攔污柵噴漆工作
作為三峽樞紐金屬結構的“保健醫生”,金結中心每年要為3.5萬平方米的金屬構件實施防腐作業。數十噸重的閘門、密如梳齒的攔污柵,拆下后要歷經噴砂除銹、噴鋅及多層涂裝等工序,才能重披“防護鎧甲”。然而,這些工作過去幾乎全靠人工完成——多粉塵的作業環境、高強度的重復勞動、參差不齊的效率,更重要的是,防腐質量高度依賴操作人員的經驗水平。
檢修廠項目團隊一直在思考:能不能讓機器來干這“苦差事”,而且干得比人更好?
為了找到真正適配的機器人,項目團隊圍繞三峽樞紐閘門、攔污柵等構件實際特點,系統梳理了機器人替代人工作業的可行場景,明確項目需求不僅是“能噴涂”,更要能夠適應大尺度平面、異形邊角和密集柵條等多類復雜構件。
確定了方向,團隊先后赴多家船舶制造廠、金屬結構防腐廠開展實地調研,重點了解不同類型噴涂機器人的結構形式、運動方式、軌跡控制能力、噴槍適配性能以及在復雜鋼結構表面作業中的實際表現,對比分析了多種方案在作業范圍、靈活性、工藝成熟度和改造潛力等方面的差異。經過反復論證,項目團隊決定引入船舶通用噴涂機器人。

▲攻關小組開展專題討論
當機器人第一次嘗試噴涂復雜構件時,所有人都滿懷期待,但迎來的卻是它軌跡適配不夠靈活,在攔污柵密集的縫隙前束手無策;狹小區域噴涂覆蓋不到位,留下大片空白;噴漆成膜均勻性差,有的地方厚,有的地方薄。
那時的機器人,只有手臂,沒有核心大腦。面對水電站金屬結構防腐的特殊需求,團隊意識到,通用設備無法直接使用,必須靠自己研發,把核心技術掌握在自己手里。沒有現成經驗可循,沒有成熟參數可用,一切從零開始。
團隊當即成立攻關小組,把整個車間變成了實戰實驗室。沒有適配水電站金屬結構的專用“數字大腦”?那就自己建模、自己編程開發!首輪參數適配失敗,二輪微調仍不理想,大家索性推倒重來,從零重構算法模型。

▲智能噴涂機器人進行防腐作業
攔污柵是最大的“攔路虎”。它的結構極其密集,縫隙狹小,傳統噴涂方式根本無法深入。
團隊搬來真實構件做靶標,搭建一比一試驗臺,開展不同入射角、顆粒度、工藝流程等多維度正交試驗。停機、復盤、重新編程,再停機、再復盤、再編程……大家圍在機器人旁邊,一邊觀察噴涂效果,一邊在電腦上重寫代碼,經過100余次試驗,最終實現細化到了毫米級精度逐點校準,成功摸索出“點噴模式”。
另一個讓人頭疼的問題是噴漆流掛。初期,反復調整涂料配比,卻屢屢失敗。噴槍壓力與移動速度的聯動調試,也始終難以兼顧效率與成膜質量。
團隊開始了一場“笨辦法”式的試驗,一次試噴、一次返工、一次對比。幾十次下來,記錄的數據填滿了厚厚一摞筆記本。
終于,團隊找到了與設備運行節奏完美匹配的“黃金比例”。流掛問題徹底消失,涂層如鏡面般平整光亮。

▲智能噴涂機器人項目獲2項實用新型專利

▲智能噴涂機器人項目獲3項軟件著作權
經過數十輪程序優化與實戰打磨,機器人終于擁有了能完全適配水電站金屬結構噴涂的“智慧大腦”,它像一位精準的“外科醫生”,面對寬闊閘門,它穩穩推進,漆膜均勻致密;遇到復雜構件,它靈活調整,精準覆蓋每一處細節,游刃有余。
2025年金秋,隨著最后一節攔污柵完成噴涂并驗收合格,這場研發的征程畫上了圓滿句號。5740平方米防腐面積全部達標,除銹達到近乎金屬本色的高清潔度標準。閘門全自動化噴涂覆蓋率提升至60%,攔污柵處覆蓋率高達80%。
更重要的是,機器人的運用有效降低了人員在高粉塵環境下的作業暴露風險,提升了復雜構件噴涂的連續性和穩定性,為推動水電站防腐施工標準化作業邁入關鍵的一步。

▲遠程查看防腐生產線設備運行狀態
從無到有,從笨拙到精準,世界最大清潔能源走廊檢修團隊讓機器人一步步變聰明,為大國重器穿上了“智能鎧甲”。而這,只是開始。