在三峡枢纽金属结构检修中心的防腐车间里,两台智能喷涂机器人正高效运行。面对宽阔的闸门,它们稳稳推进,漆膜均匀致密;遇到密集的拦污栅,它们灵巧收拢臂展,精准点喷深入缝隙。这一幕,对于研发团队来说,曾遥不可及。

▲智能喷涂机器人执行拦污栅喷漆工作
作为三峡枢纽金属结构的“保健医生”,金结中心每年要为3.5万平方米的金属构件实施防腐作业。数十吨重的闸门、密如梳齿的拦污栅,拆下后要历经喷砂除锈、喷锌及多层涂装等工序,才能重披“防护铠甲”。然而,这些工作过去几乎全靠人工完成——多粉尘的作业环境、高强度的重复劳动、参差不齐的效率,更重要的是,防腐质量高度依赖操作人员的经验水平。
检修厂项目团队一直在思考:能不能让机器来干这“苦差事”,而且干得比人更好?
为了找到真正适配的机器人,项目团队围绕三峡枢纽闸门、拦污栅等构件实际特点,系统梳理了机器人替代人工作业的可行场景,明确项目需求不仅是“能喷涂”,更要能够适应大尺度平面、异形边角和密集栅条等多类复杂构件。
确定了方向,团队先后赴多家船舶制造厂、金属结构防腐厂开展实地调研,重点了解不同类型喷涂机器人的结构形式、运动方式、轨迹控制能力、喷枪适配性能以及在复杂钢结构表面作业中的实际表现,对比分析了多种方案在作业范围、灵活性、工艺成熟度和改造潜力等方面的差异。经过反复论证,项目团队决定引入船舶通用喷涂机器人。

▲攻关小组开展专题讨论
当机器人第一次尝试喷涂复杂构件时,所有人都满怀期待,但迎来的却是它轨迹适配不够灵活,在拦污栅密集的缝隙前束手无策;狭小区域喷涂覆盖不到位,留下大片空白;喷漆成膜均匀性差,有的地方厚,有的地方薄。
那时的机器人,只有手臂,没有核心大脑。面对水电站金属结构防腐的特殊需求,团队意识到,通用设备无法直接使用,必须靠自己研发,把核心技术掌握在自己手里。没有现成经验可循,没有成熟参数可用,一切从零开始。
团队当即成立攻关小组,把整个车间变成了实战实验室。没有适配水电站金属结构的专用“数字大脑”?那就自己建模、自己编程开发!首轮参数适配失败,二轮微调仍不理想,大家索性推倒重来,从零重构算法模型。

▲智能喷涂机器人进行防腐作业
拦污栅是最大的“拦路虎”。它的结构极其密集,缝隙狭小,传统喷涂方式根本无法深入。
团队搬来真实构件做靶标,搭建一比一试验台,开展不同入射角、颗粒度、工艺流程等多维度正交试验。停机、复盘、重新编程,再停机、再复盘、再编程……大家围在机器人旁边,一边观察喷涂效果,一边在电脑上重写代码,经过100余次试验,最终实现细化到了毫米级精度逐点校准,成功摸索出“点喷模式”。
另一个让人头疼的问题是喷漆流挂。初期,反复调整涂料配比,却屡屡失败。喷枪压力与移动速度的联动调试,也始终难以兼顾效率与成膜质量。
团队开始了一场“笨办法”式的试验,一次试喷、一次返工、一次对比。几十次下来,记录的数据填满了厚厚一摞笔记本。
终于,团队找到了与设备运行节奏完美匹配的“黄金比例”。流挂问题彻底消失,涂层如镜面般平整光亮。

▲智能喷涂机器人项目获2项实用新型专利

▲智能喷涂机器人项目获3项软件著作权
经过数十轮程序优化与实战打磨,机器人终于拥有了能完全适配水电站金属结构喷涂的“智慧大脑”,它像一位精准的“外科医生”,面对宽阔闸门,它稳稳推进,漆膜均匀致密;遇到复杂构件,它灵活调整,精准覆盖每一处细节,游刃有余。
2025年金秋,随着最后一节拦污栅完成喷涂并验收合格,这场研发的征程画上了圆满句号。5740平方米防腐面积全部达标,除锈达到近乎金属本色的高清洁度标准。闸门全自动化喷涂覆盖率提升至60%,拦污栅处覆盖率高达80%。
更重要的是,机器人的运用有效降低了人员在高粉尘环境下的作业暴露风险,提升了复杂构件喷涂的连续性和稳定性,为推动水电站防腐施工标准化作业迈入关键的一步。

▲远程查看防腐生产线设备运行状态
从无到有,从笨拙到精准,世界最大清洁能源走廊检修团队让机器人一步步变聪明,为大国重器穿上了“智能铠甲”。而这,只是开始。