焊接过程静悄悄打造“无人焊接厂”
2015年9月,董春林调到广州工作,得到了广东省科学院人才计划支持。他利用自己在搅拌摩擦焊领域的科研基础和技术积淀,带领团队针对现有的搅拌摩擦焊技术及装备深入研发,平顶山鲁山县哪里有进口焊接机器人总代理(价格|图片|厂家),*在该领域引入智能控制技术,开发“智能机器人搅拌摩擦焊装备”,为打造环保型“无人焊接工厂”提供一体化解决方案。
记者在广东省技术焊接研究所的实验厂房里看到,一个巨大的、高达3米的机器人正在对铝合金材料进行焊接,短短几分钟便完成“工作任务”,焊接过程安静、无飞溅、无辐射,与大家想象中火花四射、气味呛人的焊接工厂场景有天渊之别。
董春林介绍,搅拌摩擦焊是一种绿色环保的固相焊接技术。之所以称为“绿色”,是因为焊接过程无尘、*、无噪音;称为“固相”,是因为其在焊接过程中不需要将材料熔化,通过搅拌工具的高速旋转,使连接部位的材料温度升高发生塑化,从而获得致密的焊缝*。
此外,董春林还带领科研团队开展了多项技术*研发,如搅拌工具结构的优化设计及*型工艺技术(双轴肩、静轴肩、无针搅拌焊等)。董春林告诉记者,开发一个新型搅拌工具,至少要经过2个月工艺试验,实验达到上千次。
尽管搅拌摩擦焊技术经历了20多年的发展,但搅拌摩擦焊装备技术发展缓慢,通常采用专机设备,实际焊接过程多靠人工手动控制。董春林在国内较早地提出了将工业机器人及人工智能技术应用于搅拌摩擦焊,并带领团队开发了多台套机器人搅拌摩擦焊装备,目前已经与国内新能源汽车、航天、造船、3C电子等生产企业合作,联合开展技术应用研究和成果转化。
“有了机器人,原来5个人的焊接工作,现在1个人就可以完成,且只需将编程操作输入电脑即可。整体算下来,成本仅是以前的30%,产能****50%,产品质量更是明显提升档次。”崔连森说,机器人焊接技术让惠邦公司的发展迈上了新台阶。
然而,技术在进步,需求也在****。在机器人焊接操作过程中,崔连森遇到了困扰:在焊接一些大型部件或不规则产品时,机器人臂长有限,难以进行有效操作。
2013年,崔连森开始尝试为生产线安装他的研发新作——“变位机”。“变位机”是用来帮助需要焊接的产品变换位置的,可以进行旋转,并可以在任意角度停止,这样就可以根据实际需要,将产品固定在一个便于机器人焊接的角度。这样,****了机器人的焊接精度。
“如果能让机器人也移动起来,产品的焊接精度不就更高了吗?”为让机器人移动起来,2014年,崔连森和他的团队共同研发出了38米机器人焊接柔性生产线,实现了机器人的空中游动,产品性能也随之****。焊接机器人实现了第二次转型。
第三次转型,就是正在研发的50米机器人焊接柔性生产线,项目研发成功后,可以实现机器人“钻入”线上电机壳内进行焊接操作,焊接精度和效率达到国内高水平。产品运行后,将可以完成更大设备的焊接作业,进一步****惠邦公司的焊接能力。
机器人焊接的“变形之路”还在继续,崔连森和他的团队也在技术*的道路上越走越远。
从业30多年来,崔连森科研成果不断:*了一次生产成品24件、****工效24倍的复合型模具;设计制造了一次冲压过程可生产10件成品、效率****10倍,使原材料节省三分之一的方管铆钉产品生产组合型模具;创制出把20多道折弯工序合成为一次成型打弯模具;*了将进口的动触头防护罩产品进行国产化生产的两道难关,成功解决了大批量生产的难题
焊接的总工时占船体建造的30~40%。
凭借*质量的优势,焊接机器人一直以来都是国内外各大船企争相探索、应用的宠儿。国外船厂应用焊接机器人的案例很多。比如:德国Meyer Werft船厂的激光焊接机器人系统、 芬兰Masa船厂的机器人焊接系统、美国阿克费城造船应用机器人进行双壳分段的自动焊接……
日本船舶工业的焊接机器人研发亦是可圈可点。从上世纪80年代中后期至今,日本船舶工业的焊接机器人从有效化走向了智能化、机器人化。各大船厂都先后在船体建造和管子加工中应用弧焊机器人,并应用自动高速旋转电弧焊和多丝焊接技术,以****焊接精度和焊接速度。
韩国船舶工业近年来也在积****探索焊接机器人的应用。2013年下半年,现代重工开始使用微型焊接机器人,可在狭窄及人为无法操作的地方进行作业。2016年,现代重工安装了“智能焊接系统”来监控焊接工艺参数和机器错误信息等,智能焊接系统记录了并存储的数据不仅能够快速存取,还能用于未来****焊接质量。