前沿成果 | 智能化焊接设备与工艺5大成果推荐！ 198期

栏目介绍：我们汇聚了国内外大量的优质成果库资源，均可转化交易，本期精选了5大智能化焊接设备与工艺成果。如果你对本文提到的技术成果感兴趣，欢迎与企知道联系。

成果目录：
1.智能焊接机器人技术
2.专用车栏板焊接机器人
3.机器人激光焊接控制系统
4.数控焊接变位机及弧焊机器人柔性加工单元
5.机械装备自动化与智能焊接制造技术及产业化

1. 智能焊接机器人技术

焊接是制造型企业的一项关键工作任务，其质量直接影响产品的使用寿命。然而技术熟练的焊接工人需要长时间的培养，且焊接过程中产生的废气，废渣以及弧光会危害焊接工人的身体健康。武汉工程大学工业机器人工程技术研究中心围绕“中国制造2025”规划，专业从事工业机器人成套装备自动化集成产业化及研发工作。针对焊接机器人智能化程度不足难题，团队在焊接机器人中集成了专家库系统，可基于人类焊接专家经验，应用机器学习和人工智能技术，实现针对不同材料、工艺要求进行自主焊接参数的智能化配置，可极大的提升焊接质量和缩短焊接机器人成套设备实施的周期；另一方面，采用传统的轨迹编程方式对复杂的异形曲面进行焊接编程，无法满足高精度焊接应用需求。团队创新性的应用离线编程技术构建焊接工件及场景的三维模型，结合激光焊缝跟踪技术，精确定位焊接轨迹，实现了榨螺异形曲面的高精度焊接，极大的拓展了焊接机器人应用领域。

团队相关技术成果已广泛应用于三一重工、航天科工集团、中国中车等诸多装备制造龙头企业，为省内外制造型企业研发提供自动化生产线及解决方案20余套，帮助企业进行产业升级，极大的提升了企业综合竞争能力。研制的榨螺焊接打磨一体化生产线可提高企业生产效率5倍以上。

技术成熟度：通过小试阶段

成果来源：武汉工程大学

2. 专用车栏板焊接机器人

该成果主要面向各类车辆特殊结构件的焊接作业，其作业是通用机械手很难完成或不便完成的作业动作场合，已在部分企业推广，通过产线配置可有效降低操作人员作业强度，节省人力成本近万元/月，提高生产效率近10%。

本项目针对非标自动化作业需求，采用专用点线弧轨迹识别技术，识别作业轨迹，以直角坐标系带旋转端方式构建机械手运动装置及其运动学方程。通过对运动空间坐标系分析形成运动坐标转换和组合，形成独有的线弧组合式机械手运动轨迹算法。采用运动控制器+伺服电机全程执行及位置测定，实现机械手按预定（或测定）轨迹完成多轴联动达到现场自动焊接作业要求。

技术成熟度：已有样品

成果来源：扬州工业职业技术学院

3. 机器人激光焊接控制系统项目

机器人激光焊接控制方法与传统焊接方法相比，激光焊接具有能量集中、焊接变形小、焊接速度高等优点。激光焊接机器人主要由激光器、机器人等组成。利用激光进行焊接在工业界已有广泛应用。

创新性、先进性：采用机器人激光焊接方法可实现焊接过程的高效化和高柔性化。

性能指标：机器人激光焊接控制系统可实现对2kW高功率激光器的控制，实现激光功率坡调和激光调焦功能，并能完成光电一体化控制（激光器控制、光路控制、气路控制）。

合作方式：设备研发。

技术成熟度：通过中试阶段

成果来源：上海第二工业大学

4. 数控焊接变位机及弧焊机器人柔性加工单元

小批量生产的要求，对焊接生产过程进行机器人柔性焊接加工技术的应用已成为先进制造技术及机器人应用的主要趋势和主要方面。数控焊接变位机的机械结构设计，采用新型标准化的减速器件减小传动链，具有较高的标准化程度、高精度计算机控制系统及控制算法。

数控焊接变位机主要指标：无级调速，任意定位，定位精度小于±0.25mm；变位机的位置可示教，并可以编程再现。可以与各型进口机器人通讯实现点位联动。

弧焊机器人柔性加工单元需要根据具体产品设计变位机结构，可以根据用户产品设计弧焊机器人用各种变位机、翻转机和弧焊机器人行走、悬挂装置及其软硬件控制系统构成低成本弧焊机器人柔性加工单元。

该加工单元已在金川公司井下无轨设备焊接机器人工作站和铲运车机器人焊接工艺中得到了应用。

技术成熟度：通过中试阶段

成果来源：兰州理工大学

5. 机械装备自动化与智能焊接制造技术及产业化

本项目通过完善结构化焊接技术，研发视觉伺服机器人，研究焊缝图像处理算法和炉筒与大小炉盖的结构以及密封槽的设计，实现非结构化焊接制造蓝宝石炉，使其炉体性能可靠、制造工艺稳定、生产高度自动化。

技术突破和创新：

（1）研发成功视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制，首次实现焊接环境的监控；

（2）研究晶体生长炉加热后对炉筒、大小炉盖等部件密封性能的影响；合理布置了电极与抽气管道装置；获得能在生产过程中安排合理的制作工艺和技术，保证晶体生长炉的密封性、粗糙度、同心度、平行度、垂直度达标及产品量产的稳定性；

（3）研发智能制造操作平台，可对蓝宝石炉进行结构化智能焊接；

（4）研发新型宝石炉，使蓝宝石炉的智能焊接制造技术获得突破性进展。

技术成熟度：可以量产阶段

成果来源：南京工业大学

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