智能化引领焊接与切割设备不断升级
发布:czzysb 浏览:1769次

       随着技术进步,以及为了适应一些特定的精密零件焊接或便于野外作业,焊接设备不断向小型化、微型化方向发展。
  由德国焊接学会主办的埃森焊接与切割展览会是世界上最大的焊接、切割类展览会之一,展出内容代表着目前世界上焊接与切割领域内最先进的焊接材料、工艺技术以及自动化设备。本届展会的内容较突出的特点是焊接自动化的飞速发展,从普通的气体保护焊到先进的搅拌摩擦焊完全可以由机器人操作,代替了传统的手工操作,灵活的机械手臂和精准的数控平台大大提高了焊接效率和质量。焊缝的自动跟踪技术保证了焊接精度,焊缝在线检测技术提高了焊接效率和质量。水刀切割较传统的热切割技术,不会产生烟尘和有害气体,完全实现绿色环保。德国的微型真空电子束焊接设备更加精巧,真空室只有人的头部大小。
  1.焊割设备的数字化、自动化程度高
  本届焊接展览会的一个最大看点就是焊割设备的数字化、自动化程度高,除了焊条电弧焊、氩弧焊设备,大部分焊割设备均采用了NC数控系统和人机界面,操作者可以根据不同的焊接件通过人机操作界面自由设定焊接参数或编制焊接程序,并将焊接程序储存于NC控制系统,最多可储存焊接程序上百个,实现了智能化焊接,同时再配以机器人或机械臂系统,实现全方位高效自动化焊接或切割。不但降低了劳动作业强度,大大提高了效率,同时可获得稳定、可靠的高质量焊缝,并且焊接工艺重复性、再现性好,焊接质量一致性好。
  各大厂商纷纷用尽浑身解数来吸引参观者的眼球。如ABB公司利用两个机器人协同“工作”,每个机器人末端手臂均“抓”着一个如家用电视大小的显示屏,然后共同组成一个画面。FANUC公司推出的两个机器人协同“焊接”篮球球线的展示。众所周知,篮球表面有好多球线,这些球线的走向很好地代表了目前各种复杂焊缝的形状,如马鞍形、相贯线等。这些焊缝如果仅仅使用一个焊接机器人的话,是很难实现的,而如果采用两个机器人协同工作,便很容易实现。FANUC公司很好地解决了这些问题,并且从其公司展出的内容可以看出,这些问题解决的相当漂亮。
  机器人的协同运动是本届埃森展的一大亮点。传统的一台焊接机器人配备一个转台,只有8个自由度,虽然可以焊接一些形状复杂工件的复杂焊缝,但是随着产品小批量、多样化的发展,一个机器人配备一个转台已经完全不能满足要求。而两个机器人的协同运动,一共可以产生12个自由度,这样大大增加了其“柔性度”,完全可以胜任各种复杂的焊缝,如图1所示。这些技术如在兵器行业的车体、炮塔等大型结构件的焊接上推广应用,既可以实现高速高效焊接,又可以降低制造成本,大大缩短制造周期。
  2.焊接设备的功率大型化及设备小型化
  为了满足一些大厚度零部件的焊接生产需求,各种大功率焊接设备应运而生,特别是高能束焊接设备,如:激光、电子束焊接设备,随着其设备制造的关键技术瓶颈的突破,已生产出一些大功率或超大功率的焊接设备。目前大功率激光器功率可达10kW以上,已可用于组合齿轮及厚板的焊接;英国CVE的大功率电子束焊机,功率可达100kW以上,可以一次焊透380mm厚不锈钢板,同时还可应用于电子束自由成形制造技术及表面精密成形,为高能束加工技术在制造业中的应用提供了更广阔的前景。
  随着技术进步,以及为了适应一些特定的精密零件焊接或便于野外作业,焊接设备不断向小型化、微型化方向发展,如图2所示。本届展会的另一大特点就是所展出的焊机已经由传统的“傻、大、笨、粗”趋于小型化和便利化。焊接及切割设备体积小、重量轻、便携,完全可以满足不同环境、不同场合的焊接需要。典型小型焊接设备有德国FOCUS生产的微型电子束焊接设备,功率2kW,真空室尺寸200mm2,整个焊接系统只有办公桌大小,可满足各种小尺寸精密零件的焊接。上海沪工系列迷你逆变电弧焊机,最小尺寸仅有185mm×75mm×140mm,重量仅有1.8kg,便于携带,极大的满足了野外作业要求。这对于大型兵器装备服役状态下的修复具有重要意义。

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