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內(nèi)容介紹： 釆用電液比例控制及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程中主軸轉(zhuǎn)速、軸 向壓力（摩擦壓力、頂鍛壓力）的閉環(huán)控制，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度的開(kāi)環(huán)控制， 可實(shí)時(shí)顯示焊接過(guò)程中主軸轉(zhuǎn)速、軸向壓力（摩擦壓力、頂鍛壓力）、焊 接縮短量（滑臺(tái)位移）、摩擦功率（主軸電機(jī)電流）曲線與數(shù)據(jù)，開(kāi)關(guān)量 （DI、DO）狀態(tài)，可列表顯示、回放、打印、存儲(chǔ)與調(diào)用所有參數(shù)及曲線， 進(jìn)行焊接方式控制。

雙面雙弧焊接技術(shù)是采用兩個(gè)電弧在工件的兩面同時(shí)操作立焊-立焊、平焊-仰焊的一種焊接工藝。雙機(jī)器人協(xié)同雙面雙弧焊接技術(shù)是利用兩臺(tái)焊接機(jī)器人協(xié)同實(shí)現(xiàn)雙面雙弧焊接的技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)包括雙機(jī)器人電弧焊接同步協(xié)調(diào)技術(shù)，平焊-仰焊、立焊-立焊雙面雙弧熔池控制技術(shù)和雙面雙弧焊接工藝技術(shù)。 使用該系統(tǒng)焊接擁有三大優(yōu)勢(shì)：優(yōu)質(zhì)--同步熔透，焊縫缺陷少，外觀成形好；低耗--焊接5-12mm厚板，無(wú)需開(kāi)坡口，不填絲或極少填絲；高效--雙面焊接，不需清根，工件無(wú)需翻轉(zhuǎn)，效率極高，焊接10mm高強(qiáng)鋁合金，焊接時(shí)

由于大尺寸焊接結(jié)構(gòu)尺寸較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以其有限元建模過(guò)程難度較大，利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)對(duì)整個(gè)建模過(guò)程進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為典型的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)有限元仿真過(guò)程更加簡(jiǎn)單、效率更高。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 由于大尺寸焊接結(jié)構(gòu)尺寸較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以其有限元建模過(guò)程難度較大，利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)對(duì)整個(gè)建模過(guò)程進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為典型的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)有限元仿真過(guò)程更加簡(jiǎn)單、效率更高；同時(shí)有限元分析對(duì)網(wǎng)格模型的要求高，需要在保證計(jì)算精度的前提下保證計(jì)算效率，使用網(wǎng)格過(guò)渡技術(shù)，保證熱源影響大的區(qū)域使用精細(xì)的網(wǎng)格，熱源影響小的區(qū)域使用較粗的網(wǎng)格，從而達(dá)到相同網(wǎng)格條件下更精確地計(jì)算結(jié)果與更高的計(jì)算效率。例如《大型復(fù)材工裝焊接工藝研究》項(xiàng)目，針對(duì)大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件Invar合金模具手工電弧焊焊接工藝進(jìn)行研究，采用高效建模的手段對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行模擬分析，降低時(shí)間與材料等方面的成本。采用實(shí)驗(yàn)與仿真并行，理論分析、實(shí)驗(yàn)研究、仿真分析相結(jié)合的技術(shù)路線開(kāi)展 Invar 合金試板件手工焊接工藝參數(shù)探索。 三、創(chuàng)新點(diǎn)及主要技術(shù)指標(biāo) 創(chuàng)新點(diǎn)：參數(shù)化建模，縮短建模周期；采用非均勻過(guò)渡性網(wǎng)格以控制計(jì)算量，在保證計(jì)算精度的前 提下壓縮計(jì)算量，采用多 CPU 并行計(jì)算以提高計(jì)算效率。 技術(shù)指標(biāo)：建模效率提高 30%，計(jì)算效率提高 30%。 四、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及獲獎(jiǎng) 論文10余篇，其中典型示例如下： Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting  deposition of Invar alloy Stochastic Modeling Columnar Dendritic Grain Growth in the Weld Pool of Al-Cu alloy 專利： 基于精準(zhǔn)能量分配的激光-電弧復(fù)合加工的能量分配系數(shù)模型的構(gòu)建方法 一種焊接過(guò)程氣孔形成與演變的二維計(jì)算機(jī)模擬方法

智能焊接機(jī)器人：帶有視覺(jué)識(shí)別和激光掃描系統(tǒng)，能自動(dòng)識(shí)別待焊接特征，通過(guò)視覺(jué)識(shí)別粗略判斷零部件特征，在此基礎(chǔ)上利用激光掃描精確確定焊接位置，對(duì)大型零部件進(jìn)行自動(dòng)特征識(shí)別和焊接，提高小批量產(chǎn)品的焊接速度和質(zhì)量。

長(zhǎng)征五號(hào)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)噴管延伸段由300多根變截面薄壁方管螺旋纏繞排布焊接而成，焊縫長(zhǎng)度超過(guò)1700米。手工焊接存在的焊接質(zhì)量穩(wěn)定性差、生產(chǎn)效率低的問(wèn)題難以保證運(yùn)載火箭密集發(fā)射、高可靠性提出的精細(xì)化高效焊接需求。 哈工大材料學(xué)院陳彥賓教授研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了近10年的技術(shù)攻關(guān)，基于焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)理論，提出了密排焊道錯(cuò)位焊接控制變形的方法，有效地解決超薄異形管焊接變形的難題；采用三條紋結(jié)構(gòu)光識(shí)別技術(shù)，突破了帶羊角焊縫識(shí)別、大曲率軌跡的跟蹤瓶頸；開(kāi)發(fā)出了九軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)化集成技術(shù)及裝備，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程參數(shù)及工藝裝備的精密控制。團(tuán)隊(duì)先后研制出具有國(guó)際先進(jìn)水平的機(jī)器人自動(dòng)化焊接裝備，提供多臺(tái)設(shè)備完成了生產(chǎn)車間的技術(shù)升級(jí)和改造，實(shí)現(xiàn)了氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)管束式噴管延伸段的自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)周期縮短一半以上。

錐管、葫蘆形管拔制、螺旋管（桿）高效拔制、方矩管頂推成型等新工藝與設(shè)備。錐管拔機(jī)采用全液壓驅(qū)動(dòng)，具有國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，它的設(shè)計(jì)完成及應(yīng)用必將帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。 錐管、葫蘆形管（縱向變徑管）被廣泛地用作各種形式的散熱器管、燈桿、旗桿及裝飾桿件，縱向變厚度管用于管端加工內(nèi)外螺紋等方面。僅以燈桿為例，隨著我國(guó)城市公路、立交橋、高速路網(wǎng)的發(fā)展，特別是國(guó)家開(kāi)發(fā)西部戰(zhàn)略的實(shí)施，燈桿用錐管的需求市場(chǎng)巨大。

技術(shù)原理 ：電弧傳感器是實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤毆打傳感器。在電弧 傳感器，旋轉(zhuǎn)式掃描傳感因掃描頻率高，掃描連續(xù)而成為電弧傳感器中最 佳選擇。本旋轉(zhuǎn)掃描焊炬，是在焊炬的導(dǎo)電桿上部與上殼體之間連接上絕 緣蓋，焊炬的保護(hù)氣罩與下殼體之間連接下絕緣蓋。 技術(shù)特點(diǎn) ：獨(dú)特的絕緣、偏心調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅保證旋轉(zhuǎn)電弧傳感 器外殼與導(dǎo)電桿之間的絕緣，保護(hù)氣罩與導(dǎo)電桿之間的絕緣，而且結(jié)構(gòu)緊 湊，絕緣效果好。偏心調(diào)節(jié)塊由于采用耐熱絕緣材料

一種用于旋轉(zhuǎn)掃描焊炬的冷卻、保護(hù)氣室裝置，它包括水氣室主體、 氣室套、水室套、進(jìn)水管、出水管、其特征是在水氣室主體外部上下分別 連接氣室套和水室套，形成氣室和水室，進(jìn)水管和出水管穿過(guò)氣室連接水 室。 本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：獨(dú)特的冷卻、保護(hù)氣室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅使冷卻室 與保護(hù)氣室為一體，而且結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻、保護(hù)效果好。由于結(jié)構(gòu)尺寸緊 湊，拓展了旋轉(zhuǎn)電弧傳感的應(yīng)用范圍，使其能對(duì)折角角焊縫及空間受限的 焊縫進(jìn)行跟蹤