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工程車輛智能柔性焊接生產線綜合實訓系統是以“設備智能化+生產精益化+管理信息化+人工高效化”為構建理念，融合了智能焊接技術、工業機器人技術、電磁技術、氣動技術、數字化設計技術、流水線技術、工業物聯網技術、RFID數字信息技術、智能制造系統技術等多項先進制造技術，構建一條可追溯生產流程的智能柔性焊接加工綜合實訓系統。旨在促進智能制造領域高素質復合型技能人才的技術提升和培養。 工程車輛智能柔性焊接生產線整個系統既源于生產實際，又符合教學規律。總體上既體現焊接加工智能制造自動化，數字化，網絡化、智能化等先進性特征，也統籌兼顧工業機器人、自動化裝置、電氣控制等相關專業的實訓教學。通過系統實操實訓，強化學生在焊接機器人、工業機器人系統安裝、接線、編程、調試、故障診斷與維修等方面的職業能力，培養面向我國產業轉型的技術技能復合型人才。該系統周圍環境配置安全防護欄，急停按鈕等安全措施，保證安全有效的進行教學實訓。

華南理工大學焊接裝備團隊經過多年艱苦努力，成功開發出面向復雜水下空間環境的機器人水下焊接制造系統，在水下機器人移動平臺、水下機器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺檢測、工藝過程計算模擬、質量評價等關鍵核心技術取得了突破。研制的機器人水下焊接系統已在中廣核等進行示范應用，可應用于強核輻射環境水下焊接與在役修復，水下焊接制造過程穩定，焊縫成形美觀，焊接接頭質量優良。通過產學研用合作，部分核心技術已在國內焊接設備上市公司等進行技術轉化。 相關研究成果已申請國際PCT 5項、國家專利81件（發明42件），軟件著作權登記21件。研究工作被科技日報作為35項卡脖子技術之一（第28項）進行了重點報道，人民網、新華網、中國新聞網等主流媒體都做了相關報道。 黨中央、國務院高度重視海洋經濟發展，作出了建設海洋強國的重大戰略部署。機器人水下焊接制造技術不僅可以滿足海洋資源開發裝備現場制造、在役修復的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權裝備在惡劣環境下的自動化維保能力，也能夠應用于核電站強核輻射環境應急事故緊急修復處理。水下機器人焊接制造技術是科技日報重點報道的35項卡脖子技術之一。總體技術方案電站現場機器人水下焊接實驗知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

華南理工大學焊接裝備團隊經過多年艱苦努力，成功開發出面向復雜水下空間環境的機器人水下焊接制造系統，在水下機器人移動平臺、水下機器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺檢測、工藝過程計算模擬、質量評價等關鍵核心技術取得了突破。研制的機器人水下焊接系統已在中廣核等進行示范應用，可應用于強核輻射環境水下焊接與在役修復，水下焊接制造過程穩定，焊縫成形美觀，焊接接頭質量優良。通過產學研用合作，部分核心技術已在國內焊接設備上市公司等進行技術轉化。 相關研究成果已申請國際PCT 5項、國家專利81件（發明42件），軟件著作權登記21件。研究工作被科技日報作為35項卡脖子技術之一（第28項）進行了重點報道，人民網、新華網、中國新聞網等主流媒體都做了相關報道。 黨中央、國務院高度重視海洋經濟發展，作出了建設海洋強國的重大戰略部署。機器人水下焊接制造技術不僅可以滿足海洋資源開發裝備現場制造、在役修復的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權裝備在惡劣環境下的自動化維保能力，也能夠應用于核電站強核輻射環境應急事故緊急修復處理。水下機器人焊接制造技術是科技日報重點報道的35項卡脖子技術之一。 總體技術方案 電站現場機器人水下焊接實驗

本技術來源于國家 863 主題課題“相貫曲線自動焊接數控裝備技術與應用示 范”（編號：2012AA041307）。 相貫曲線的焊接問題在核電裝備、電站鍋爐、造船、壓力容器、油氣輸送、 供水供暖等行業廣泛存在。常見的管-管相貫曲線有垂直正交、斜交、偏心交等 多種相關形式，此外，還存在非管-管相貫形式，如：球-管相貫、弧形管-直管 相貫、橢球-管相貫、錐-管相貫等。常見相貫曲線的自動切割裝備技術已經得 到突破并推廣應用，但相貫曲線自動焊接裝備關鍵技術仍有待突破，目前國內 外仍廣泛采用手工焊接方式，焊接質量和效率遠不能滿足要求。大型、關鍵核 心部件，采用手工焊接，不但工作量大，而且對焊工的技能、體能及責任心均 有很高的要求，焊接難度很大，焊接質量很難保證。研究基于數控技術的空間 相貫曲線自動焊接裝備技術是解決重點行業關鍵核心部件高質高效焊接迫切需 求的有效途徑。 針對相貫曲線自動焊接/切割技術的應用需求，開發了相貫曲線自動切割/焊 接一體化數控裝備技術，研發了 6 軸聯動樣機，進行了切割/焊接實驗并進行了 應用示范，證明了課題技術的先進性和裝備設計的合理性，具有廣闊的應用前 景。該裝備技術屬國內外首創，已申請發明專利 5 項，軟件著作權 2 項。

本發明公開了一種針對復雜曲線構件的激光焊接實時在線監控 系統。該在線監控系統的硬件平臺包括激光焊接頭、機器人、影像采 集設備、圖像處理單元、數據處理單元、反饋調節單元、機器人控制 單元。該系統的目的是通過實時拍攝焊接頭與工件的相對形位，將實 際形位與規劃行位比對，計算回歸規劃路徑所需的補償矢量，繼而將 該矢量加載于機器人上以調節機器人按照預定軌跡進行焊接。

所屬行業領域 金屬加工 成果簡介 攪拌摩擦焊是一種固相連接技術，具有接頭無粗大凝固組織、氣孔、夾雜、熱裂紋等缺陷，且成本低、無污染、焊后殘余應力及變形小、全位置焊接自動化等諸多優點，在航空、航天、船舶、核工業、兵器、交通運輸、建筑、電力、能源、家電等領域中得到了廣泛應用。ODS材料采用普通的熔焊技術容易嚴重破壞其原始結構，導致焊縫完全喪失母材ODS粒子強化的特性。另外，熔焊較高的溫度也容易

MKRB-Y2激光焊接機器人工作站主要由焊接機器人、變位機、激光器、激光電源、控制系統、激光指示定位系統、光纖傳輸及聚焦系統、冷卻系統等組成一套智能激光焊接機器人工作站。 工作站激光電源采用最新型基干觸摸屏操作控制的智能化高精度恒流型開關電源，內部采用基干FPGA和ARM的嵌入式結構，控制部分是基于Linux內核操作系統，外部顯示配置彩色觸摸屏，提供了水溫、水壓、缺相、過流、過壓等多種故障報警功能，通過觸摸屏界面可以實現對多種激光波形和參數分段進行編程，人機界面美觀大方，功能強勁，質量可靠，各種技術指標參數處干同行業技術領先水平。基于工業控制現場總線的數據通訊，具備較強的抗干擾能力。

一種磁力攪拌的 CO2 激光-TIG 電弧復合焊接方法。本發明公開 了一種通過縱向磁場實現熔池磁力攪拌的方法，在 CO2 激光-TIG 電弧 復合焊接基礎之上增加縱向磁場實現焊接組織晶粒細化及能量耦合效 率提高的功能，其通過合理的功率、焦距、離焦量、氦保護氣體流量 等 CO2 激光工藝參數，鎢極直徑 D、弧長、焊接電流、氣體流量等 TIG 電弧工藝參數，以及磁感應強度、頻率等縱向磁場工藝參數的設置， 提高了激光-電弧復合焊接的能量耦合效率及焊縫成形質量。 

本項目通過完善結構化焊接技術，研發視覺伺服機器人，研究焊縫圖像處理算法和爐筒與大小爐蓋的結構以及密封槽的設計，實現非結構化焊接制造藍寶石爐，使其爐體性能可靠、制造工藝穩定、生產高度自動化。本項目的實施實現了如下的技術突破和創新：(1) 研發成功視覺伺服方法進行焊接機器人的焊縫跟蹤控制，首次實現焊接環境的監控。(2) 研究晶體生長爐加熱后對爐筒、大小爐蓋等部件密封性能的影響；合理布置了電極與抽氣管道裝置；獲得能在生產過程中安排合理的制作工藝和技術，保證晶體生長爐的密封性、粗糙度、同心度、平行度、垂直度達標及產品量產的穩定性。(3) 研發智能制造操作平臺，可對藍寶石爐進行結構化智能焊接。(4) 研發新型寶石爐，使藍寶石爐的智能焊接制造技術獲得突破性進展。●應用前景： 我國焊接自動化的市場容量在不斷擴大，作為需求導向型行業，焊接自動化在工程機械和石油化工等行業中得到廣泛應用。此外，在提高勞動生產率、提升產品質量和增強競爭力等方面，焊接自動化裝備作為重要的基礎裝備之一，對我國未來先進制造技術的核心競爭力具有重要意義。而且對中國企業現有產能的焊接設備進行技術改造升級，也將產生巨大的焊接自動化裝備需求，中國焊接自動化裝備市場已進入高速發展階段。