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換熱器管板接頭數(shù)量多，管子排列密集，且無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示。手工焊接方法在換熱器管板焊接中效率低、對(duì)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度高且焊縫質(zhì)量難以保證。

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。

八軸智能視覺焊接機(jī)器人是一種八自由度專用機(jī)器人，中六軸屬于焊接機(jī)器人，另外二軸 屬于焊接變位機(jī)，使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)焊接機(jī)器人與變位機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，其針對(duì)體系結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié) 構(gòu)、示教再現(xiàn)理論、軌跡規(guī)劃和優(yōu)化方法、軌跡跟蹤控制策略等機(jī)器人關(guān)鍵共性理論和技術(shù)展 開研究，采用運(yùn)動(dòng)控制卡的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人空間位置與速度的控制。焊接變位機(jī)同焊接機(jī) 器人配合，擴(kuò)展了焊接機(jī)器人的工作空間，提高了焊接生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。 本系統(tǒng)采用接觸式焊縫跟蹤與攝像機(jī)焊縫跟蹤系統(tǒng)相結(jié)合，焊前對(duì)焊縫進(jìn)行數(shù)據(jù)及圖像 采集，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)焊縫數(shù)據(jù)及圖像進(jìn)行處理，生成虛擬焊縫。由虛擬焊縫識(shí)別系統(tǒng)控制 執(zhí)行機(jī)構(gòu)在焊接時(shí)進(jìn)行焊縫跟蹤，提高焊縫質(zhì)量。八軸智能視覺焊接機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車及 其零部件行業(yè)和工程機(jī)械行業(yè)。機(jī)器人編程采用示教再現(xiàn)方式，可以通過(guò)示教盒直接編程也可 以進(jìn)行離線編程，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位和連續(xù)軌跡勻速控制；在焊槍部分安裝人體紅外感應(yīng)開關(guān)，保證工 作人員安全問(wèn)題；將視覺傳感器作為測(cè)量工具來(lái)測(cè)量機(jī)器人末端或是目標(biāo)的位置，利用視覺信 息來(lái)控制機(jī)器人末端執(zhí)行器相對(duì)目標(biāo)或是目標(biāo)特征的相對(duì)位置和姿態(tài)，從而減少抓取錯(cuò)誤及失 誤。

自主研發(fā)了多機(jī)器人協(xié)作焊接系統(tǒng)，其中機(jī)器人控制器自主研發(fā)，采用EtherCAT總線通訊控制底層伺服，控制周期1ms。參與協(xié)作焊接的機(jī)器人均為國(guó)產(chǎn)6軸通用該機(jī)器人，多機(jī)器人系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)對(duì)照ABB MultiMove、KUKA RoboTeam功能，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外領(lǐng)先品牌同等技術(shù)水平。具體技術(shù)指標(biāo)： ① 變位機(jī)（夾持）機(jī)器人支持6維力-力矩傳感器，實(shí)時(shí)補(bǔ)償估計(jì)偏差； ② 焊接機(jī)器人支持接觸找焊縫、激光焊縫跟蹤等多種焊接工藝； ③ 最多支持4臺(tái)機(jī)器人協(xié)作； ④ 可根據(jù)應(yīng)用需求開發(fā)新場(chǎng)景控制程序。

成果簡(jiǎn)介：  研發(fā)采用視覺伺服方法進(jìn)行焊接機(jī)器人的焊縫跟蹤控制以實(shí)現(xiàn)真空腔體的智能化焊接。為了適合高速處理焊前的對(duì)接焊縫圖像和處理多種焊縫圖像，研發(fā)基于區(qū)域的焊縫圖像處理算法和基于邊緣的焊縫圖像處理算法。研發(fā)根據(jù)焊縫圖像的特點(diǎn)定義焊縫的位置偏差和角度偏差，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)焊縫跟蹤控制器。進(jìn)而，利用視覺伺服方法進(jìn)行焊接機(jī)器人的焊縫跟蹤控制，實(shí)現(xiàn)智能

本實(shí)用新型公開了一種便于焊接布局的集成電路。包括處理信息電路、具有二極管和電容的采集信息電路和功能接口，采集信息電路中各個(gè)電容平行布置，且同一極性電極設(shè)置朝向相同，各個(gè)電容和二極管的負(fù)極設(shè)置朝向相同，各個(gè)電容和二極管的正極設(shè)置朝向相同；所述功能接口和采集信息電路分別布置在處理信息電路兩側(cè)；處理信息電路包括微處理器TMS320F2812和RISC處理器S3C44BOX，所述微處理器和所述RISC處理器之間通過(guò)各自的引腳相互連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了焊接布局的方便，增強(qiáng)了電路板的工作穩(wěn)定性，同時(shí)提高了其綜合工作性能。

成果創(chuàng)新點(diǎn) 主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：傳統(tǒng)爆炸焊接的裝置，其上表面 裸露在空氣中。而本技術(shù)在炸藥上表面對(duì)稱地放置與炸藥 下表面一致的復(fù)板和基板，整體作為一個(gè)單元；為避免上 半部分拋擲出去，因而重復(fù)該單元，讓炸藥沖擊互相約束； 最頂部不能再鋪設(shè)復(fù)板與基板，因而以膠體水替代，能提 高其能量利用率。 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：各層炸藥同步起爆、間隙及炸藥配方 和用量； 核心解決問(wèn)題、核心優(yōu)勢(shì)：解決了

主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：傳統(tǒng)爆炸焊接的裝置，其上表面裸露在空氣中。而本技術(shù)在炸藥上表面對(duì)稱地放置與炸藥下表面一致的復(fù)板和基板，整體作為一個(gè)單元；為避免上半部分拋擲出去，因而重復(fù)該單元，讓炸藥沖擊互相約束；最頂部不能再鋪設(shè)復(fù)板與基板，因而以膠體水替代，能提高其能量利用率。 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：各層炸藥同步起爆、間隙及炸藥配方和用量； 核心解決問(wèn)題、核心優(yōu)勢(shì)：解決了爆炸焊接工業(yè)生產(chǎn)中的成本和效率問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)證明五層的該結(jié)構(gòu)可以提升能量利用率 63%，且該技術(shù)多塊板一次成型，大大提高了工作效率；

本發(fā)明公開了一種合金焊接接頭的制備方法，可以降低焊接接頭中的氣孔缺陷。所述方法包括步驟：1)對(duì)工件施加第一電弧，使工件熔化并形成焊接熔池；2)對(duì)尚未凝固的熔池施加第二電弧，通過(guò)第二電弧的加熱攪拌作用，促進(jìn)熔池中的氣體逸出。第二電弧的作用主要體現(xiàn)在加熱和攪拌，加熱作用可以適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)熔池液態(tài)停留時(shí)間，此時(shí)熔池內(nèi)部氣體逸出阻力較小，同時(shí)，在攪拌作用下，微小氣孔相互碰撞并聚集從而加速逸出熔池。對(duì)比采用預(yù)熱或重熔工藝來(lái)預(yù)防和減少氣孔方法，增加第二電弧后電弧能量利用率提高，節(jié)約資源的同時(shí)避免了焊縫區(qū)域的多次加熱，焊接效率更高。