Технология автоматизации сварки: анализ основных преимуществ, классификации и промышленных приложений

 

Технология автоматизации сварки относится к использованию роботов, интеллектуальных устройств и систем управления для достижения интеллектуального управления процессом сварки, заменяя традиционные ручные операции, тем самым повышая эффективность, качество и безопасность. Эта технология уменьшает человеческие ошибки, точно контролируя параметры сварки и траектории движения, и теперь стала ключевым столпом в обрабатывающей промышленности, такой как автомобильная, аэрокосмическая и электронная промышленность.

 

I. Основные преимуществаТехнология автоматизации сварки

1. Улучшение качества и последовательности сварки

Автоматизированное оборудование обеспечивает равномерные и свободные от дефектов сварки путем программного управления параметрами, такими как ток и скорость, особенно подходящими для области точного производства. Например, технология лазерной сварки может уменьшить зону, затронутую теплом, до миллиметрового уровня, подходящего для высокоточного соединения тонкоплитных материалов.

2. Повышение эффективности производства более чем на 50%

Роботы могут работать непрерывно в течение 24 часов, значительно сокращая производственный цикл. Возьмем в качестве примера производство автомобилей. Робот для сварки может выполнять 300 сварк в час, что значительно превышает эффективность ручного труда.

3. Снижение трудовых рисков и затрат

Автоматизированное оборудование заменяет ручный труд в опасных условиях, таких как высокотемпературные и токсичные газы, снижая риск травм, связанных с работой. В то же время он снижает материальные отходы и затраты на труд, а общая стоимость производства предприятий снижается более чем на 30%.

4. Поддержка сложных процессов и гибкого производства

Интеллектуальные системы сварки могут быстро переключать программы сварки для удовлетворения потребностей различных деталей. Например, технология управления зрением может автоматически определить положение сварки, что позволяет точно сварить нерегулярные детали.

5. Содействие технологическим инновациям и промышленной модернизации

Применение таких технологий, как сварка аддитивного производства и многоосные роботы, позволяет интегрально формировать сложные конструктивные части (такие как компоненты аэрокосмического двигателя), ускоряя итерацию продукта.

 

II. Основная классификация технологии автоматизации сварки

1. Дуговая сварка роботов

Используя технологию газовой или дуговой сварки, они подходят для непрерывной сварки средних и толстых пластинных материалов, таких как сварка палубы корабля. Они характеризуются высокой гибкостью и могут адаптироваться к различным комбинациям материалов.

2. Лазерная сварка роботов

Они достигают сварки с точностью микронного уровня через лучи света высокой энергетической плотности и широко используются в соединении электронных компонентов и аккумуляторных батарей новых энергетических транспортных средств. Их способность контролировать тепловую деформацию превосходит традиционные процессы.

3. Место - Robots сварки

Они обеспечивают быстрое слияние металлов посредством сопротивляемого нагрева. 90% сварки в производстве кузовов автомобилей выполняются роботами, и один цикл сварки занимает всего 0,5 секунды.

4. Интеллектуальная композитная технология сварки

Технология аддитивного производства, которая сочетает в себе 3D-печать и сварку, может обрабатывать специальные конструкции, которые трудно достичь с помощью традиционных процессов, и продвигается в аэрокосмической области.

 

III. Ключевые технические аспекты и промышленное применение

1. Оптимизация параметров процесса

Выберите метод сварки в соответствии с толщиной материала (например, тонкие пластины 0,5 мм или сталь толщиной 20 мм). Например, импульсная газообразная сварка часто используется для тонких пластин из алюминиевого сплава для уменьшения дефектов окисления.

2. Интеллектуальная система управления

Сварочные роботы, оснащенные датчиками силы и модулями мониторинга в режиме реального времени, могут автоматически компенсировать деформацию рабочей части, достигая скорости прохождения 99,9% при сварке кожи самолета.

3. Сценарии применения промышленности

- Автомобильное производство: Линия сварки кузова в белом цвете использует несколько роботов для совместной работы с точностью ± 0,02 мм.

- Аэрокосмическая: сварка компонентов из титанового сплава должна быть завершена в инертной газовой среде, а автоматизированное оборудование гарантирует, что сварки свободны от порных дефектов.

- Электронная промышленность: технология микро-пучка плазмы используется для сварки микро-платы, а диаметр сварных пятен меньше 0,1 мм.

 

IV. Будущие тенденции в области развития

С развитием Индустрии 4.0 автоматизация сварки будет развиваться в направлении повышения интеллекта:

- Анализ сварки больших данных с помощью машинного обучения для автоматической оптимизации параметров процесса;

Использование технологии 5G для достижения совместной эксплуатации оборудования между мастерствами, улучшения скорости реагирования производственных линий;

Совместные роботы (коботы) будут популяризованы на малых и средних предприятиях, снижая порог трансформации автоматизации.

Технология автоматизации сварки изменяет производственный ландшафт, переходя от повышения эффективности одного процесса к интеллектуальному производству на протяжении всего процесса. Предприятия должны выбирать соответствующие решения автоматизации в соответствии с собственными потребностями и одновременно обучать технические таланты, чтобы воспользоваться возможностью нового раунда промышленной модернизации.