2. 產(chǎn)品結構特點(diǎn)及技術(shù)創(chuàng )新點(diǎn)
(1)結構特點(diǎn)
超長(cháng)型材智能攪拌摩擦焊成套裝備主要用于動(dòng)車(chē)組及城軌車(chē)輛長(cháng)地板部件的攪拌摩擦焊接,且具備圓弧頂蓋、動(dòng)車(chē)組長(cháng)側墻板等部件的焊接能力。設備采用雙龍門(mén)、雙工位結構型式,單套龍門(mén)系統配有X、Y、Z、A四個(gè)數控坐標軸,龍門(mén)沿導軌移動(dòng),溜板沿橫梁導軌移動(dòng)、滑枕沿溜板導軌垂直移動(dòng)和焊接主軸頭繞X軸旋轉運動(dòng)。設備控制系統可實(shí)現三軸聯(lián)動(dòng)控制。
設備工裝包含兩個(gè)工位,既可以單套工裝自動(dòng)調節,適應單臺位正反裝焊接,也可以?xún)蓚€(gè)工位配合使用,實(shí)現長(cháng)地板正反兩面攪拌摩擦焊接??蛇m應的產(chǎn)品長(cháng)度范圍為14940mm-22360mm,寬度范圍為2500mm-3100mm,工裝裝夾位置可在上述范圍內自動(dòng)調整。
設備集成了柔性智能液壓恒壓力控制、多焊縫激光尋蹤、長(cháng)直型材攪拌摩擦焊變形控制、焊接質(zhì)量在線(xiàn)監測、恒溫控制智能攪拌工具及工藝數據庫等技術(shù),可實(shí)現軌道交通多條長(cháng)直焊縫全自動(dòng)化焊接。
(2)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng )新點(diǎn)
創(chuàng )新點(diǎn)1:開(kāi)發(fā)了焊縫激光跟蹤系統,對焊縫位置進(jìn)行掃描和數據處理,實(shí)時(shí)檢測焊縫中心坐標值,通過(guò)裝備控制系統調整攪拌工具的位置,保證攪拌工具始終位于焊縫中間位置。開(kāi)發(fā)了穩定可靠的恒壓力控制功能,具備柔性控制及快速響應的優(yōu)點(diǎn),能滿(mǎn)足高速焊接條件下的壓力調整需求。
創(chuàng )新點(diǎn)2:開(kāi)發(fā)了大跨距長(cháng)行程龍門(mén)高精度控制技術(shù),降低裝備焊接結束后快速返回焊接起始點(diǎn)帶來(lái)的長(cháng)行程精度累計誤差。裝備采用擺動(dòng)式雙電機消隙形式+滾輪軌道式新型動(dòng)龍門(mén)結構+外置滾輪安裝圓光柵的形式,圓光柵跟隨滾輪旋轉,降低長(cháng)行程累計誤差,實(shí)現全行程閉環(huán)控制。
圍繞設備研發(fā)的產(chǎn)品獲得以下專(zhuān)利:
一種攪拌工具的表面處理方法(ZL201911093739.0)
一種無(wú)飛邊及減薄的無(wú)軸肩攪拌摩擦焊工具(ZL201921931810.3)
一種去飛邊攪拌摩擦焊的焊接裝置及方法(ZL202010878035.0)
一種攪拌摩擦焊工藝試驗平臺系統及工裝(ZL201921582437.5)
一種攪拌摩擦焊主軸頭自動(dòng)偏擺裝置(ZL202123115726.4)
一種攪拌摩擦焊接傾角自動(dòng)調整裝置(ZL202120523390.6)
一種液壓恒壓力伺服控制系統(ZL202123374862.5)
3. 圍繞該產(chǎn)品所開(kāi)展的技術(shù)創(chuàng )新工作
本產(chǎn)品是一款超長(cháng)型材智能攪拌摩擦焊成套裝備,設備行程長(cháng)、跨距大,自動(dòng)化、智能化程度高。公司在現有攪拌摩擦焊接相關(guān)技術(shù)儲備的基礎上,集中優(yōu)勢技術(shù)團隊,不斷突破創(chuàng )新,圍繞柔性智能液壓恒壓力控制、焊縫激光尋蹤、長(cháng)直型材攪拌摩擦焊變形控制、焊接質(zhì)量在線(xiàn)監測、恒溫控制智能攪拌工具及工藝數據庫等關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)行重點(diǎn)研發(fā)攻關(guān)。成功研制了以軌道交通列車(chē)長(cháng)地板為典型應用場(chǎng)景的大跨距長(cháng)行程高端智能攪拌摩擦焊裝備,開(kāi)發(fā)并優(yōu)化了超長(cháng)型材攪拌摩擦焊工藝,推動(dòng)了研究成果的示范應用。
4. 產(chǎn)品應用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)化前景
某軌道交通領(lǐng)域用戶(hù)使用產(chǎn)品后反饋認為,該設備運行穩定,焊接速度超過(guò)2m/min,焊縫不涉及未焊透、未填滿(mǎn)、裂紋、溝槽、隧道等缺陷,焊后接頭強度不低于母材的80%,焊后母材壓深量不大于0.3mm。設備采用恒溫控制智能攪拌工具,對攪拌工具軸肩和攪拌針的螺紋結構進(jìn)行了優(yōu)化設計,攪拌工具壽命提高到5000m以上,大幅降低了用戶(hù)生產(chǎn)成本。