采用焊接整體機身壁板代替傳統的鉚接機身壁板可以極大地減輕構件的重量、降低制造成本、提高生產效率,因而成為大型民用飛機制造技術的發展趨勢之一。由于雙激光束焊接針對蒙皮長桁結構減重效果更為明顯,同時對于復雜構件具有較好的空間可達性,因而受到廣泛的關注。目前,空中客車等航空制造企業在其多種機型上采用了激光焊接的整體機身壁板制造技術。然而,基于焊接的整體機身壁板制造技術是當代民機制造技術中的難點之一。目前我國大型客機設計方案中的機身壁板新型鋁合金焊接技術,其工藝性有自身的特點。
機器人因其重復精度高、可靠性好、適用性強等優點應用于各行各業,而目前航空航天產品制造過程仍舊是勞動密集、工序繁復、工況惡劣、輔以大量工裝夾具并以手工制造為主。自動化生產能力不足,已成為制約提高武器裝備可靠性和生產能力的瓶頸。在我國大力發展航空航天的時代背景下,航空航天制造企業應用工業機器人進行自動化生產,對企業生產模式轉型升級、裝備先進制造能力提升具有重要意義,而焊接正式航空航天產品制造過程中重要環節,激光焊接機器人在此處扮演的角色就極其重要了。
機器人激光焊接技術在制造業市場廣闊
世界各主要工業發達國家都非常重視發揮焊接研究機構的作用,基本上都形成大學研究所企業的三級研究開發體系。各主要工業發達國家都成立了焊接研究所,如英國的焊接研究所(TWI)、美國的愛迪生焊接研究所(EWI)、法國焊接研究所(FWI)、日本的連接與溶接研究所(JRWI)、烏克蘭的巴頓電焊研究所(PEWI)、德國亞琛大學的焊接研究所(ISF)和德國焊接學會(DVS)下屬的分布在全國各地的焊接研究與培訓中心(SLV)等,而韓國的焊接研究中心是設在韓國現代科學技術研究院(KAIST)的韓國工業生產技術研究院KITCH之內。它們都屬于的焊接研究機構。
機器人焊接技術未來的研究方向主要有:
1)焊接過程控制系統的智能化。電子技術、計算機微電子和自動化技術的發展,推動了焊接自動化技術的發展。特別是數控技術、柔性制造技術和信息處理技術等單元技術的引入,促進了焊接自動化技術革命性的發展;
2)開展控制方法方面的研究,包括線性和各種非線性控制。代表性的是焊接過程的模糊控制、神經網絡控制,以及專家系統的研究;
3)焊接柔性化技術。將各種光、機、電技術與焊接技術有機結合,以實現焊接的化和柔性化。用微電子技術改造傳統焊接工藝裝備,是提高焊接自動化水平淡的根本途徑。將數控技術配以各類焊接機械設備,以提高其柔性化水平;