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哈电电机首次实现发电设备大型关键部件机器人焊接

2021-01-14 09:54:44 浏览: 15 作者: 旅知一二
摘要:攻克了发电设备大型关键部件机器人焊接应用难关,1月8日,哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司首次实现发电设备大型关键部件机器人焊接。通过应用先进、高效、智能的机器人窄间隙气保焊技术,哈电电机成功完成大型混流座环固定导叶与环板焊接。经检验,焊缝UT探伤一次性合格;相比常规焊接方式,单个焊口焊材消耗量下降76%,焊接周期减少5……

攻克了发电设备大型关键部件机器人焊接应用难关,1 月 8 日,哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司首次实现发电设备大型关键部件机器人焊接。

通过应用先进、高效、智能的机器人窄间隙气保焊技术,哈电电机成功完成大型混流座环固定导叶与环板焊接。经检验,焊缝 UT 探伤一次性合格;相比常规焊接方式,单个焊口焊材消耗量下降 76%,焊接周期减少 50%。这是哈电电机在智能制造领域实现的又一重大突破。

堪比千米走钢丝,大型关键部件机器人焊接困难重重

焊接是一个复杂过程,在机器人焊接技术生产应用过程中如何摸索出一套匹配度优异的参数尤为困难,这就像演员在钢丝上始终保持平衡而不掉落,需要技巧、经验与锲而不舍的探索。哈电电机要想实现发电设备大型关键部件机器人焊接技术生产应用,所面对的困难不仅只有这些。

由于电机产品空间结构复杂,焊接位置的可达性是一个关键制约因素。为避免碰撞干涉,机器人必须具有良好的柔韧性,能够像手臂一样到达各种 “犄角旮旯 ”。但有些极限位置,机器人还必须具有很好的刚度,以确保末端焊接电弧的稳定性和精准性。电机大型关键部件多采用 150 — 270毫米超厚板结构,相比于机器人焊接应用成熟的工程机械及车辆制造行业,焊量增加万倍不止。

UT 探伤质检严,容不得半点缺陷,每一条焊道都需要保证良好的熔合。某大型混流式座常规工艺下每个焊口需要焊接约 90 个单道焊缝,只有全部单道焊缝均无缺陷,才能确保单个焊口 UT 探伤合格,难度可见一斑。

攻克三大技术难关,机器人焊接实现生产上高效应用

对于哈电电机研发人员来说,这是一项前所未有的挑战——机器人进行大型关键部件焊接要获得稳定质量,必须攻克三大技术难题,即机器人应用技术、智能跟踪反馈技术、窄间隙焊接技术。并且,还要将三种技术像人的手、眼、脑一样系统地融合到一起,最终实现在生产上的高效应用。

通过对国内外 20 多家机器人研发制造企业进行走访交流和对比分析,哈电电机自主选型,成功集成了基于超窄间隙焊接智能寻位、跟踪、反馈技术的窄间隙智能机器人焊接工作站。

在此基础上,研发人员不断摸索,将常规的多层多道改为窄间隙多层单道,进一步开发出窄间隙气保焊工艺;采用狭窄间隙内导电杆带动焊丝摆动技术,开发相互匹配的摆动距离、摆动速度等工艺参数,保证焊缝成型和侧壁熔合质量;开发 “ 焊道排布复合智能反馈辅助技术 ”,利用智能反馈辅助技术实时调整焊接过程,确保熔合质量,成功解决不同焊接位置侧壁熔合质量难题。

一系列的创新攻关为机器人窄间隙气保焊的生产应用扫清了障碍,最终,混流机组座环机器人焊接质量稳定,UT探伤一次性合格。以单个焊口为例,焊接周期由常规 5 班次降低至 2.5 班次,生产效率大幅提升;焊材消耗量由常规 75 千克降至 18千克,降本效果十分显著。

2021 年,哈电电机焊接机器人将陆续在超高水头蓄能转轮、大型混流机组座环、高水头蓄能座环等大型关键部件焊接生产中推广应用,并逐步扩展至水轮机、发电机其它部套。

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