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省焊接所助力中车车辆焊接车间自动化升级改造

焊接是轨道交通、车辆等运载工具领域的关键制造工艺之一,但由于其操作环境恶劣、重复性高,且焊接质量对工人操作水平依赖性大,如何高效、高质、经济的完成焊接制造成为制造企业关注的难题。在人工成本不断上升的大背景下,“以机代人”已经成为焊接制造企业提升生产效率、保障焊接质量和降低生产成本的有效手段,进行焊接生产线的自动化升级改造成为制造行业的主流趋势。

中国中车眉山车辆厂针对敞车侧墙焊接线存在的自动化程度低、焊接效率低等不足,计划对该产线进行自动焊升级改造。省焊接所高效弧焊研发中心于2019年9月正式参与该项目竞标。高效弧焊团队在深入研究标书技术要求的基础上,全面梳理敞车典型工件侧墙从装配、点焊固定、传输、自动焊接等全工作流程,分析和识别其中的关键技术和重点要求,最终提出了动龙门焊接解决方案。该方案包括6套动龙门、12套机械手、12套焊接系统、12套激光跟踪系统、长导轨、空气净化系统、焊接台架、自动工装等装备。该方案在6家竞标单位中脱颖而出,于2019年11月成功中标眉山车辆厂敞车侧墙线自动化升级改造项目。

目前该项目进展顺利,已经完成动龙门、焊接机器人、焊接电源、激光跟踪、焊接台架等主体设备的集成,现正针对高速焊接工艺、强弧光干扰下的焊缝跟踪、受限空间立焊工艺及复杂轨迹规划等技术难题进行攻关。该生产线的焊接速度达到900mm/min(单丝)、焊缝跟踪精度0.1mm,一次轨迹实现平、立向上、立向下等多空间位置焊接,技术指标满足合同要求。预计6月份交付业主使用,该产线为中车的首套敞车侧墙焊接产线,具有良好的示范效应。

生产线调试现场

高效弧焊研发团队围绕高品质、高效率的电弧及其复合热源焊接方向,重点开展智能化高效弧焊系统研发、高效TIG、PAW、MIG及窄间隙等焊接工艺技术开发、焊接结构、工装夹具设计、变形控制技术及先进电弧焊接修复与电弧增材等方向的基础理论研究与工程应用。团队现有高级工程师3人,博士1人,面向深海工程、航空航天、船舶制造、轨道交通、核电等领域,开展了钛合金、不锈钢、高强钢等金属结构的高效焊接工艺,部分成果在核电、海工等领域获得了应用。本团队自成立以来承担了国家科技部、广东省及广州市项目10余项,授权专利10余项,获得机械工业进步奖及有色金属工业进步奖二等奖各1项。

(徐望辉供稿)