[01214284]新一代高性能零飞溅焊接机器人系统的创新研制

本成果来源于由华南理工大学牵头,广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院）（原中国-乌克兰巴顿焊接研究院）参与承担的广东省科技计划项目《新一代高性能零飞溅焊接机器人系统的创新研制》（项目编号：2014B010104002）,主要针对我国量大面广的轻质合金、镀层钢板、高强度薄钢板等材料的低飞溅、优质高速、低变形、低热输入焊接工艺需求,在前期研究成果的基础上,进一步开发出国产化的低飞溅高性能机器人焊接技术及系统。本成果采用基于DSC级高速STM32F405 DSC的数字控制技术和基于宽禁带SiC功率器件的大功率超高频逆变技术构建高性能的全数字逆变式机器人焊接电源;研制基于DSC的数字脉动送丝系统;以现有的机器人本体为基础,利用高速CAN总线实现焊接机器人系统的数字集成;在此基础上,采用时变外特性控制策略,将电流电压波形精密数字调制技术和脉动送丝相结合,精确控制熔滴生长和过渡过程的电压和电流高速变化过程,达到近零飞溅效果;采用高速摄影分析、焊接过程电信号同步采集分析以及焊缝宏微观分析相结合,对焊接过程质量进行评价;通过集成创新,开发出具有自主知识产权的新一代高性能国产化焊接机器人系统,可以实现近零飞溅、低热输入、节能环保、优质高效的焊接效果。本成果已经通过第三方检测,并且已在水下机器人焊接等领域应用,具有较高的成熟度。我省我国日益增长的碳钢、不锈钢、铝等黑色、有色金属及其合金以及造船、锅炉、管道、压力容器等构件以及装备的制造迫切需要高效高性能机器人焊接技术和设备。本成果正好可以满足这方面的产业需求,所面对的市场前景非常广阔,将产生重大的社会和经济效益。