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成果與項目的背景及主要用途：近年來我國鋼材年消耗量迅速增加，焊接工程量巨大，高效化焊接成為焊接技術發展的主流。MAG/CO2 焊由于其易于實現自動化、抗銹低氫、成本低以及可進行全位置焊接等優點，成為高效化焊接方法的重要選擇。在我國，以 MAG/CO2 焊為主的氣體保護焊工藝應用水平與發達國家相比仍有較大差距，但發展較快。據統計：1999 年，我國的氣體保護焊在整個焊接工藝中所占的比例約為 10%，而日本和美國則達 70%左右；2002 年我國此比例達到了約 17%，預計 2005 年可以達到 22~25%。在我國以 MAG/CO2焊為主的氣體保護焊在很大范圍內正逐步取代焊條電弧焊，極具發展潛力。MAG/CO2 氣體保護焊短路過渡方式應用非常突出，國內外研究人員的研究 證明：采用 MAG/CO2 焊短路過渡形式，可以有效地防止高速焊接(1m/min 以上)時形成的焊接缺陷。但由于 MAG/CO2 焊保護氣體本身的物理性質所決定的，使用活性 CO2 氣體保護的焊接無論是采用細絲短路過渡方式，還是粗絲大電流的顆粒過渡方式，都會造成較大的飛濺，在短路過渡方式中，焊縫成形差也是很大的問題。著名的 STT 控制法利用對電流電壓的快速控制，大大降低了短路過渡過程的飛濺，改善了焊縫成形，但也只適用于電流較小的場合，用于高速焊接需要大電流的場合時仍存在飛濺大等不足之處。 該技術主要解決純 CO2 氣體保護焊或低氬保護 MAG 焊時短路過渡的飛濺和焊縫成形問題。 技術原理與工藝流程簡介：該系統利用傳感器采集信息，由單片機系統對焊接過程的信息進行分析，控制逆變弧焊電源的輸出。關鍵問題在于實時控制的及時性。短路過渡存在大量快速的瞬態過程，需要控制電路及時做出響應，有很大難度。美國林肯公司的 STT 焊機利用 IGBT 功率開關并聯限流電阻的方法，可以非常迅速地減小電流，對于防止飛濺非常有利。但 IGBT 的工作條件非常嚴酷，限制了利用 IGBT 功率開關進行深入的研究，也使其局限于較小電流的場合。受上述條件的制約，我們必須考慮其他的選擇。 本技術找到了一種預判短路過程的方法，采用高速模擬電路為主并結合單片機的中斷處理方法加以控制；而對短路過渡相對穩定的過程，其控制則以單片機為主，可以進行信息融合運算，甚至可以進行瞬態過程的預判運算。 技術水平及專利與獲獎情況：國際先進，國家發明專利。應用前景分析及效益預測：目前 CO2 焊的飛濺問題的解決主要采用：a.純氬或混合氣保護，氣體成本高；b.利用進口 STT 焊機，在低速焊、小電流范圍應用， 焊機成本高；c.采用藥芯焊絲，焊絲成本高，且只能焊接中厚板，不能短路過渡焊。這些解決方法都并不令人十分滿意，因而本技術有很好的的實際應用前景。本技術可將飛濺率降為普通短路過渡的 1/2~1/3 以下，以一個年消耗焊絲500~1000 噸的大中型企業計算，每年僅焊絲飛濺造成的損失就可減少數十萬元，尚不包括清理飛濺所投入的人力物力。而本技術在普通逆變焊機基礎上加上500~1000 元的一次性的材料成本投入，即可大幅度提高焊機的性能。 應用領域：機械、船舶、鋼結構、汽車等眾多行業。 

成 果 簡 介 金屬 O 形密封環是將薄壁的不銹鋼管、鋁合金管或高溫合金管彎成圓形，再將接口焊接、打磨而形成的一種特殊密封件。適合于其他密封件難以達到的高溫（最高達 800℃）、深冷（最低達 -270℃）、高壓（ 最高達 1400kgf/cm2，），高真空（最高達 10-9 毫米汞柱）等工況的靜密封，廣泛用于石油、化工、化纖、冶金、航空、航天等行業，不僅可以用于小直徑而且可以用于大直徑的密封。該項技術通過多  次的斷續加熱及不均勻散熱獲得合適溫度場，為不銹鋼的熱傳導提供了充足的時間，因此焊縫一周的  溫度分布更加均勻。斷續加熱不均勻散熱的電阻對焊理論能夠較為精確地控制焊接收縮量，且焊接強    度和通孔均滿足要求，大大提高了產品的合格率。

青島漢德焊自動化有限公司是一家專業從事自動化焊接設備的研發、生產、銷售一體的智能化企業，致力于為客戶提供個性化、系統化的自動化焊接解決方案。 產品主要有：激光跟蹤焊接機器人工作站、瓦楞板自動焊接專用成套設備、集裝箱自動化焊接設備及生產線裝備、汽車廂板自動化焊接生產線裝備、掛車底板自動焊接生產線裝備、攝像頭跟蹤自動拼板焊接設備、坐標式焊接機械手、自動噴涂機器人等。 產品主要應用于：集裝箱制造、專用汽車制造、汽車零部件、礦山機械、工程機械、電力設備、壓力容器等行業。 公司依托高科技人才，不斷推出新的產品，并為客戶提供個性化的自動化焊接方案，包括成套自動化焊接生產線、六軸機器人、焊接專機、自動輸送工裝、組焊夾具、焊接電源、變位機、清槍站等，為客戶提供一站式、系統化的專業快捷服務。 我們的企業宗旨是：“好漢之邦、質量上乘、尚德誠信、服務至上”，承諾售后服務：省內24小時到位，省外48小時到位；急客戶所急，想客戶所想。“提出您的要求，剩下的讓我們來做”使我們永恒的追求與承諾！ 讓我們手牽手、肩并肩，共同為中華民族的智能化制造奉獻我們的力量！ 公司已服務的部分企業有： 泰開變壓器集團、駐馬店中集華駿專用車、揚州中集通華專用車、南方中集集裝箱、遼寧金天馬專用車、山東九州專用汽車、安徽開樂專用汽車、鄭州紅宇專用汽車、北京博創凱盛機械等。

鈦合金/鋼異種金屬焊接接頭在壓力容器、化工、醫療設備等制造領域應用前景廣泛。本項目采用連續驅動摩擦焊機進行鈦合金/鋼異種金屬焊接，適用于管與管、棒與棒和棒與管等旋轉類零部件的摩擦焊接。對于TC4鈦合金/40Cr鋼異種金屬摩擦焊接頭，其抗拉強度能夠達到40Cr鋼母材水平，實焊TC4鈦合金/40Cr鋼異種金屬摩擦焊接頭標準試樣拉伸斷裂照片如圖所示。

       設備名稱：激光跟蹤對接自動焊集裝箱自動焊接       設備簡介：集裝箱自動焊接該設備通過擺動式線性激光跟蹤系統與多軸執行機構融合，實現多種長距離對接式焊縫的實時跟蹤及焊接；該設備在集裝箱及物流貨柜箱生產行業的箱體頂板縱、橫對接工序廣范應用；系激光跟蹤系統在識別對接焊縫結構的成功運用；機器人在焊接過程中，難免出現焊偏、咬邊、氣孔等焊接缺陷和撞槍、不能引弧等常見故障。出現焊偏可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時出現問題；出現咬邊可能為焊接參數選擇不當、焊槍角度或焊槍位置不對；出現氣孔可能為氣體差、工件的底漆太厚或者氣不夠干燥；發生撞槍，可能是由于工件組裝發生偏差或焊槍的TCP不準確；出現電弧故障，不能引弧。可能是由于焊絲沒有接觸到工件或工藝參數太小。       設備參數：跟蹤模式：激光跟蹤；跟蹤精度：0.05mm；掃描速度：800/sin；操控模式：人機界面；可接受定制化設計及生產。

目概況    目前，國內外大量應用弧焊機器人系統從整體上看基本都屬第一代或準二代焊接機器人系統。由于焊接路徑和焊接參數是根據實際作業條件預先設置的，在焊接時缺少外部信息傳感和實時調整控制功能，這類弧焊機器人一般不能應對焊接作業條件嚴格的穩定性要求，焊接時缺乏“柔性”，表現出明顯的缺點。在實際弧焊過程中，焊接條件是經常變化的，如加工和裝配等誤差會造成焊縫位置和尺寸的變化，焊接過程中工件受熱及散熱條件改變會造成焊道變形和熔透不均。    為克服機器人焊接過程中各種不確定性因素對焊接質量的影響，提高機器人作業智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊機器人系統不僅能實現焊接參數的在線調整，且能實現焊縫的自動實時跟蹤。己完成鋁鎂硅合金框架弧焊機器人柔性工作站焊縫智能跟蹤與圖象處理技術，使企業塞拉門設計制造的技術水平達國際先進水平。 本項目具有國際先進水平，擁有自主知識產權。 主要特點    已完成的項目，塞拉門框架的材料為鋁鎂硅合金，材料特殊、框架尺寸較大，焊點多而短、焊接質量要求高，故解決柔性夾具設計、實現兩面焊接、滿足多系列多規格門框尺寸的要求是體現了成果的先進性；    鋁鎂硅合金框架弧焊機器入柔性工作站所包括的柔性夾具、焊縫智能跟蹤與圖象處理技術，使企業塞拉門設計制造的技術水平達國際先進水平，體現了成果的創造性。技術指標    國內城市軌道車輛、高速列車的迅猛發展使得城軌門生產逐年猛增，品種不斷翻新，但鋁鎂硅合金框架等主要零部件仍為手工焊接。由于手工焊接依賴于工人的技術水平，效率低，焊接質量欠佳，優質品率低，是制約我國城軌門產品升級的關鍵技術。    首選企業的高精度焊件達到：焊縫識別誤差600×600像素， ±0. 25mm，±0.20mm;焊槍姿態誤差，±0. 045mm，±0.040mm;其它誤差（包括焊絲變形誤差、工件熱變形誤差、焊接電流誤差等），±0. 030mm，±0.020mm;視覺跟蹤綜合誤差，±0.5mm，±0.35mm。市場前景    成果實施后使用單位使用前手工焊接的1.2萬件／年，達到4萬件。按人工焊接生產水平，支出費用為72萬x3. 5=252萬，機器人的投入成本1年半內可收回，且可滿足使用單位近3-5年的發展需求。    按近幾年使用單位產品產量的增長速度，2009-2010年產量可達5.5萬件，2臺機器人工作站每年可生產5. 68萬件，完全滿足生產要求。若仍用人工焊接則成本支出為72萬x4. 6=331.2方元，而機器人工作臺投入費用為零。企業每年可新增產值4-5億元，利稅1. 2-1.5億元。    市場應用方面已具備推廣應用的基本條件，該成果的完成，不僅可以提升企業高精度特材焊件設計制造的技術水平，提高企業技術創新能力和提升產業集聚度，使產品達同行業國內領先或國際先進水平，且可成為企業現代先進制造工藝與裝備工程應用的一個亮點。通過開發研制，真正體現了產學研合作的現代高等教育理念，在高校和企業中鍛煉出一批機器人研制方面、具有實戰經驗的科技人才。