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为何火箭发动机焊接还靠人工?

2020-10-29 15:34阅读(64)

为何火箭发动机焊接还靠人工?看到国航天科技集团有限公司,第一研究院的国家国家特级焊接技师高凤林,复责焊接东风导弹的发动机。经常需要焊3000多个焊点,一个

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首先可以确定的是,火箭发动机的焊接绝大部分是采用人工手工或半自动焊接,其原因主要有如下两方面:

1.火箭发动机基本都是单件生产,或者试生产,即使是批量生产,其数量也很小,几台、几十台。如果研发焊接机器人,则一是成本很高;二是浪费很大,一种机器人焊完一个型号的火箭发动机就报废了。

2.就目前的智能化技术,还不能开发出像人一样灵巧、小巧、多变、万能、通用的机器人,以适应各种结构、形状和尺寸都千变万化的产品。



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工业机器人焊接火箭发动机,已经是很成熟的技术了。这也不是国家机密。



民用火箭航天企业,蓝箭空间的火箭发动机燃烧室,和喷管,就是用的工业机器人焊接的。


这是大族激光在2019年做的,用的KUKA的210kg负重的六轴机器人。

采用的大族激光自己研制的20kw的焊接工艺是激光焊接。焊接蓝箭航天联合研发的大直径火箭发动机夹层喷管。


先来说,机器人激光焊接工作站在航空发动机中的应用情况,优势,回头再说人工焊接的优势

火箭发动机的喷灌,燃烧室,都属于中厚板,理论上厚度应该在6mm-12mm上下。这种中厚板,跟我们平常简单的挖掘机的手臂结构,不是一个等级的。挖掘机的手臂大梁我们一般都叫厚板。

因为火箭冲压发动机的材料比较特殊,理论上我也不知道是何种材料。但是肯定是异种金属钢,跟我们常见的例如碳钢,铝合金,钛合金等等肯定不同。

并且我们看到异型拼接,基本上要有800条激光焊缝。

所以难度在:工作效率,一致性,稳定的动作,这最后都影响产品合格率。

事实上说,这种焊接比较适合工业机器人去做。也应当机器人去做,才能够保证合格率。

对于有接触过焊接的都知道,这种要承受高热量,高压力的产品,其实就类似于压力容器的焊接。(压力容器:例如泵,发酵罐,压缩机壳体等)


工业机器人在这种领域焊接的优势技术:

1、寻缝跟踪。跟普通人所谓的人工智能,可能差距比较远。

工业机器人怎么找到焊缝在哪里?通过激光传感器,实现寻缝跟踪。

看一个普通场景的寻缝跟踪,就是激光发射器根据金属表面的反色,实现线条的成像。

2、速度快,标准程度高。

机器人焊接的主要优势,就是可以保持一致性比较高的状态下,加快整个工件的焊接加工时间。

这类机器人,是通用性机器人,不需要特殊的开发也研制。210kg的kuka市场上随便买。

机器人焊接火箭发动机的难点在于:工艺难度。

也就是如何将手工焊接的工作,让机器人能够做出来。

大部分人可能会觉得,这不就是让机器人,按照人的动作,速度,感觉焊接不就行了吗?

其实不是,有一些焊接中的反馈,机器人是永远都做不出来的。这也是为什么让然会需要这些大国工匠的原因。

举一个例子:像高凤林这种大国工匠,在焊接中,有不少的经验,和手感,是一种身体机能长年累月形成的。很难能够用参数去量化,甚至对于一条焊缝飞溅,熔深多少,母材表面颜色情况如何,最后的产品结果如何,都是一种他判断的感觉。这种加工中的感觉,没有办法量化出来,机器人就没有办法复制。你想要机器人学习的动作,机器人是不具有学习能力,他的动作都是经过一个个参数调试出来的。

所以人工焊接,可以用TIG焊,焊接出来非常好的效果。机器人焊接用TIG就怎么都焊接不出来。机器人焊接,想要实现人工的效果,就必须改变焊接方式,也就是我们看到的最后找到了激光焊接的方式。


这也是为什么,已经有了机器人焊接成功的应用,为何还保留这人工焊接的原因。从目标成熟度,以及最后的良品率来说,人工还是有优势的。但是未来肯定是优势越来越小。

至于你说的1个焊点焊接10分钟,那个机器人也可以焊接,这叫做3D打印焊接

还有3000个焊点,并不多,汽车车身4600多个焊点。

但是,这些大国工匠用双手支撑了中国航天事业,那确实是伟大。技术活,当赏!

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机器人焊接要反复调试,产量低的产品就算了,调试过程浪费的量都比产量高。。。。

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因为不量产,中国从开始发射火箭到现在那么多型号总共发了300多次,这制造数量,请问怎么建造生产线

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第一,某些机加工能力,人还是比机械强,当然,那些工人也是凤毛麟角的人物。

第二,有些宣传片的东西,你就看看热闹就行,有时候为了方便宣传,就造一些假的没边的事,和特朗普说给有一拼。

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大国工匠里面,火箭发动机焊接,好像那个人是焊了2万多个焊点,差不多一个管道是三个焊点,就是那个火箭发动机差不多有六七千个管小管道。

自己掏,这显示了一个秘密,就是中国的火箭发动机及飞机发动机极度的落后。

百度一下吧,就是俄罗斯的卖给中国歼10装备的那款发动机,al31发动机吧,使用的也是空心叶片。

火箭发动机也是一样,它里面喷口也是空心的。如果是实心的话,不管什么金属,不管什么陶瓷的,那么发动机的热量就会把它给烧坏,因为空心的就类似于飞机发动机的叶片。

所以火箭发动机它喷口里面也是空心的,所以空心的里面喷入空气就能带走热量,保证它不会被烧坏。

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发动机焊接,不像航空母舰架板类似的焊接,形状不规则,焊接材料要求不同,空间狭小,不便于机器操作,人的焊接操作精度还是远高与机器,就是效率低,相信不远的将来,会实现机器焊接,解放人力。

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人工智能还赶不上人智能啊

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手工焊的下限低,但上限高,最好的焊接肯定是手工悍。