搅拌摩擦焊接机器人形变及载荷控制方法研究

基于搅拌摩擦焊接中搅拌头受力数学模型,利用Ansys Workbench建立了搅拌头的静力学模型。分析了焊接过程中前进阻力、侧向力、轴向力和扭矩对搅拌头应变影响,仿真结果表明,搅拌摩擦焊接过程中搅拌针的根部是主要的应力集中区域。合适的焊接方法与工艺对提高机器人搅拌摩擦焊接稳定性有很大帮助,对搅拌摩擦焊点焊、优化搅拌头设计和焊接工艺参数、热源和超声辅助、反馈测量补偿搅拌摩擦焊、改进机器人结构刚度和精度等载荷控制方法进行了详细阐述。结合工业机器人整体刚性较弱、加工作业时易引发颤振、关节减速器内部齿隙较大,提出了基于双电机传动的无间隙传动高刚性机械臂结构设计,并对机械臂刚度特性进行分析。     

基于刚度最优区间的机器人搅拌摩擦焊工件位置优化方法

航空航天领域存在许多曲面工件需进行搅拌摩擦焊,工业机器人为三维空间曲线的搅拌摩擦焊接提供了一种相当有吸引力的选择,但是搅拌摩擦焊接过程中巨大的轴向力对工业机器人的搅拌头轴向刚度提出极高的要求。为了提高机器人在搅拌摩擦焊接过程中搅拌头轴向刚度,提出一种基于刚度最优区间的工件位置优化方法。首先,构建混联机器人的并联/串联机构刚度数据库,以减少刚度计算时间;其次,基于机器人搅拌头轴向刚度提出刚度最优区间的概念,作为优化指标;然后,在考虑无奇异、关节限位、关节连续性和工作空间约束的情况下,进行基于刚度最优区间的工件位置优化算法研究;最后,仿真和试验验证表明,该方法能够通过优化工件位置使机器人始终保持在搅拌头轴向刚度较优的位姿下进行焊接,显著提升了机器人在焊接过程中的焊接刚度。     

搅拌摩擦焊技术在中国的发展和推广应用

过去十多年,搅拌摩擦焊对工业制造领域产生了巨大的影响。在中国,发展和推广搅拌摩擦焊是一项国家使命和一份社会责任。中航工业北京赛福斯特技术有限公司(中国搅拌摩擦焊中心)是中国地区搅拌摩擦焊技术工程化、工业化及产业化的先锋和推动者,是在以关桥院士为首席专家的专业化搅拌摩擦焊技术团队努力下建立的、具有世界先进水平的综合性搅拌摩擦焊发展平台。中心成立12年来,坚持技术和装备共同发展,迄今已经向航空、航天、船舶、兵器、电力、电子等行业交付了100余台套专业化数控搅拌摩擦焊装备,促进了搅拌摩擦焊技术在中国军工武器装备系统和民用产品制造领域的推广应用,直接提升了我国轻量化交通运输工具焊接的技术水平。     

飞机制造工业中的搅拌摩擦焊研究

基于成本、重量和连接质量上的显著优越性 ,搅拌摩擦焊作为一项新型的革命性的焊接技术 ,越来越受到飞机制造工业的重视。本文总结了目前飞机制造工业中的搅拌摩擦焊研究 ,并对搅拌摩擦焊的原理、特点等进行了详细阐述。     

创新驱动搅拌摩擦焊接技术发展 突破核心技术 拓展国际市场

<正>为促进搅拌摩擦焊技术在中国的创新发展、市场化开拓及产业化应用,中航工业北京航空制造工程研究所于2002年在国内率先成立了中国搅拌摩擦焊中心(北京赛福斯特技术有限公司)。12年来,中国搅拌摩擦焊中心砥砺创新,在技术原理、工艺探索、装备制造和工程化应用方面均取得累累硕果,推动着搅拌摩擦焊技术在国内以其他任何一种焊接方法无可比拟的发展速度,迅速走出实验室进入实际工程化应用,在航天、航空、船舶、列车、汽车、能源、电力、电子等多个行业得到了广泛应用,产生了巨大的技术、经济和社会效益。     

创新驱动搅拌摩擦焊技术发展突破核心技术拓展国际市场

为促进搅拌摩擦焊技术在中国的创新发展、市场化开拓及产业化应用,中航工业北京航空制造工程研究所于2002年在国内率先成立了中国搅拌摩擦焊中心（北京赛福斯特技术有限公司）。12年来,中国搅拌摩擦焊中心砥砺创新,在技术原理、工艺探索、装备制造和工程化应用方面均取得累累硕果,推动着搅拌摩擦焊技术在国内以其他任何一种焊接方法无可比拟的发展速度,迅速走出实验室进入实际工程化应用,在航天、航空、船舶、列车、汽车、能源、电力、电子等多个行业得到了广泛应用,产生了巨大的技术、经济和社会效益。     

几种新型搅拌摩擦焊技术

经过多年的发展和实践,新型的搅拌摩擦焊技术层出不穷,涉及领域广泛,其中最具代表性和创新性的新型搅拌摩擦焊技术有:双轴肩自适应搅拌摩擦焊技术、复合热源搅拌摩擦焊接技术、动态控制低应力无变形搅拌摩擦焊技术和双头搅拌摩擦焊技术。     

科技创新走向世界——本刊总编辑刘柱与北京赛福斯特技术有限公司总经理栾国红先生对话

北京赛福斯特技术有限公司是中国区英国焊接研究所唯一直接授权的搅拌摩擦焊技术研发和推广中心,自成立以来,公司本着"合作,发展、创新、提高"的经营理念,致力于搅拌摩擦焊技术的研发和推广,依托中航工业北京航空制造工程研究所多年从事特种焊接和大型数控设备开发的经验,公司已经在搅拌摩擦焊的机理、工艺开发、设备制造等领域取得了突破性的进展.近日,本刊专访了北京赛福斯特技术有限公司总经理栾国红先生.     

超声喷丸强化搅拌摩擦焊接接头性能

采用超声喷丸焊后处理工艺分别对7075-T651铝合金母材及搅拌摩擦焊焊接接头进行了处理,并与其原始状态进行了疲劳对比试验。对比疲劳性能试验结果证明该处理技术可用于提高7075-T651铝合金母材及搅拌摩擦焊焊接焊接接头试件的疲劳性能。     

固相连接新技术——搅拌摩擦焊接技术

介绍了搅拌摩擦焊接技术在国外的发展及应用情况,分析了搅拌摩擦焊的工艺过程、焊接接头的金相组织、焊接接头的机械性能及搅拌摩擦焊技术目前存在的优缺点,表明搅拌摩擦焊技术属于固相连拉技术,可用于高强铝合金的连接,是航宇工程中一一种新型、有效的连接技术。