為何火箭發(fā)動機焊接還靠人工?看到國航天科技集團有限公司,第一研究院的國家國家特級焊接技師高鳳林,復責焊接東風導彈的發(fā)動機。經常需要焊3000多個焊點,一個
首先可以確定的是,火箭發(fā)動機的焊接絕大部分是采用人工手工或半自動焊接,其原因主要有如下兩方面:
1.火箭發(fā)動機基本都是單件生產,或者試生產,即使是批量生產,其數量也很小,幾臺、幾十臺。如果研發(fā)焊接機器人,則一是成本很高;二是浪費很大,一種機器人焊完一個型號的火箭發(fā)動機就報廢了。
2.就目前的智能化技術,還不能開發(fā)出像人一樣靈巧、小巧、多變、萬能、通用的機器人,以適應各種結構、形狀和尺寸都千變萬化的產品。
工業(yè)機器人焊接火箭發(fā)動機,已經是很成熟的技術了。這也不是國家機密。
民用火箭航天企業(yè),藍箭空間的火箭發(fā)動機燃燒室,和噴管,就是用的工業(yè)機器人焊接的。
這是大族激光在2019年做的,用的KUKA的210kg負重的六軸機器人。
采用的大族激光自己研制的20kw的焊接工藝是激光焊接。焊接藍箭航天聯(lián)合研發(fā)的大直徑火箭發(fā)動機夾層噴管。
先來說,機器人激光焊接工作站在航空發(fā)動機中的應用情況,優(yōu)勢,回頭再說人工焊接的優(yōu)勢
火箭發(fā)動機的噴灌,燃燒室,都屬于中厚板,理論上厚度應該在6mm-12mm上下。這種中厚板,跟我們平常簡單的挖掘機的手臂結構,不是一個等級的。挖掘機的手臂大梁我們一般都叫厚板。
因為火箭沖壓發(fā)動機的材料比較特殊,理論上我也不知道是何種材料。但是肯定是異種金屬鋼,跟我們常見的例如碳鋼,鋁合金,鈦合金等等肯定不同。
并且我們看到異型拼接,基本上要有800條激光焊縫。
所以難度在:工作效率,一致性,穩(wěn)定的動作,這最后都影響產品合格率。
事實上說,這種焊接比較適合工業(yè)機器人去做。也應當機器人去做,才能夠保證合格率。
對于有接觸過焊接的都知道,這種要承受高熱量,高壓力的產品,其實就類似于壓力容器的焊接。(壓力容器:例如泵,發(fā)酵罐,壓縮機殼體等)
工業(yè)機器人在這種領域焊接的優(yōu)勢技術:
1、尋縫跟蹤。跟普通人所謂的人工智能,可能差距比較遠。
工業(yè)機器人怎么找到焊縫在哪里?通過激光傳感器,實現尋縫跟蹤。
看一個普通場景的尋縫跟蹤,就是激光發(fā)射器根據金屬表面的反色,實現線條的成像。
2、速度快,標準程度高。
機器人焊接的主要優(yōu)勢,就是可以保持一致性比較高的狀態(tài)下,加快整個工件的焊接加工時間。
這類機器人,是通用性機器人,不需要特殊的開發(fā)也研制。210kg的kuka市場上隨便買。
機器人焊接火箭發(fā)動機的難點在于:工藝難度。
也就是如何將手工焊接的工作,讓機器人能夠做出來。
大部分人可能會覺得,這不就是讓機器人,按照人的動作,速度,感覺焊接不就行了嗎?
其實不是,有一些焊接中的反饋,機器人是永遠都做不出來的。這也是為什么讓然會需要這些大國工匠的原因。
舉一個例子:像高鳳林這種大國工匠,在焊接中,有不少的經驗,和手感,是一種身體機能長年累月形成的。很難能夠用參數去量化,甚至對于一條焊縫飛濺,熔深多少,母材表面顏色情況如何,最后的產品結果如何,都是一種他判斷的感覺。這種加工中的感覺,沒有辦法量化出來,機器人就沒有辦法復制。你想要機器人學習的動作,機器人是不具有學習能力,他的動作都是經過一個個參數調試出來的。
所以人工焊接,可以用TIG焊,焊接出來非常好的效果。機器人焊接用TIG就怎么都焊接不出來。機器人焊接,想要實現人工的效果,就必須改變焊接方式,也就是我們看到的最后找到了激光焊接的方式。
這也是為什么,已經有了機器人焊接成功的應用,為何還保留這人工焊接的原因。從目標成熟度,以及最后的良品率來說,人工還是有優(yōu)勢的。但是未來肯定是優(yōu)勢越來越小。
至于你說的1個焊點焊接10分鐘,那個機器人也可以焊接,這叫做3D打印焊接
還有3000個焊點,并不多,汽車車身4600多個焊點。
但是,這些大國工匠用雙手支撐了中國航天事業(yè),那確實是偉大。技術活,當賞!
機器人焊接要反復調試,產量低的產品就算了,調試過程浪費的量都比產量高。。。。
因為不量產,中國從開始發(fā)射火箭到現在那么多型號總共發(fā)了300多次,這制造數量,請問怎么建造生產線
第一,某些機加工能力,人還是比機械強,當然,那些工人也是鳳毛麟角的人物。
第二,有些宣傳片的東西,你就看看熱鬧就行,有時候為了方便宣傳,就造一些假的沒邊的事,和特朗普說給有一拼。
大國工匠里面,火箭發(fā)動機焊接,好像那個人是焊了2萬多個焊點,差不多一個管道是三個焊點,就是那個火箭發(fā)動機差不多有六七千個管小管道。
自己掏,這顯示了一個秘密,就是中國的火箭發(fā)動機及飛機發(fā)動機極度的落后。
百度一下吧,就是俄羅斯的賣給中國殲10裝備的那款發(fā)動機,al31發(fā)動機吧,使用的也是空心葉片。
火箭發(fā)動機也是一樣,它里面噴口也是空心的。如果是實心的話,不管什么金屬,不管什么陶瓷的,那么發(fā)動機的熱量就會把它給燒壞,因為空心的就類似于飛機發(fā)動機的葉片。
所以火箭發(fā)動機它噴口里面也是空心的,所以空心的里面噴入空氣就能帶走熱量,保證它不會被燒壞。
發(fā)動機焊接,不像航空母艦架板類似的焊接,形狀不規(guī)則,焊接材料要求不同,空間狹小,不便于機器操作,人的焊接操作精度還是遠高與機器,就是效率低,相信不遠的將來,會實現機器焊接,解放人力。
人工智能還趕不上人智能啊
手工焊的下限低,但上限高,最好的焊接肯定是手工悍。
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