绿色高效搅拌摩擦焊设备

-/先进制造与自动化

 搅拌摩擦焊作为一种优秀的固相焊接设备,可以运用到以下领域:航天:运载火箭燃料贮箱、发动机承力框

架、铝合金容器、航天飞机外贮箱、载人返回舱;航空:飞机蒙皮、衍条、加强件连接、框架连接、飞机壁板和

地板连接、飞机燃料箱等;船舶和海洋工业:快艇、游艇等的甲板、侧板、防水隔板、船体外壳、主体结构件、

直升机平台用冷冻器、帆船桅杆和结构件;轨道交通:高速列车、轨道货车、地铁车厢、轻轨电车;汽车工业:

汽车发动机引擎、汽车底盘支架、汽车轮毂、车门预成形件、车体框架;电子行业:电视幕墙框架、大型显示器

框架、散热器、热交换机体、家电合金框体;建筑行业:铝、铜、钛等制作的面板、门窗框架、发电厂和化工厂

的反应器、铝管道;其他行业:发动机壳体、冰箱冷却板、电器分封装、天然气、液化气贮箱、轻合金容器。

 搅拌摩擦焊的工作原理是通过高速旋转的搅拌头扎入工件后沿焊接方向运动,在搅拌头与工件接触部位产生

摩擦热,使其周围金属形成塑性软化层,软化金属在搅拌头的旋转作用下填充后方空腔并在轴肩与搅拌针的搅拌

及挤压作用下实现材料连接。

 我公司研制的小型立式搅拌摩擦焊机可以对板厚12mm以下的铝合金、镁合金、铜合金进行加工,中型龙门式

搅拌摩擦焊机可以对板厚30mm以下的铝合金、镁合金、铜合金进行加工

用于票证的激光三代防伪材料和识别仪器

徐鹏飞

-/先进制造与自动化

将高科技应用于防伪是国际上普遍采用的方法之一,基于频率转换技术的特殊光学防伪措施就极具代表性,比如:紫外油墨防伪、激光防伪等。特殊光学防伪是利用发光器(如:激光器、特定波长光源等)激发涂覆在纸面上的特殊材料,发出特定波长的光,再利用接收系统对此光进行接收,从接收信号的有、无或编码顺序来识别真假。可以看出,特殊光学防伪涉及到几个重要的元器件,即特定波长半导体激光光源、窄带光学滤波器、光电探测器和专用处理芯片及配套的机具结构。在防伪鉴别系统的研制过程中,对这几种器件提出了很高的要求,即体积小、强度高、温度特性好、对特定波长接收敏感、自动漂移补偿等,以保证防伪机具的稳定性和可靠性。

我们采用的原理是频率变换光油墨,然后用某个特定波长的激光激发,最后用PD探测,以此组成防伪识别仪器。所谓光学频率转换理论是采用光谱发射器件以特定的波长激发被测物的表面产生另一个特定波长的光学信号,这个信号经过光滤波器件、专用光电接收器件后由专用信号处理电路进行识别,并使整个系统始终处于自动补偿状态。光子混合集成器件就是使新型光谱发射器件、专用光电接收器件、光滤波器件在一起有效地组合,可采用混合集成或光电集成来制成这种光子集成芯片调试、封装,再加上专用弱光信号处理及补偿芯片等元件实现优化组合和匹配,构成微型化系统模块。其原理图如下

图1防伪检测原理图

频率变换原理:当荧光物质被激光照射时,其电子就会吸收光子被激发而跃迁至激发态,当他向低能态跃迁时,就产生荧光。

从此发光过程来看,由于发光主要是电子跃迁引起的,并且经研究表明此种频率变换效应需要有晶体的机制才能发生,所以,简单的改变油墨涂料颜色等不会对它的频率变换有所影响。

自由度高刚度混联机器人

徐鹏飞

-/先进制造与自动化

成果与项目的背景及主要用途:

对于机械手臂的机械结构尽量做到易于维护、容易扩展到更多的自由度,并且希望其动作具有较高的灵活性。在对机械手臂的控制上,要求使用合适的控制算法使机械手臂实现更高的定位精度。并希望其控制拥有较好的系统稳定性并易于修改控制程序,在机械手臂增加更多的自由度或者其他设备时控制系统具有良好的扩展性。混联拓扑结构继承了串联和并联拓扑结构的优点,具有结构紧凑工作空间占地面积比大刚度高可重构能力强等特点,可广泛应用于大型结构件高速高精度数控加工单元中。

技术原理与工艺流程简介:

五自由度机器人,包括固定架、第一长度调节装置、第二长度调节装置、第三长度调节装置、动平台和定位头,固定架的中间部位设置有第一铰链,该铰链由内、外同心环构成,第一长度调节装置的上部通过所述第一铰链和其与第一铰链构成的滑移副设置在固定架上,动平台固定安装在第一长度调节装置的末端,可提供两转动自由度的定位头安装在所述动平台的底部,其特征在于:所述固定架两侧对称地连接有第二、第三铰链,所述第二、第三长度调节装置一端分别与所述第二、第三铰链相连,其另一端分别通过具有三转动自由度的铰链与构成第一铰链的内环连接。

由2自由度球面并联机构和1条末端装有2自由度砖头并通过移动副与之串接的主动支链构成的5自由度混联高刚度机器人,可做成即插即用的可重构模块用于搭建不同形式和用途的自动化装备。Trivariant系列机器人为三维空间内的高精度复杂曲线切割作业、焊接作业和装配作业提供了完美的解决方案,拥有精度佳、可靠性高、易用性强、维护成本低等优势。

应用前景分析及效益预测:

提出实现节点5坐标快速、低成本加工的创新构思,进而形成基于CAD/CAPP/CAM和新型工业机器人的“制模—组模—铸造—加工”数字化成套解决方案,并成功应用于2010年上海世博轴阳光谷大型复杂网壳结构工程,有效地解决节点制造成本高、工效低、周期长的技术问题,确保每个节点尺寸和角度毫厘不差。

可依据客户需求,选择指定厂家的伺服电机,定制开发控制系统,并可开放后台接口,方便用户进行二次开发和升级。

自动焊锡机器人

程丕建

-/先进制造与自动化

随着我国制造业的快速发展,对机械制造自动化技术的需求愈发迫切。在信息化技术迅猛发展的背景下,机械制造自动化技术也得到了较大的发展与优化,在实际生产中大大缩短了产品的生产周期,提高了生产的安全性和产品的质量,为企业带来很大的经济效益。
本项目研究开发出国内首创七轴柔性焊锡机器人,可以实现自动点焊、拖焊、抖焊等一系列焊接流程,并通过机器视觉采集坐标,对工件整体坐标位置自动校准、补偿。此外还可以编辑存储海量焊接加工文件,可以针对不同焊接产品的要求,快速切换焊接工艺,非常适合电子生产企业多品种产品生产工况的应用需求。该设备适用于替代传统手工焊接,在PCB板上的各种插接元件如电容、电阻、排针、屏蔽壳等穿孔件,以及各种电子连接器如视频、音频、射频线插头、电脑数据线、电源线,线路板的焊接都有广泛应用前景。
此外,该项目开发的机器人将先进制造技术、电子整机产品制造技术、电子表面组装技术、电子元器件和材料制造技术、集成电路制造技术和微组装技术进行了有机整合,还可用于教学演示,使高校以及职业技术学生了解、掌握现代电子制造企业在先进制造大环境下所涉及的产品设计、制造工艺及先进电子产品制造设备等相关知识、技术、技巧。

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