2020年艾美特焊接自動化研發成果報告

    2020年初，新冠疫情突然爆發，國內各地紛紛按下暫停鍵，而此時正是艾美特焊接自動化生產重心南遷的關鍵時期。新進員工需要培訓與磨練、生產場地需要規劃整理、外協供應商需要重新尋找和培訓、疫情期間員工工作狀態不穩定等因素，給艾美特管理團隊和核心骨干帶來了巨大壓力。在中國航天、中航發、中航工業、中核集團、中國兵器等新老用戶的支持下，艾美特變壓力為動力，克服各種困難，及時交付各種高質量焊接裝備。不斷調整隊形適應市場和技術發展需要，堅定 “研發創新”、“敢為人先”的精神，提升公司核心競爭力。在這里向各位關心“艾美特焊接自動化”的朋友們匯報一下，2020年艾美特焊接自動化的研發成果：

 一、DT數字化智能焊接控制系統，迅速獲得用戶的青睞

         艾美特于2018年成功研發新一代數字化智能集中控制系統，型號為DT，取名于Digital Technologies。經過2019年的用戶體驗和推廣， 2020年持續獲得用戶的認可。帶有DT控制器的焊接系統，銷售總量突破70套，用戶主要為中國航天、中國航空、中航發、中核工業等需要高質量焊接的企業。艾美特擁有對DT數字化智能集中控制系統的全部知識產權，實現了高端焊接控制能力的國內自主自有。

                                                                                                       DT數字化智能焊接控制系統

         除了DT智能集中控制系統自身的硬件、操作系統和各種應用軟件外，艾美特已經完成了與之協同工作的自動電弧電壓跟蹤系統、自動精密送絲系統（含推拉絲功能）、高精度熱絲系統、自動機械擺動系統、自動電磁擺動系統、氣體流量閉環反饋控制系統、焊接電流精密控制系統、各種焊接動作的精密控制系統（含多軸CNC控制能力）等軟硬件，并開發了與國際著名焊接電源廠家的數字化控制接口，比如美國米勒電氣、美國林肯電氣、奧地利福尼斯、芬蘭肯比等，能夠對各種TIG、MIG、SAW、PAW、P+T復合、多絲埋弧、激光及激光MIG復合等多種焊接工藝參數和過程實行精細化協同控制。

        為了實現高質量焊接所需數字化集中控制系統不再依賴進口，艾美特火力全開。

二、超大型高精度P＋T縱縫焊接系統的成功研制與應用

       在疫情最嚴重的春節期間，艾美特在嚴格遵守國家抗疫要求的同時，僅用４個月時間，完成了三臺12.5米超大型縱縫焊接系統及其物流系統的設計、生產、集成測試和交付，為國家重點工程項目建設提供了核心裝備保證。

                                                                                                             12.5米大型P+T設備

                                                                                                           P+T縱縫焊接效果

在此之前，艾美特做過最大的重型縱縫焊接系統是出口美國的LSWI-7950，總的焊接行程為8100 mm。而2020年初接手的12.5米超大型縱縫實際焊接行程接近13米，琴鍵與襯套之間的總壓力達到86噸。艾美特充分考慮各種可能的風險，謹慎規劃、設計和驗證所有的細節，做到了第一次設計和生產，即保證了特大型縱縫的成功。采用P+T復合焊接工藝，實現6 mm、8 mm不銹鋼不開坡口、單面焊雙面成型，焊接質量穩定性、變形控制效果、焊接生產效率受到用戶的稱贊。經過半年多來高強度焊接生產，設備各項功能穩定，也充分證明艾美特非標設計能力和焊接系統集成能力的可信可靠度。艾美特掌握著該超大型高精度P+T縱縫焊接系統的結構設計、琴鍵懸掛、液壓升降芯軸、水冷成型襯套、數字化智能集中控制（含電源、電弧高度、電磁擺動、送絲、氣體流量）、數字化攝像監視、機動上下料與對中等全套核心技術，處于國內外先進水平。

        在2020年后半年，艾美特還成功研發了一套LSWI-9150大型P+T縱縫焊接系統，并順利交付使用。自此，國內用戶不再需要采購供貨期動則六個月以上、設備和備件價格昂貴、售后服務無保障、缺乏數字化智能集中控制能力的國外同類裝備。

三、大型真空輔助充氬焊接艙，首次在國內實現人機進艙的協同制造模式

        鈦合金結構件的焊接生產，因實現局部保護困難，或者局部保護方式下生產效率低下的原因，采用真空輔助充氬艙實現艙內自動化焊接，或者艙外人工焊接，是艾美特在國內大量推廣應用的典型裝備之一。而鈦合金大型復雜結構的焊接生產，由于其焊縫結構復雜性、焊接填充量大，使得防止焊縫吸氫、氧化和氮化的工作極為困難，焊接生產效率極為低下，實現機器人、自動化焊接裝備和操作人員在真空輔助充氬艙內協同生產，是解決其焊接質量和效率的關鍵選項之一。但這類裝備以前僅在俄羅斯和美國有，各種技術資料和參考文獻也很少提及，國外基本不對國內提供裝備。

                                                                                                          大型真空充氬艙

        艾美特與國內相關核心企業合作，通過接近2年多的實踐和不斷改進，成功突破了大型真空輔助充氬艙功能與結構、機器人過渡艙功能與結構、進艙人員過渡艙功能與結構、進艙人員呼吸系統、進艙人員生命保障系統、艙內氣氛控制系統、手工熱絲TIG焊、艙內外實時通訊、密閉服結構與防漏設計、密閉服壓力平衡控制等等十多項核心技術與裝備，實現焊接機器人和操作人員進入純氬環境、高效完成大型鈦合金結構件的協同生產。

        提高設備智能化水平和進艙人員安全保障，是項目的重中之重。該艙采用了15種57套傳感器，確保系統各部分狀態的實時感知，以便配合艾美特為之研發的系統智能控制系統，實現整個真空輔助充氬焊接艙的實時、高效、精確控制。

      大型真空輔助、人機協同充氬焊接艙的成功研發，是多學科技術融合創新的典型案例，填補了我國在這一領域的技術和裝備的空白，可以解決航空航天、軍事工業、化工行業的各種復雜鈦合金結構件的焊接難題。該系統有十多項國防和普通發明專利支持，并于2020年底投入試生產。

四、發動機葉片堆焊設備研發成功

        長期以來，國外某些企業一直占據著航空發動機葉片的修復市場，面對缺陷或者疲勞層判斷與清除、堆焊材料、堆焊工藝、堆焊裝備、焊后熱處理、焊后表面處理、新葉片預設耐磨區等層層技術壁壘，我國還沒有突圍成功、執掌牛耳的企業。艾美特在與中航發某企業的合作中，對在葉片表面堆焊硬質合金的應用，從焊接工藝和裝備等熟悉的領域，進行了有益的嘗試，取得了較為寶貴的技術積累。

                                                                                            艾美特DT數字化智能控制系統的柔性機器人

                                                                                                      “一脈一滴”

         發動機葉片堆焊系統充分利用艾美特DT數字化智能控制系統的柔性機器人控制能力和焊接參數協同控制能力。通過控制KUKA機械臂實現焊接過程的動作路徑規劃、電弧高度控制、擺動動作控制，允許實時干預堆焊路徑。同時，通過DT協同焊接電流、電弧高度控制、送絲脈沖（送進／回抽脈沖）、焊接動作，實現“一脈一滴”的方式精確控制堆焊厚度，同時精確控制每一個脈沖的熱輸入，既保證焊絲與母材之間的熔合，又能控制堆焊材料的結晶速度，防止產生熱裂紋。該堆焊設備已經于2020年11月份完成預驗收，正在等用戶場地具備條件后安裝交付。

五、智能焊接生產線的規劃與實施

        響應國家推進“智能制造”的號召，2020年艾美特團隊協助用戶完成以鈑金、焊接為主要工藝手段的智能生產線方案9個，涉及箱體、罐體、彈體、壓力容器、管道、大型結構件等制造領域。

       艾美特團隊充分利用自身在鈑金、焊接、物流、控制、信息化等方面的技術優勢，結合用戶的生產實際，幫助用戶從產品結構設計、焊縫結構設計、尺寸鏈建設、質量控制、效率控制、生產管理規則等多個方面，建立自動化、數字化、信息化和智能化方案，并積極參與項目實施和過程控制。

       經過16年多的持續發展，創新驅動已經成為艾美特團隊的核心意識，更多的研發規劃已經寫入2021年的目標任務中。通過不斷學習，不斷引進新鮮血液，大膽設想、謹慎驗證，艾美特將以機械、電氣、傳感、閉環控制算法、焊接工藝研究、信息化等多學科融合研發為主繩，圍繞焊接設備、工裝、工藝、控制、信息化、自動化產線等方面不斷推陳出新，攀登焊接自動化、數字化、信息化和智能化工程技術高峰，為用戶提供專業服務。

艾美特焊接自動化技術（北京）有限公司

2021年2月6日