


















摘要: 2023年9月11~15日第20屆埃森焊接與切割展覽會在德國杜塞爾多夫會展中心召開。文中簡要的介紹了此次展會中有關焊接生產系統、切割技術與裝備、焊接健康與安全和焊接輔助設備的情況,并對國內外的焊接技術進行對比分析,同時對未來國內焊接技術的發展提出展望。
1 焊接生產系統
1.1 機器人焊接系統
隨著科技的飛速進步,傳統的手工焊接技術已經無法滿足現代高技術產品制造對數量和質量的高要求。如今,工業機器人中約有一半是焊接機器人,它們在工業發展中起到了舉足輕重的作用。為了實現精確的焊接,需要調整機器人的位置和姿勢以適應適當的焊接位點,這不僅技術難度高,而且給操作人員帶來了很多不便。然而,通過多臺焊接機器人和外圍設備的協調控制技術,可以顯著提高焊接的質量和效率。這一技術的發展應用,對于推動現代制造業的進步具有十分重要的作用。
焊接機器人正朝著精細化、大承載能力和人機協作的方向發展。在參展的企業中,我們看到了來自“歐系”品牌的機器人制造企業,如KUKA、ABB等,以及來自“日系”品牌的機器人企業,如FANUC、OTC、Panasonic、YASKAWA等。這些展出的焊接機器人不僅具有自動化、柔性化和智能化的功能,能夠高效完成焊接作業,而且還承擔了焊接過程中的取物、搬運及安裝等任務。特別是隨著工業生產系統日益大型化和復雜化,工業多機器人系統的協調控制功能變得尤為重要,這也正是焊接機器人領域當前及未來的一個重要發展方向。
ERL GmbH展示了 ARCentre Basic 系統Ares,用于中小型系列的自動化焊接。這種工廠布局的特點是提供 2 個工位的手動轉盤。當機器人在工作區域進行焊接時,可以將長達 1 500 mm 的組件夾在系統工作臺上。其核心是結合了工業機器人和協作機器人優勢的協作式FANUC機器人。機器人可以以不同的方式進行編程,在拖放過程中,您可以通過示教面板或在PC上離線操作,即將機械臂引導到所需位置并保存點,通過示教面板或在PC上離線。CRX-20 的伸展距離為 1 400 mm,負載能力為 20 kg。這使得即使在復雜的幾何形狀下也能安全地重新定位。GmbH 還在 200 平方米的接頭展臺上展示了其產品系列——從裝在各種容器中的鋁合金制成的高品質焊材,到用于從滾筒到焊接機器人的線材運輸的全系列產品。使用 Migal.co 焊絲的各種應用實例,例如勞斯萊斯車身和增材制造部件,引起了業界觀眾的興趣。
解決技能短缺問題的另一個辦法是將訓練有素的焊工從常規工作中解放出來,讓他們能夠全身心地投入到要求更高的任務中去。伏能士的 CWC-S cobot 焊接單元能夠讓您輕松邁出實現自動化的第一步。這臺設備結構緊湊,操作方法直觀,自始至終保持穩定的焊接質量。當機器人進行常規焊接工作時,專業焊工可將時間投入到更復雜的任務中去。這臺設備非常適合中小型企業,標準配置包括一個伸展距離為1 249 mm、有效載荷為10公斤的 Fanuc CX10 iA cobot,以及一個工作面積為1 500 mm × 1 000 mm × 700 mm的焊接工作臺。當然,如果需要,這些標準配置還可以通過選配進行升級。
庫卡公司在本次展會上精彩亮相了KR CYBERTECH nano ARC HW Edition機器人焊接系統。這款全新的KR CYBERTECH nano ARC HW版以其卓越的工作表現吸引了眾多觀眾的目光。在展示單元中,該機器人展現了農業和建筑機械行業典型部件的高性能焊接工藝,這些部件被廣泛應用于厚金屬板應用。為了實現如此高性能的焊接,庫卡公司采用了林肯電氣創新的雙絲系統Hyperfill焊接工藝。值得一提的是,盡管采用了雙絲設計,但其軟管套件卻巧妙地適應了庫卡機器人的空心軸,從而使得整個設置變得非常緊湊,凸顯了其高超的技術實力和精湛的設計理念。與KUKA的所有Edition機器人一樣,KR CYBERTECH nano ARC HW版機器人
也具有卓越的
性能和高度的
靈活性。此
外,它還具有
出色的成本效益比,這一特點使得開始自動焊接變得尤為容易,無論是對于大型企業還是中小型企業,都具有極高的實用價值。總的來說,庫卡公司的KR CYBERTECH nano ARC HW Edition機器人焊接系統無疑是本次展會的明星產品,其先進的技術、卓越的性能以及出色的成本效益比,都使其在焊接領域樹立了新的標桿,為廣大用戶帶來了前所未有的焊接體驗。
KUKA在展會上還呈現了其柔性攪拌摩擦焊機器人設備,這一設備體現了KUKA與Thompson在焊接技術上的卓越合作。這套焊接機使得各種材料的工業連接變得簡單且經濟高效,為現代制造業提供了一個強大工具。通過這一技術,即便是復雜且與安全息息相關的材料組合,也能在電動汽車和輕量化結構等技術趨勢中以高質量進行焊接。值得一提的是,KUKA的Genius Hybrid旋轉摩擦焊機上的新型復合摩擦焊接工藝展現了驚人的效果。通過這一技術的運用,即使是涉及復雜且與安全緊密相
關的材料組合,也能在電動汽車輕量化結構等現代技術
領域中,實現高質量的焊接作業。在焊接過程中,這一工藝能夠節省高達40%的循環時間,并減少75%的部件長度。這種新型壓力焊接工藝在摩擦過程之后,通過電力將額外的熱量傳導到部件中,進一步優化了部件性能,并降低了多達60%的加工力。這無疑為現代制造業帶來更高的效率和更低的成本。除了上述的成就,庫卡還在1972年引入了工業磁弧焊焊接工藝,實現了球墨鑄鐵與鋼的連接。這一創新技術為大規模生產組件提供了經濟高效的可能性,進一步證明了庫卡在焊接技術領域的開創性和領先地位。
EWM高性價比XQBOT Cobot焊接單元與FANUC的CRX完美結合,是小型和微小型系列生產者的理想級入門級解決方案。它在精確性、可重復性和穩定性方面可與工業機器人相媲美,并確保高質量焊縫,EWM的客戶還可以使用基于標準部件的自動焊完整模塊化系統來進行個性化配置。除此之外該公司還展示擁有超強熔深性能的ForceTIG焊接工藝,這種焊接工藝通過高度集中的焊接電弧來增加能量密度,有效的提高了焊接速度,從而極大的提高了經濟效益。
FANUC機器人在焊接領域的應用無疑為現代制造業帶來了諸多便利和創新。針對薄鈑金零部件手工焊接的難題,FANUC的CRX激光焊接協作機器人激光焊接提供了一個出色的解決方案。通過CRX-10iA協作機器人與手持激光加工槍的配合,可以有效地降低操作難度,提高焊接質量和穩定性。此外,CRX機器人的特點還包括操作簡單、功能強大和穩定可靠。其手動牽引焊槍和前置式點位記錄按鈕的示教方式使得操作更為直觀簡便,特別適合小批量、多品種的焊接作業。無論是MIG、MAG還是TIG焊接方式,CRX都能輕松應對,滿足不同材料和工藝的焊接需求。
值得一提的是,CRX協作機器人還具有輕量化的機身設計,這使得它不再局限于固定的焊接工位,為焊接場景提供了更多的可能性。移動式焊接工作站相較于傳統傳統設備,安裝和調試時間大大縮短,這顯著提高了生產效率。另外,FANUC的M-20iD/25高精度機器人與激光填絲系統的結合,為箱體鈑金工件的焊接提供了一個標準的解決方案。其送絲傳動由FANUC電機精準控制,激光焊接專用軟件集成在示教器上,使得調試更為便捷。在協同工作方面,FANUC的雙機或多機協調焊接展示了其高度的同步和協調能力。無論是雙機同步尋位、搬運工件,還是四機同步協調運動,都展現了FANUC機器人在焊接領域的高度靈活性。這不僅減少了人工成本和上下料時間,還大大提高了焊接質量和生產效率。
此外,FANUC開發的機器人在彎管應用中的解決方案,為彎管加工行業帶來了顯著的改變和提升。這一新方案具有多規格產品支持和多彎曲半徑的自動彎管能力,展示了在柔性化生產方面的強大實力。特別是對于傳統數控彎管機難以處理的管件,如細長管件、帶有支管的管件、脹管以及需要安裝螺母的管件等,FANUC的新方案實現了全自動彎管。這一功能不僅減少了人工操作,提高了生產效率,而且極大地提升了彎管加工的精度和一致性,為產品質量提供了更強大的保障。在編程方面,這個新方案的簡易性也是一大亮點。它支持一鍵生成彎管加工坐標和機器人軌跡程序的功能,這意味著操作人員無需進行復雜的編程操作,只需通過簡單的設置,就可以實現復雜的彎管加工任務。這無疑大大降低了操作人員的技能要求,同時也減少了編程錯誤,提高了生產效率。
CLOOS將先進技術優勢與客戶所需產品質量相結合,展現自動化、機器人與焊接結合的最佳工藝,提供焊接領域完整產品解決方案,賦能焊接行業智能化發展。數字化焊接生產線是本次展會的一大亮點,在這條生產線上,CLOOS將自動化焊接技術與搬運、打磨應用融為一體,將創新性焊接技術與上下游生產流程相結合,縮小自動化差距,焊接生產效率得到顯著提高。CLOOS 的產品組合既包括簡單、緊湊的標準系統,也包括帶有自動工件識別、自動上下料的復雜智能化系統,模塊化的設計為客戶提供了擴展性更高的解決方案,可以很大程度上適應小型精密工件和大型復雜部件多品類、柔性化焊接方案。
在本次展會上,CLOOS展現了其全新且成熟的焊接工藝,這些工藝旨在提供高生產效率和生產質量。他們推出的焊接數字化產線,完美融合了機器人技術、傳感技術、安全技術、數字化產品與軟件平臺。這種集成化的解決方案不僅可以輕松實現自動化焊接,減輕人工負擔,更能確保焊接質量的穩定和一致。
CLOOS的數字化解決方案賦予了焊接電源與焊接機器人更高的綜合性能。借助C-Gate物聯網平臺,客戶能夠實時、集中地獲取和處理焊接生產信息,使得生產的每一個環節都清晰可見,從而實現了真正意義上的數字化工廠管理。C-Gate平臺的模塊化設計,使其可以從手動焊接電源擴展到全自動焊接生產線,客戶可以根據自己的數字化需求激活相應的模塊,這種靈活性無疑是CLOOS對客戶需求的深度理解和精準把握。
值得一提的是,CLOOS還展示了其RoboPlan離線編程系統。這種先進的編程工具允許在三維模型中生成焊縫軌跡和焊接路徑以及傳感器程序,然后直接將這些程序傳輸到機器人控制器中。這無疑大大提高了編程的效率,優化了生產過程,同時也讓焊接變得更加靈活。無論是大型的生產線還是小型的手動工作站,CLOOS的數字化解決方案都能為客戶提供卓越的焊接質量和無與倫比的生產效率。
Valk Welding為觀眾呈現了一臺特別大的焊接機器人系統,它能夠處理重達20噸的工件,支持高混合、低產量的生產。這為海洋工程、重型運輸和重型機械制造等行業的公司提供了一個有吸引力的機會,使它們能夠實現生產自動化。IGM公司推出了Robotersysteme AG多機器人集成系統。該系統實現了由一個K6示教器同時對5個機器人進行集中控制。這一系統可以運行獨立的或組合的程序,滿足搬運、組裝、點焊、焊接等多種生產需求。在這一系統中,各個機器人可以協同工作,極大地提高了生產效率和作業靈活性。其配備的iCP(igm控制面板)是機器人系統開發的一款高級操作與監控工具。它可以視為機器人系統的數字孿生,能實時顯示設備的狀態、錯誤報告、警告,以及服務和維護的記錄。iCP還包括在線文檔和用戶管理的工件記錄,使得操作者在觸控屏上就能直接查看和管理機器人的各種信息。通過iCP,用戶可以輕松地進行系統的操作和監控,使得機器人的運行更加透明化,也大大簡化了機器人的維護和管理工作。同時,觸控屏的直觀操作方式,使得用戶無論是對機器人進行備件信息的查閱,還是進行日常的操作和維護,都能得心應手。
在這次全球焊接盛會上,國內企業也積極展示了自主開發的機器人焊接系統。卡諾普是一家國家高新技術企業,卡諾普專業從事智能工業機器人核心零部件及整機的研發、制造、銷售和服務。展會期間,卡諾普的多款智能化解決方案備受矚目。其激光焊接智能解決方案、Nynhan高性能一體化焊接系統、兩輪車行業智能解決方案、機床上下料、U型視覺等產品,憑借其卓越的性能和前瞻性的技術,深受觀展人員的青睞。絡繹不絕的觀展人員不僅體現了卡諾普產品與市場發展方向的一致性,更突顯了產品的實用性和前瞻性。
1.2 定制化焊接專機
定制化焊接專機是一種專門針對特定焊接需求而設計的專用設備。它具備高度定制化和專業化的特點,旨在提高焊接效率、質量和一致性。這種專機通常根據具體的焊接任務和工件要求進行設計和制造,因此可以精確地滿足特定的焊接需求。它可能配備先進的焊接技術,如激光焊接、電弧焊接等,以確保高質量的焊接結果。定型化焊接專機還通常具備自動化和智能化的功能。它可以配備先進的傳感器和控制系統,實現焊接過程的自動化監測和調整,從而減少人工干預并提高生產效率。同時,專機還可以集成先進的焊接軟件和算法,實現智能化的焊接參數調整和過程控制,進一步提升焊接質量和穩定性。
在國外的焊接領域,定型化焊接專機經歷了長時間的研究和開發。一些先進的工業國家,特別是德國、日本和美國,對定型化焊接專機的技術和應用進行了深入研究,并且取得了重要突破。這些國家在焊接技術、自動化設備、智能控制等方面積累了豐富的經驗,并且已經將定型化焊接專機廣泛應用于汽車、航空航天、能源等各個領域。他們的定型化焊接專機具有高效、高精度、高穩定性等特點,能夠滿足各種復雜的焊接需求。
近年來,國內在定型化焊接專機方面也取得了顯著的進步。隨著制造業的升級轉型,對焊接質量和效率的要求越來越高,推動了定型化焊接專機的發展。國內眾多企業和研究機構加大對焊接技術的研發和創新力度,致力于開發具有自主知識產權的定型化焊接專機。同時,國內的高校和職業培訓機構也加強了對焊接人才的培養,為定型化焊接專機的研發和應用提供了強有力的人才支持。目前,國內的定型化焊接專機已經在汽車、機械制造、石油化工等領域得到了廣泛應用,并逐漸走向國際市場。
在2023年的德國埃森展會上,各大焊接設備和技術供應商紛紛展出了他們的定型焊接專機。這些專機集成了先進的焊接技術、自動化設備和智能控制系統,具有更高的焊接效率、更穩定的焊接質量和更廣泛的應用領域。同時,這些專機還更加注重環保和節能,符合當前全球綠色制造的趨勢。展會上的定制化焊接專機吸引了眾多觀眾的目光。
Inocon是專業的等離子焊接專機制造商,在此次展會上其展示出了大量的焊接專機。其開發的汽車車頂等離子焊接專機可以實現鍍鋅板的自動化焊接,通過采用特殊的等離子體加速器,可以補償鋅蒸氣引起的陰極磨損。開發的PTO GWSA03焊接機可以實現卡車傳動軸的自動焊。其為德國美諾 Miele 建造了高度自動化的生產線,涵蓋了從電路板生產到蒸鍋內部工作的整個過程。整條生產線占地面積400多平方米,共有11臺機器人在13個加工站工作,實現了高效的生產流程。生產線的起始階段是鈑金坯料的轉移。機器人負責將坯料從存儲區取出,并放置在成型機中進行成型加工。成型后的鈑金件接著進入下一個加工站,進行進一步的加工處理。在這條生產線上,各種焊接任務是一個重要的環節。護套焊接以及所有附加部件的焊接都采用了等離子加速器工藝進行連接。這種焊接工藝具有高效、精確、環保等優點,能夠大大提高焊接質量和生產效率。為了確保焊接質量,生產線還配備了相機檢查系統。所有焊縫都會通過相機進行檢查,以確保其符合質量標準。如果發現任何問題,生產線會立即停止,以便進行必要的調整和維護。
法國Polysoude此次在展會上展示出了其專業化的TIG焊解決方案,包括軌道式自動化焊接設備堆焊設備和管端加工輔助設備。封閉式管管焊接機頭專為不填絲自熔管焊接而設計提供不同尺寸機頭配有直徑從1.6~170 mm的管道。焊接奧氏體不銹鋼等易氧化的金屬例如鈦鉻鎳鐵合金時可取得極佳焊縫效果。根據不同應用提供不同形式的夾具將管焊機頭固定至待焊管子或管件上。專為厚壁管道設計的窄間隙氬弧焊焊槍適用于厚度達100 mm的管件,并采用絕緣材料和特殊形狀有效地將氣體輸送至根部確保良好的氣體保護效果。當管件厚度達到45 mm時,使用可拆卸的尾拖氣罩來完成焊接。對于厚度為0~150 mm,0~250 mm和0~300 mm的管件均有相匹配的帶尾拖氣罩的焊槍實現從打底到蓋面的所有焊道的焊接。所有窄間隙焊槍配有固定或可調式鎢極。窄間隙焊機-焊槍NG-7尺寸為7 mm可以進入8.5 ~ 9 mm寬的坡口在所有位置完成熱絲單道直線焊道焊接設計可確保100%暫載率。鎢極座與焊槍主體絕緣以防止槍體碰觸坡口時發生短路。Polysoude開發出了一系列可無限回轉的焊接和堆焊機頭焊槍可在不纏繞水氣線束的情況下旋轉。這些設備可用于固定工件的堆焊操作。針對更為復雜的工件形狀例如帶交叉點的集合管“孔對孔”功能,Polysoude數字控制器的“孔對孔”功能可支持
這些工件堆焊任務的完成。
1.3 輔助軟件和裝置
智能化焊接輔助軟件和裝置是焊接領域的重要技術工具,它們能夠提高焊接效率和質量,同時減輕人工負擔。近年來國際領域研究的熱點集中在焊接專家系統、焊縫檢測裝置和焊接數據分析方面。焊接專家系統是一種基于人工智能和專家知識的軟件系統,能夠為焊接工程師提供工藝設計、參數優化、缺陷診斷等方面的支持和建議。焊接專家系統能夠根據不同的焊接需求和材料特性,提供個性化的解決方案,幫助工程師快速解決焊接過程中的問題。焊縫檢測裝置能夠實時檢測焊縫的質量,如焊縫的尺寸、位置、缺陷等。焊縫檢測裝置通常基于圖像處理、激光檢測等先進技術,能夠實現非接觸、高精度的檢測,為焊接質量控制提供有力支持。焊接數據分析軟件能夠對焊接過程中產生的各種數據進行分析和處理,如電流電壓波形、溫度曲線、機械應力等。通過數據分析,可以深入了解焊接過程的機理和規律,優化焊接參數,提高焊接質量和效率。
此次展會Demmeler展示了其Cobot Weld Space 4.0系統解決方案。該系統實現了焊接程序的快速輕松創建,無需繁瑣的多步點擊。統一的控制面板匯聚所有相關功能,簡化操作并提升效率。員工無需編程背景,借助手柄三按鈕即可掌握機器人控制。激活自由驅動功能,手動定位協作機器人進行焊接,中間航點和航點的編程也實現了一鍵操作。通過直觀的協作機器人界面,輕松訪問焊機存儲的程序和關鍵參數。WeldSpace 4.0控制系統融入標準焊接工藝模板,助力高質量、穩定的焊縫生產,提升生產率。
TECNOROBOT公司推出的TR Supervisor工業4.0套件是為了滿足HYPER-DEPRECIATION-INDUSTRY 4.0的要求而設計的一套綜合解決方案。該套件具備多種功能,包括機器人系統的管理、生產辦公室的數據收據、將數據發送到生產辦公室以及對整個系統進行遠程診斷。這套解決方案由一個軟件部件和一個硬件(10.4英寸觸摸屏面板)組成,使操作員能夠在現場和生產辦公室管理機器,實現遠程控制和管理。通過配備的IR VISION功能,機器人可以執行無限數量的非常規功能。這項功能使得機器人能夠獲得視線,觀察到工件、焊接接頭等,并根據觀察到的情況決定是否運行修改位置的程序或者執行焊接操作。
在首次使用時,機器人會拍攝接頭的照片并將其存檔。當程序重新執行時,機器人會再次拍攝接頭的照片,并將其與存檔中的照片進行疊加對比。然后通過計算軸偏移量,確定需要添加或減去的尺寸,并將這些調整應用到程序的各個點,以實現機器人在接頭上的理想定位。
Xiris Automation推出了全新的SeamMonitor軟件,這是一款基于攝像頭的實時測量工具,專為GTAW焊接設計。它能夠監測焊槍尖端與焊縫的對齊情況,以及焊縫的尺寸。通過HDR攝像機,系統能夠清晰捕捉焊槍、焊弧及周邊環境的細節。為確保過程控制,系統還會向操作人員或外部設備發送關鍵測量的警告和錯誤警報。這套解決方案還包括數據分析工具和直觀的屏幕圖形顯示,數據可以通過OPC、模擬或數字接口發送至外部設備。德國吉爾公司,Pro-beam集團與加拿大的Xiris Automation公司成功合作,他們將Xiris XVC-1000相機應用于電子束工藝的高真空、高強度環境中。為確保相機在惡劣條件下正常工作,采取了一系列防護措施。這些措施不僅保護了相機的敏感電子設備免受有害輻射的干擾,而且還防止了過熱。此外,還有一種特殊裝置能夠使相機鏡頭在連續工作8小時以上時仍不受金屬煙霧的影響。這兩家公司表示,他們
現在可以為基于電子束定向能量沉積的增材制造提供這種成像解決方案。該系統可以實現實時的觀察能力,包括熔池行為、熔絲的位置和熔化情況,為工藝參數的開發提供了有價值的數據。
Scansonic在線監控展示了其觸覺焊縫跟蹤系統裝置,典型型號為ALO4型號,通過使用填充焊絲的觸覺接縫跟蹤技術,ALO4實現了自動補償組件公差的功能。這一功能確保了穩定的過程控制和高質量的焊縫。無論組件的尺寸和形狀如何變化,系統都能通過實時調整焊接參數,保持焊接質量的穩定。此外,這款設備采用可參數化的電動橫向調整,使得在同一工位上處理不同的取樣位置和各種焊縫幾何形狀成為可能。這一特性增強了設備的靈活性和效率,無論面對何種焊接需求,都能迅速調整參數,滿足生產要求。在ALO4中,工業4.0的概念被完全融入其設計和操作中。其界面直觀,易于操作,且具備高度自動化的特點。借助SCeye系統,實現了過程的全自動監控,可以記錄和存儲所有的過程視頻和數據,為質量回溯和問題解決提供了詳盡的數據支撐。同時,設備采用集成的3D重量補償和力控制技術,確保了線材壓力的高精度控制,并使得加工空間達到360°,顯著增強了設備的加工能力和精度。在硬件和接口設計方面,ALO4采用即插即用的設計理念,大大縮短了啟動時間,并加快了光學器件的更換速度,提高了服務效率。在操作性方面,由于設備可選集成了外部功能,如送絲機、介質控制、QA系統和激光源的直接控制,使得操作更為便捷,滿足了用戶多樣化的需求。該檢測裝置可用于激光焊接和釬焊的實時檢測。
英萊科技自主研發的激光視覺焊縫跟蹤系統也在展會上進行了展示,展示內容包括:微對接鈑金箱體激光焊焊縫跟蹤方案、渦輪葉片智能尋位焊接方案以及全新的嵌入式激光視覺焊縫跟蹤系統IL-EDZ系列、高反差工件的HDR檢測技術、高反光工件的智能抗反光技術等,英萊科技IL-SMT系列是目前英萊焊縫跟蹤系統的旗艦系列,產品視距范圍覆蓋81~208 mm,檢測最小焊縫間隙可達0.08 mm,幀率參數為75@FullViewamp;Up to 450 fps,目前已廣泛應用于鈑金箱體、壓力容器等細小焊縫的自動化焊接領域。IL-EDZ-130S嵌入式焊縫跟蹤系統amp;HDR算法LASER VISION SEAM TRACKING SYSTEM,在靜態展示區,英萊科技向觀眾展示了應對自動化焊接專機的激光視覺焊縫跟蹤系統“IL-EDZ-130S”,該系統包含的激光傳感器采用嵌入式設計,相較于其他型號,傳感器重量更輕、體積更小。系統支持西門子、三星、臺達、固高等近十款PLC品牌即插即用,可快速部署。同時,系統搭載的HDR算法,可以實現鏡面不銹鋼與磨砂碳鋼這種高反差材質組合的搭接焊縫檢測。針對打磨后的V形坡口或搭接焊縫,英萊科技也向行業提供了新開發的智能抗反光算法,該算法可智能過濾打磨接頭產生的雜光對焊縫信息采集造成的干擾,有效過濾焊縫接頭上的反光圖像,讓用戶體驗更友好、更簡單的焊縫跟蹤技術。
除此之外,部分企業還展示出了其虛擬現實增強技術在焊接培訓領域的應用。隨著工業4.0時代的到來,機器大規模取代手工勞動已成為了趨勢。針對這一痛點問題,SOLDAMATIC從軟件到硬件給出了一整套系統解決方案。Soldamatic是西班牙Seabery公司一款現代化創新型數字化焊接培訓系統。采用AR(Augmented Reality)增強現實技術,從視覺、觸覺、聽覺三方面為焊接培訓學員提供更為真實的焊接體驗。旨在提升培訓人員積極性,提升焊接培訓效率,降低培訓成本。Soldamatic是全球首款且截止目前唯一一款將AR技術運用至焊接培訓的產品,整個系統由在線學習教師軟件、AR模擬器硬件組件以及課程內容等組成。三位(教師+教具+教程)一體式焊接培訓平臺,提供現代化的培訓方案,提升教師管理效率,提升學員培訓效果。在展會期間,焊接行業的眾多公司、培訓師和機構都對Soldamatic技術印象深刻。這是因為它是焊接專家資格認證的數字培訓解決方案。使用增強現實技術,未來的專家可以快速、高效、經濟地接受培訓,并采用先進的教學和學習理念。Seabery 和 Weldplus 已經在這個行業工作了 12 年以上,在此期間開發了 Soldamatic,這無疑是焊接專業人員教育和培訓的先進的解決方案。在硬件方面,除了采用更具吸引力、工業化和緊湊的新型設計外,還引入了新的高級焊槍。它們配備了一個額外的攝像頭,為更復雜的焊接工作提供理想的視角,這有助于提高信息量和信息準確性。此外,仿真中還添加了新的分析工具,以提供有關焊接過程的更多詳細信息,并更好地檢測現場缺陷。
伏能士新型 Welducation Simulator 模擬器將虛擬焊工培訓提升到了一個全新的水平。它的外觀與伏能士焊機基本相同,具有真實的焊槍和增強現實技術(AR)的逼真表現。與Welducation模擬器配套的Welducation Campus平臺可提供完善的高質量焊工培訓,包括理論學習識、焊接任務和知識測試。這種模式的培訓完全不需要氣體、材料或焊絲,是節約成本和保護環境的理想解決方案,同時也讓焊工培訓更加有樂趣。伏能士通過使用數字化工具保證焊接質量、減少材料用量,并確保從初學者到焊接專家都能輕松使用該產品并獲技術幫助。這不僅適用于手工焊接,也適用于自動化生產線。
2 切割技術與裝備
在本次展覽會上,切割技術也展示出了其顯著的進展。這些進展體現在新型切割設備的研發、切割精度的提升,以及智能化、自動化技術在切割領域的應用等方面。
首先,新型切割設備的研發是此次展覽會的一大亮點。許多參展商展示了他們的激光切割機、機械切割機、等離子切割機等。這些設備采用了先進的切割技術和高性能的切割頭,能夠實現對各種材料的高效、精準切割。
其次,在切割精度方面,2023年的展覽會上呈現出了更高的水平。通過引入先進的傳感器和控制系統,現代切割設備能夠實現微米級的切割精度,大大提高了產品的質量和生產效率。
此外,智能化、自動化技術在切割領域的應用也在此次展覽會上得到了充分展示。許多參展商展示了他們基于人工智能、機器視覺等技術的自動化切割解決方案。這些方案能夠實現對切割過程的實時監控、自動調整和優化,從而進一步提高切割效率和質量。
MicroStep是國際知名切割制造商,此次展會展示了MicroStep 使用尖端的 2D 和 3D 設備切割和加工板材、管道、型材和圓棒的靈活解決方案,所有這些都是在 MicroStep 內部開發和生產的。值得一提的是,今年的展會展示了配備3D等離子旋轉器、鉆孔裝置和新型銑削和打標功能的多功能MG機器。升級后的 3D 水射流切割系統 WaterCut 也引起了人們的極大興趣。節省空間的 2D 激光器 MSF Compact 配備了 DynaFly 技術,可實現快速、高質量的切割,非常適合展示 MicroStep 預期的下一代控制系統 CyberFab Control 的新運動動力學。
其中引人注目的是1.4 m高的低碳鋼切割樣品,展示了 DRM Max 系列的切割、鉆孔和銑削功能,該樣品在直徑為 2 000 mm的封頭上切割出了各種斜面幾何形狀、孔和定制輪廓,所有這些都在 DRM 機器上通過等離子技術進行專業加工。
基于 MicroStep的生產系統的還圍繞數字化和工業 4.0 的關鍵主題,推出了 CyberFab Manager,這是一款全面的 CAPP 軟件套件,可作為集中式生產管理工具,實現對各種流程的端到端監督,包括切割、彎曲、去毛刺、跨多個工作站的焊接和物流。
ERL Automation GmbH公司也再次參展,與 ERL GmbH 和 Migal.co GmbH 一起展示了其創新的焊接和切割解決方案。 ERL的創新引起了專業觀眾的極大興趣,并吸引了眾多參觀者來到展臺。
在展臺上,ERL Automation首次展示了久經考驗的BIBER機器人切割系統,該系統采用新的KUKA IONTEC機器人機構,用于倒角復雜部件。這一技術飛躍為用戶開辟了更多的應用可能性,因為由于更薄的鑄鋼件和更高的動態性能,現在也可以實現切割寬度高達 3 500 mm。此外,機器人切割系統還配備了一個全新的控制單元。多個抽屜為易損件和工具提供存儲空間。控制柜也作為拉出式元件集成到控制站中,因此隨時都可以輕松接近。新的控制單元配備了一個大型的現代化監視器,使操作更加容易。具有全高清分辨率的 24 英寸顯示屏不僅比以前的型號大得多,而且還具有多點觸控界面。
此外,ERL Automation在展臺上展示了其erlcut龍門切割系統,該系統可用于使用等離子和火焰的垂直切割,也可用于其他工藝,如等離子坡口、鉆孔、锪孔、螺紋加工和打標。此外,該公司還展示了獨特的 erlcut-silent 系統概念。根據板材的厚度,在等離子切割過程中可能會產生高達 110 db(A) 的噪聲排放。這些遠高于 80 db(A) 的允許觸發閾值,達到該閾值時必須根據職業健康和安全法規采取聽力保護措施。采用erlcut-silent系統概念,整個切割區域位于隔音艙內。外殼可降低噪音30 db(A)以上,使操作人員能夠舒適地工作。在展臺上,參觀者可以現場體驗降噪。在展出的隔音室中,模擬了真實的切割聲。通過打開和關閉推拉門,專業觀眾能夠說服自己相信外殼的有效性。
博士樂展示了其精密光束切割技術,其可擴展的數控系統MTX為機器制造商和用戶滿足光束切割領域日益增長的要求奠定了扎實的基礎。當帶有集成PLC的MTX數控系統與緊湊型驅動系統ctrlX DRIVE配合使用時,光束切割的最高性能便得到預定,光束切割速度可比以前提高10%至15%。
本次展會,梅塞爾展示了在安全和切割技術方面取得的創新—HyCut(氫氧切割)技術。此技術的應用可以大幅減少溫室氣體和氮化物的排放,提高對操作工人的職業保護,同時切割速度也有不少提升。另外還展示了在去年Euroblech上首次亮相的切割技術,即在切割零件之間、零件和廢料之間、坡口切割時加入橋接技術,并將此應用在激光自動化的場景下, 提升自動化程度和成功率。
3 焊接健康與安全
焊接健康與安全在工業生產中具有重要意義。焊接過程中產生的煙塵、有害氣體、弧光輻射等可能對焊工的健康造成危害,因此,保障焊接過程中的安全與健康至關重要。
在2023年的德國埃森展上,焊接安全與健康方面的進展表現得十分明顯。首先,越來越多的參展商開始關注焊接過程中的健康與安全問題,推出了各種創新的防護設備和解決方案。例如,研發出了更為高效的焊接煙塵抽排系統,這種系統能夠有效地降低焊接過程中產生的煙塵濃度,保護焊工免受有害物質的傷害。
其次,對于焊接設備的改進也在展會上得到了體現,例如新型的焊接機器人和自動化設備。這些設備不僅可以提高焊接生產效率,還能降低人工操作的風險,減少焊工接觸有害因素的機會。
此外,在焊接材料的研發方面,也有一系列新的進展。一些參展商推出了低煙、無毒或低毒的焊接材料,這些新型材料在焊接過程中產生的有害物質更少,對焊工的健康危害更小。
總的來說,2023年德國埃森展在焊接安全與健康方面的進展表現在了設備、材料以及自動化技術等多個層面。這些進展將有助于改善焊工的工作環境,減少焊接過程中的健康與安全風險,推動焊接行業向更為健康、環保的方向發展。
上海凱森環保科技有限公司專業致力于焊接和切割煙塵、打磨粉塵、油霧油煙等凈化產品的設計、研發和生產制造。具備產品運用、產品創新研發、工程技術開發、工程售前服務、售后服務等能力。凱森產品采用國內外先進技術,精選多種進口元件,擁有多系列、多元化的煙塵凈化產品(KS系列煙塵凈化器)和先進的凈化系統工程。凱森專門針對工業生產中各種煙塵污染問題進行專項的產品設計和開發,為客戶提供行之有效的凈化解決方案,以及優質的凈化產品及服務。
Kemper GmbH展示其用于焊接煙塵抽吸的新解決方案,包括第二代 MaxiFil Clean 抽煙裝置。該公司在今年的Schweissen amp; Schneiden展會上向業界展示三款新設備:帶有兩個2割炬連接的VacuFil Compact高真空抽氣系統,VacuFil 4000中央高真空抽氣系統和新一代MaxiFil Clean移動抽氣系統,非常適合長期焊接。除了這些新產品外,展臺的參觀者還可以期待看到久經考驗的 Kemper 系統。其中包括 SmartFil,這是一款緊湊型移動式焊接排煙裝置,用于處理中等量的煙霧和粉塵。排煙器的一次性過濾器具有特別高的過濾面積,為 25 m2,并且在飽和時完全沒有污染。SmartFil 使用壽命長,因此特別經濟。展會上其他久經考驗的 Kemper 設備:Dusty Evo,一款輕巧的高真空抽氣裝置,可手動清潔過濾器;VacuFil Compact,一種高真空抽氣裝置,帶有用于介質焊接煙霧和粉塵量的存儲過濾器。此外,Kemper 還將展示其焊接煙塵抽吸器的各種可選設備,例如自動啟動/停止系統、帶杯架的工具托盤、抽吸軟管以及槽和漏斗噴嘴。
伏能士展示了其新型移動式Exento萃取設備LowVac和HighVac可以在所有帶電焊接工位上判斷其萃取性能。許多人還測試了握住符合人體工程學的形狀和平衡良好的高性能割炬或新的Exento排煙火炬的舒適感。我們展示了我們所有的安全設備HYPERLINK\"https://www.fronius.com/en/welding-technology/product-list?filter=3125\",從支持藍牙的高科技焊接頭盔和新鮮空氣供應到空氣凈化呼吸器,并在現場舞臺上的日常演示中強調了焊接煙霧預防的重要性。為了焊接專業人員的健康,BINZEL也開展了大量的工作。該公司展示了從源頭除煙的手持焊槍,到全新的自動除煙焊槍xFUME AUT,再到機器人除煙焊槍xFUME ROBO,以及精準匹配的除煙系統。
4 國內外焊接技術對比
作為全球焊接領域的盛會,德國埃森焊接展2023年再度舉辦,匯聚了全球最新的焊接技術和設備。這一盛況背景下,我們得以更明確地洞察國內外焊接技術在多個維度上的現狀與差距,同時也得以見證國內焊接技術的顯著進展。
在設計外觀維度,國內外焊接設備共同追求人性化和美觀化設計。國外設備通常展現出專業的工業設計實力,注重整體和諧、流線型設計及色彩搭配,細節處理精致,凸顯深厚的工業設計底蘊。國內焊接設備近年來也在設計方面持續進步,逐漸注重流線型和人性化設計,但在材質選擇、色彩搭配及細節處理等方面仍有提升空間。
在產品種類方面,國內外產品均涵蓋各種焊接應用。然而,國外產品線在多樣性和高端、專業領域的產品豐富度上表現優越。國內產品線正在逐步拓展,常規設備已相當齊全,但在專用、高端產品領域仍需進一步努力。國外廠商不僅提供常規焊接設備,更有一系列專用、高端焊接設備,針對不同行業和應用場景有詳細的產品劃分,為國內廠商提供了學習和借鑒的機會。
在原始創新層面,國外在焊接技術的基礎研究和應用研發上投入較大,屢有突破,引領行業發展。相對而言,國內雖然應用研發活躍,但在基礎研究方面的投入和積累有待加強,以實現核心技術的自主研發和領先。
自動化與智能化的進步為焊接設備賦予了更多可能。國外設備在這一領域的應用更加成熟,提高了生產效率和產品質量。國內設備正在自動化和智能化方面迅速發展,特別是在焊接過程的自適應控制、焊接質量的在線檢測等方面取得了重要進展,但總體來說,智能化程度還需進一步加強。
在設備集成方面,國內外都在追求更高程度的集成化和模塊化。國外設備在模塊化設計、標準化接口等方面的實現更加完善,提高了設備的協同工作能力和效率。國內設備正在積極努力從單一功能向多功能集成轉變,然而集成度和協同工作能力仍有待提高。
綜上所述,盡管國內焊接技術在某些方面已取得顯著進步,但與國外先進技術相比,仍存在提升空間。為了全面趕超國際水平,國內企業、研究機構和高校需要進一步加強合作,加大研發投入,培養更多高素質焊接技術人才。只有這樣,我們才能實現焊接技術的自主創新,推動中國焊接行業邁向更高峰。