2021年08月26日 | 详解埃斯顿CLOOS前沿焊接技术方案

制造业高速发展的形势下，企业对“工业4.0”的需求各不相同。提高生产的效率、精度，及产品质量是企业的共同述求。然而越来越多的企业都面临着专业人才一将难求的问题。为了解决这个问题，必须不断加强虚拟网络和实体物理网络的结合。

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以创新焊接方案积极应对未来挑战

焊接技术同样面临着数据化和网络化的挑战。埃斯顿自动化子公司CLOOS（德国）是业界着名的焊接自动化完整解决方案供应商，根据客户需求定制全套机器人解决方案，其中囊括了机器人本体、变位机以及所有的配套设备。既能为客户提供紧凑型系统，也能提供大型的智能机器人产线。

CLOOS从客户角度出发，倾听其需求，从而打造出最符合客户需求的方案。

今天，介绍CLOOS在焊接领域行业几项领先的技术：（持续关注，有更多焊接技术分享）

深熔焊——厚板焊接领域，高效定义者

CLOOS深熔焊是厚板焊接领域高效率定义者。在≥30mm厚板焊接中，常规焊接需要在焊接后，对熔深进行探伤检测，从而提高焊接产品的良品率。CLOOS基于成熟的深熔焊接工艺，丰富的深熔焊接应用场景，焊接一次成型，无需进行探伤检测，大幅提高生产效率，节约生产成本。

CLOOS深熔焊，焊缝坡口角度更小，填充材料和保护气体用量大幅减少，超大熔深，实现全焊透，焊层数量减少，节省大量时间。在煤炭机械，特种车辆，桥梁钢构，盾构机等领域均有非常广泛的应用。

即时机器人编程系统——高效率焊接

在小批量工件的全自动焊接领域，CLOOS拥有即时机器人编程系统（IRPS），依托于强大的核心算法，在3D视觉识别后，可实现焊缝路径实时规划，从而实现编程耗时最短。自动识别工件位置及偏差，简化或省去工装夹具，缩短计划排产时间，满足于多品类产品的焊接自动化产线。

激光焊及激光气体保护复合焊

激光焊属于效率最高的焊接工艺。CLOOS提供两种激光焊接工艺可供选择：热传导焊、深熔焊。

热传导焊、深熔焊的工作原理

热传导焊和TIG焊类似，适用范围也大同小异：TIG电弧将对接工件沿着结合部位熔化。熔体相互融合在一起，凝固成几乎无飞溅的焊缝。而激光传导焊与TIG焊相比，一方面热影响区更狭窄，另一方面焊接速度更快。因此，热输入量大幅减少。有效避免热变形，这一点对于热敏性高的材料而言尤其重要。热传导焊既可使用填充金属，也可不用。

而另一种高效工艺深熔焊则适用于中厚臂材料。机器人向工件表面发射高能量密度的激光束。激光束在熔化金属的同时产生蒸汽。熔体中形成金属蒸汽毛细管，俗称钥匙孔（Keyhole），细孔周围环绕着金属熔体。在金属蒸汽毛细管内，激光束被多次反射。在这个过程中熔体几乎将激光束全部吸收，因此，钥匙孔能不断地向材料内部穿透。激光束在结合部位上方移动，钥匙孔就跟随其移动。这样，钥匙孔后便形成了一条又深又窄的焊缝。

该工艺尤其适合与MIG/MAG焊相结合，就形成了激光气保复合焊。取决于使用的激光类型、功率以及工件材料，激光复合工艺一次性焊接的最大板厚可达20mm。以碳钢为例，一般来说，焊缝的深度每增加1mm，所需的激光功率要加大1kW。

激光复合焊的工作原理

传统工艺需要的V型坡口就可以完全省略了。大量节省了焊前准备的时间、焊层数量、填充金属量以及总的焊接时间。更值得一提的是焊接速度非常快，同比于传统MIG/MAG焊，激光复合焊接生产速度是其5倍。焊接速度快就意味着进入工件的热输入量更少。跟MIG/MAG工艺相比，焊缝更窄，热影响区很小，工件几乎不产生变形。因此各种激光工艺的焊后修整量极少。

激光MIG/MAG复合焊头，用于焊接环形焊缝

为了最大程度地提高生产的经济性，激光技术可以和不同的焊接工艺相结合。例如：激光MIG/MAG复合焊结合双丝焊枪。激光MIG/MAG确保形成所需的熔深，双丝焊拥有强大的熔敷率，从而在最短时间内完成填充。

CLOOS焊接数据工厂（Data Factory）

CLOOS提供焊接技术的网络化与数字化解决方案。CLOOS数字化工厂，包含焊接电源数字化管理平台（QINEO数据管理器（QDM）），过程数据监控系统（PDM），机器人系统的离线编程软件（RoboPlan）等多个数字化平台互联互通，为企业打造智能工厂。

E-Gate提供一站式数字化解决功能，解决机器人底层通信和数据采集问题，从端到端拉通硬件和软件之间数据传递，并将采集到的数据传到本地或云平台，达到设备实时监控和数据分析等目的。提供自主边缘计算、数据采集、设备监控、实时看板展示、设备管理、生产和能耗统计报表、移动端应用、过程控制、故障预测和远程运维等各项能力。支持本地和云端两种部署方式，可以灵活选择。

焊接解决案例介绍

▌为多品类小批量焊接解决方案

企业的规模越大对自动识别工件的需求就越迫切，对数据归类和管理的要求就越高。识别工件的方法有很多：传统的方法是给工件做标记。而适合未来的方法则是给工件的托盘上加入芯片，储存工件信息。

该技术在德国某龙头企业已经得到了成功地运用。CLOOS为该公司量身打造了全套链式机器人系统，拥有智能物流穿梭体系。通过夹具上的磁条码，轨道穿梭车在上料区域自动识别并判断工件应送往哪个焊接工位。而焊接机器人也能识别该磁条码，自动选择匹配的焊接程序。从而有效避免错误出现，实现有序生产、高效生产。这样一来，生产顺序不再受限于生产的数量和批次，有效避免了不必要的等待时间。

CLOOS打造的链式机器人系统拥有智能的穿梭系统

轨道穿梭车在上料区识别夹具上的磁条码，判断工件应送往哪个焊接工位

▌智能物流，自动识别工件

在位于德国的世界上最大的车轴生产企业，CLOOS为其建设了一套大型机器人焊接系统，用于焊接不同类型的支撑装置部件。在新技术的帮助下，国际龙头车轴厂商不但提高了生产效率和产品质量，同时还将工人从危险性的劳动中解放了出来，并提高了产量。

整线控制系统则起着大脑的作用：首先识别处于空闲状态的机器人，再分派待焊工件，紧接着机器人从储存的70多个程序中选择匹配的程序。焊接进行时，传感器监控电弧实时参数，一旦与设定值存在偏差，立即上报。焊后的每件成品都会进行质量检测，合格品由龙门式搬运机器人放入指定的仓储笼中。工件以“混乱”的方式登场，却以井然有序的方式送往下道工序。磁条码的加入实现了无缝的数据记录，系统按照工件对参数进行自动归类，方便日后的信息跟踪。

CLOOS为国际某龙头车轴厂商打造的系统中，搬运机器人和焊接机器人完美配合

国际某龙头车轴厂商的设备中工件被打上电子标签

▌工程机械，特种车辆焊接自动化产线

CLOOS为全球顶级工程机械龙头品牌，设计并建设焊接智能化产线，使用QE系列焊接机器人产品，产线已于2021年实施落地。

在全球制造业市场，CLOOS机器人在轨道交通，桥梁钢构，建材，特种车辆，汽车，压力容器，矿用机械等行业，为用户提供高端焊接自动化完整解决方案。

2021年，埃斯顿自动化携手CLOOS相继推出多款新品焊接机器人，焊接电源产品。秉承持续创新，引领焊接行业发展，为客户提供更优质的焊接自动化解决方案。