中科深谷钎焊智能装备解决航天部件精密、高效焊接难题
发布日期：2025-03-17 浏览次数：92
案例背景
航天领域对核心部件的钎焊工艺有着近乎苛刻的要求。焊接精度需精确至微米级，热输入控制必须稳定如一，而传统人工操作存在效率低下、质量波动大、能耗高等问题，制约着批量生产能力。
面对这一痛点，中科深谷技术团队基于“动态决策-精准执行”技术框架，为某航天航空单位定制开发自动钎焊智能装备，集成六轴机械臂、机械臂第七轴模组、升降旋转系统、多尺寸柔性夹具与自适应焊接系统等，实现了复杂曲面部件的高效精密焊接，赋能航天制造领域的智能化发展。
解决思路
► 精细化设计：采用协作机器人，对末端焊接连接件和焊头进行定制，精度更高，焊接效果更好；
► 注重人机协作：钎焊过程中，提供手动和自动模式，并能记录参数，方便集成操作工人的经验和协作机器人定位精度高、自动化作业的优点，实现人机协作；同时协作机器人安全性好，可与操作工人一同工作；
► 柔性化设计：控制软件提供更高的开放性，用户能自行修改、升级功能，实现更复杂应用；
技术实现
（1）高精度与柔性化协同
装备采用六轴机械臂+第七轴扩展模组，搭载国产知名品牌协作机器人，路径跟踪精度达0.2mm，焊接速度支持0.1-1.5m/min无级调节；双轴升降旋转平台通过伺服电机驱动，实现升降精度±0.1mm、旋转精度±0.05°，可自适应调整多尺寸工件，轻松应对涡轮叶片等复杂曲面的精密焊接需求；自适应夹爪配合定位工装可兼容多种尺寸以上工件，夹持力0.1-20KN可调，误差≤±10N。
（2）动态控制与智能温感
通过温度传感器实时监测熔接区域，动态优化机械臂运动轨迹，避免传统工艺中因热输入不均导致的过度熔接问题。搭配高频焊机（30-80kHz可调）与450°C宽区间红外测温仪，系统精准调控钎料熔融状态，减少热损伤风险，焊缝一致性显著提升。
（3）人机协作与模块化扩展
设备支持手动/自动模式切换，可记录工人经验参数，实现人机优势互补。安全光栅与急停系统提供毫秒级风险响应，保障人机协同作业安全。此外，模块化设计允许快速更换激光焊头、等离子焊枪等组件，适配航天、核电等多场景需求，国产化核心组件更确保了供应链自主可控。
应用成效：效率、质量与可持续性全面提升
在批量测试中，中科深谷钎焊智能装备表现十分亮眼：
效率飞升：单件焊接时间从45-60分钟压缩至8-12分钟，人工干预频率降低90%；
质量跃升：焊缝首检合格率从85%-90%提升至99%以上，返工率趋近于零；
节能降耗：单件能耗降低40%（1.8-2.3千瓦时），减少资源浪费；
产业价值：从技术突破到生态共建
中科深谷钎焊智能装备解决了航天制造中精密、高效焊接难题，同时也在产业链层面释放了长期价值。
工艺标准化延伸
已开发焊接工艺数据库，收录200+种材料组合的优化参数方案，支持航天、核电等领域快速工艺迁移。
产学研协同创新
联合中国科技大学建立“精密焊接联合实验室”，开展超高温钎焊材料与智能控制算法攻关。
模块化拓展能力
电控柜与机械臂采用模块化设计，支持快速更换激光焊接头、等离子焊枪等扩展组件，可适配多种场景需求。
