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主办单位:中国焊接协会 中国机械工程学会焊接学会
总        期:第158期 2007第12期
发行份数:21470份(2007/7/02)
编         辑:晓  晔       瑷  珉  


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十二届埃森焊接与切割展览会开幕 



    2007年6月19日上午9点,为期四天的第十二届北京·埃森焊接与切割展览会在上海新国际博览中心正式拉开帷幕。 

    本届展会共有来自20多个国家和地区的近600家厂商参展,其中国际展商90余家。展品类别包括各类焊接设备、切割设备、焊材、辅具及专用设备等。展会占地面积共44,000m2,展台净面积为22581平方米,比上一年增加6%,覆盖了上海新国际博览中心E1~E4馆。强大的参展阵容、以及丰富多彩的配套活动吸引了大批来自世界各地的参观者。 

    展会现场人头攒动,精致而人性化的特装展台、专业的现场演示、精美的样本等一个个细节,无不彰显出展商的实力。中外双方同台竞技,各显优势,为广大观众营造出一个丰富而多彩的焊接世界。 

    为突出名展效应,展会主办单位组织了丰富多彩的配套活动。主要包括:中国机械工程学会及其焊接分会举办的“2007IFWT船舶焊接国际论坛”;中国焊接协会/分会主办的“2007中国焊接材料技术论坛”、“2007焊接之桥信息发布会”、“中国铁道车辆焊接技术论坛”;主办单位与《机械工人》杂志社共同举办的“北京·埃森焊接展与中国焊接工业”大型主题征文活动,以及“第二届中国焊接市场论坛——焊接与切割用户调查结果分析及焊接市场论坛”等;另外还有多场次的技术讲座。 

    为感谢广大用户、参展商20年来对北京·埃森焊接展的鼎力支持与厚爱,主办单位于20日上午10点,在上海新国际博览中心举办以“辉煌廿载,荣耀共享”为主题的盛大颁奖典礼活动。 

    本届展会得到了德国、美国、韩国及日本等国家级焊接行业组织的鼎力支持,其中包括德国展团、韩国展团和美国展团。这些国外展团的踊跃参展,使展会的国际性更加凸显。

 

 


展望焊接与切割的未来—下一代连接技术是什么? 


德国焊接学会秘书长 克劳斯·米多德夫 



    北京·埃森焊接与切割展览会获得了众人瞩目的巨大成功,成为该领域亚洲最大、世界第二大的焊接专业展览会,仅次于德国埃森的国际焊接与切割展览会。贸易展览会的主要目的就是开发市场、展示技术革新和发展趋势。2007年6月在上海,即北京·埃森焊接与切割展览会20周年之际,展会突出展现焊接技术的一些发展趋势,有些趋势将会在未来和以后的北京·埃森焊接展上反映出来。为此特做以下阐述: 

    (1)在新技术产品的开发和现有技术产品的再开发中,人们非常注意材料的优化使用,其中考虑到局部承载的应力。即使是单个的零件,也越来越多地由不同的材料复合而成。例如用不同厚度和表面质量的不同钢板制成的剪裁焊接复合零件,在零件的局部加上涂层,用以防腐防磨损。此外,钢材与轻金属或塑料的结合越来越多地应用于轻型结构中,而且,镍基合金在发电站和飞机发动机的制造中也越来越重要。

    (2)从更加广泛的意义来说,连接技术工艺对实现这些目的是必要的,将来会成为快速、无故障、可靠生产的核心要素,被集成到制造工艺链中。因此,连接工艺具有经济意义,对于生产增值做出了重要的贡献,有着良好的发展前景。连接技术在产品寿命的各个阶段发挥着极其重要的作用。这些阶段包括:产品的设计、开发、制造、使用、维护和修理,以及回收和处理。为此,综合产品、生产和材料开发方面的要求,在研究、开发、制造和应用过程中,不断采用交叉学科的技术手段。

    (3)连接中,不仅机械化和自动化程度会增加,工业机器人的应用也会增加。出于经济上的考虑,在连接工艺和材料的应用和再开发中,过程和特性模拟将成为关键因素。这些工艺和材料如不采用可靠的模拟方法,在将来就无法得到应用。连接工艺的模拟技术,即使对生产过程也可以实现虚拟测试和连接工艺的优化;可以在连接加工之前安排质量保障的计划和实施,有助于连接的实施和维修。在初期,它们还能被用来对制造、维修人员进行培训。我们的目的应该是根据过程模拟、结构模拟和材料模拟的要素,运用通用的概念来模拟整个工艺过程(链)。 

    (4)从技术基础来说,目前的焊接性定义必须进一步细分为焊接的可能性、焊接的适合性和焊接的可靠性,即零件进行焊接的可能性、材料的适合性和焊接结构的可靠性。除了焊接技术工艺外,这些术语还考虑到不断扩展的钎焊、粘接、机械连接和涂布等连接工艺。

    (5)维修的概念越来越重要,特别是道路车辆制造中的连接产品。便于修理的理念必须是产品开发中的一个不可缺少的部分,必须考虑采用高强度钢、轻型金属合金、塑料和剪裁焊接板以及应用激光焊接工艺、粘接和机械连接。这些因素之所以重要,是因为应用在生产中的连接工艺对车辆的维修成本会产生直接的影响。此外,第三方和个人车辆险的成本不仅取决于发生事故的频繁程度,而且取决于维修成本。如果连接工艺只能加快制造过程,但在维修时却会产生很高的费用,就没有达到预期的目的。模块式的制造方法适合于修理,特别是在车辆制造方面得到了应用,而且要开展新型修理技术人员的资格培训。

    (6)人们对环境保护的愿望,使他们对技术有着特别的期待,这也适用于连接技术。对这方面的要求可以举例如下:经济地利用一次和二次能源,节约原材料,避免、消除或储存残留材料,选择和利用可再生的材料以及对被连接零件进行回收。此外,采取措施解决连接技术应用中的健康与安全问题也迫在眉睫。

    (7)将来,在应用过程中会出现各种连接技术之间的竞争。这里,不仅各种热连接技术之间会相互竞争,而且低热和“冷”连接技术之间也会产生竞争。以下简要说明各种连接技术:

    第一,气体保护弧焊仍占居主导地位,最新的研究有助于这些工艺的应用和进一步发展。但是,对未来的预测表明,气体保护弧焊的增长不会像过去那样快。 

    第二,由于其工艺性能和生产率,电阻焊仍会占据重要地位,但由于机械连接技术和粘接技术得到了更多的应用,电阻焊会失去自己的应用领域。有待于观察的是,电阻点焊和粘接等组合式工艺是否能够获得成功。

    第三,电子束焊接工艺,特别是激光束焊接工艺,由于从研究成果到实际应用的快速转化而显得日益重要,因而电子束焊接的增长率就会降低。

    (8)事实表明,对复合式焊接工艺的需求在扩大,在实践中得到了更多的应用。在这方面,最初研究的多是激光焊接与气体保护金属弧焊的组合工艺。应用中也有采用激光焊与气体保护钨极氩弧焊和等离子弧焊的组合。从根本上来说,这些不同焊接工艺中的焊接过程是在一个共同的熔池和一个共同的加工区域中复合而成的,因此定名为复合式焊接工艺。

    连接技术日益增长的复杂性要求公司进行能力管理。这里的能力是指为了特殊的目的,将材料工程、制造和连接技术的相关知识相互结合和开发应用。在这方面,公司的能力要大于个人能力的集合。目标应该是在整个产品的寿命周期内,应用公司现有的能力、设备和成熟的工艺来控制成本,提高效益。在注意这些条件的同时,连接技术在生产的增值过程中仍起着很大的作用,并有着很好的发展前景。连接技术即使在困难的经济条件下,也为人们所接受。

    总之,未来连接技术的持续发展,将会促进人们在设备、工艺和基础设施方面的投资,特别是在人们知识和能力方面的投资。

 

 
 


发思特软件(上海)有限公司

总经理:李    电话:021-50803069 传真:021-50803071

Emailfastcam@fastcam.cn  Http://www.fastcam.cn  公司地址:上海浦东张江高科技园区晨晖路37734号(201203

   公司长期专业从事钢材切割下料软件的开发、销售、培训和售后服务,针对钢材手工切割、机械切割、数控切割和钢材下料生产管理,提供专业的FastCAM系列切割下料软件和FastPDM/MES下料生产管理与制造执行系统,以有效提高切割效率和切割质量,有效节省钢材,提高钢材下料生产管理手段。公司基于FastCAM 数控切割优化套料编程软件和FastCNC数控系统推广和传授数控切割先进切割工艺,实现数控切割机的全时切割、自动切割、高效切割、高质切割和高套料率切割,实施应用FastPDM/MES下料生产管理与制造执行系统,实现企业钢材从采购预算、仓储管理、切割生产计划和工艺、编程套料到数控切割生产过程的信息化数字化管理,全面有效解决钢材在预算、套料、切割余料和仓储管理等环节的浪费问题。

    发思特软件公司的咨询服务热线:021-50803069 fastcam@fastcam.cn Http://www.fastcam.cn

 

产品名称

应用领域

产品介绍

FastSHAPES

钢材钣金放样切割软件

钢材手工切割中钣金展开的画图放样,有效解决画图精度和切割质量问题,把手工切割转为数控切割

以所见即所得的方式快速完成钣金展开放样,实现产品从三维设计图到二维切割图形的转换,实现高质量高效率的手工切割和数控切割。

FastCUT

优化排料切割软件

钢材在锯床、剪板机、开卷机等机械下料设备中的优化排料,有效解决钢材采购预算、定额计算和下料过程的生产管理,余料管理

通过优化排料计算,为机械下料切割提供完整详实的优化切割方案和钢材采购、定额、使用和利用率数据,有效提高钢材在机械切割下料中的生产管理水平和钢材利用率。

FastCAM/CNC

数控切割自动编程套料软件与数控系统

数控火焰、等离子、激光、水刀等切割机配套使用的自动编程优化套料软件与数控系统

具有CAD画图、自动编程、自动套料、切割校验和成本计算等全面的编程套料功能,实现数控切割的全时切割、自动切割、高效切割、高质量切割和高套料率切割。

FastCAM/PIPE Bevel Cutting 

数控板材和管材坡口切割软件

钢材板材和管材在坡口数控切割机中的坡口编辑套料与数控切割

在计算机上实现板材、管材零件焊接坡口的快速编辑,带坡口零件的自动套料,自动编程和焊接坡口的数控切割,有效提高切割生产效率。

FastPDM/MES

钢材下料生产数据管理与制造执行系统

钢材下料切割生产过程的信息化数字化管理,实现切割零件数据、板材数据和套料切割数据的存储、共享和企业管理应用

基于FastCAM优化套料软件和数据库软件,建立切割零件数据库、板材和余料数据库、实现下料生产计划、生产准备、切割生产和钢材及余料数据的全面信息化管理。


 

 

 

弧焊机器人焊缝跟踪方法的研究现状 

周律 陈善本 林涛 
(上海交通大学焊接研究所,上海,200030) 

 

3 国内外视觉焊缝跟踪发展现状


    所谓焊缝跟踪就是在焊接时实时检测出焊缝的偏差,并调整焊接路径和焊接参数,保证焊接质量的可靠性。由于工件的加工误差(工件间的尺寸差异、坡口的准备情况等)、装夹精度以及焊接时的热变形等因素的存在,以示教-再现方式工作的弧焊机器人在焊接时常常因为焊缝和示教轨迹有偏差而导致焊接质量下降。所以焊缝跟踪是保证弧焊机器人焊接质量的一个重要的方面。在机器人弧焊所使用的传感器中,电弧传感器和视觉传感器占有突出位置,其中电弧传感器用得最多,而视觉传感器则被认为是最有前途的焊缝跟踪传感器 。

3.1 主动视觉焊缝跟踪


    目前主动视觉焊缝跟踪研究的内容主要有以下方面:
    (1)提高激光跟踪的鲁棒性,如适应各种焊接接头,和接头尺寸变化等。
    (2)跟踪中的快速稳定的图像处理方法 
    (3)传感器的设计问题,例如激光和传感器的角度。
    (4)焊缝跟踪中的控制问题,主要为NN和Fuzzy及两者结合方法。
    为获得焊缝跟踪高的鲁棒性和适用性,采用两套不同的图像处理算法,分别为在焊接开始前检测焊接接口模型和在焊接过程中检测接头特征。详细的介绍了各种焊接接头的识别方法。采用绞接对象模型(ArticulateObject Model)来提高跟踪的可靠性,利用这种方法从传感器获得的轮廓数据中寻找特征点(焊缝点),在特征点处焊接。从图像处理的角度,研究了快速稳定的图像处理算法。 

3.2被动视觉焊缝跟踪 


    被动视觉传感器所获信息量大,接近人的视觉等突出优点,究人员的广泛关注。受机器视觉技术的大量成功应用的启发,人们尝试将被动视觉传感应用到各种焊接方法中,如GTAW、GMAW和PAW等。 
    在取像的位置方面主要是被动观察熔池及其附近区域,另外利用工件的特征观察其他区域而获得焊缝信息。多数研究中摄像机是在斜上方的位置取像的,而在大型管的对接焊时则可以从熔池的侧面取像,这样可以获得更丰富的信息, 能够同时实现焊缝跟踪和熔池控制。 
对熔池机器人附近区域的取像时,取像时刻一般选取电弧亮度小且图像稳定的时刻。脉冲 GTAW焊接中,取像时刻通常固定在每个脉冲基值期间的某一时刻,通过电源同步脉冲来控制取像时刻。在GMAW焊接时,取像时刻通常为短路时刻。 
    目前利用被动视觉传感器进行焊缝跟踪的研究中,一般使用一个摄像机,所跟踪的焊缝是二维的。这是因为根据一幅图片很难获得高度信息。虽然计算机视觉技术中有根据一幅灰度图像恢复表面形状的方法,但因熔池图像本身很复杂且控制过程中有时间要求,所以很难在焊缝跟踪中实现。即使使用两个摄像机采用立体视觉技术计算高度,特征点的匹配也较困难。所以利用被动视觉跟踪焊缝高度的问题上还需要作进一步的研究。 

4 结论 

    焊接机器人作为焊接自动化的一个重要载体必将在我国得到更加广泛的应用,而焊缝跟踪是弧焊机器人应用的一个重要的研究方向。在各种传感方法中视觉传感是很有前途的传感方法,其中被动视觉传感因为具有较多优点,将成为一个研究热点。

 

(完)


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