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为何火箭发动机焊接还靠人工?

  

为何火箭发动机焊接还靠人工?

  

为何火箭发动机焊接还靠人工?

  

为何火箭发动机焊接还靠人工?

  首先可以确定的是,火箭发动机的焊接绝大部分是采用人工手工或半自动焊接,其原因主要有如下两方面:

  1.火箭发动机基本都是单件生产,或者试生产,即使是批量生产,其数量也很小,几台、几十台。如果研发焊接机器人,则一是成本很高;二是浪费很大,一种机器人焊完一个型号的火箭发动机就报废了。

  2.就目前的智能化技术,还不能开发出像人一样灵巧、小巧、多变、万能、通用的机器人,以适应各种结构、形状和尺寸都千变万化的产品。

  工业机器人焊接火箭发动机,已经是很成熟的技术了。这也不是国家机密。

  民用火箭航天企业,蓝箭空间的火箭发动机燃烧室,和喷管,就是用的工业机器人焊接的。

  这是大族激光在2022年做的,用的KUKA的210kg负重的六轴机器人。

  采用的大族激光自己研制的20kw的焊接工艺是激光焊接。焊接蓝箭航天联合研发的大直径火箭发动机夹层喷管。

  先来说,机器人激光焊接工作站在航空发动机中的应用情况,优势,回头再说人工焊接的优势

  火箭发动机的喷灌,燃烧室,都属于中厚板,理论上厚度应该在6mm-12mm上下。这种中厚板,跟我们平常简单的挖掘机的手臂结构,不是一个等级的。挖掘机的手臂大梁我们一般都叫厚板。

  因为火箭冲压发动机的材料比较特殊,理论上我也不知道是何种材料。但是肯定是异种金属钢,跟我们常见的例如碳钢,铝合金,钛合金等等肯定不同。

  并且我们看到异型拼接,基本上要有800条激光焊缝。

  所以难度在:工作效率,一致性,稳定的动作,这最后都影响产品合格率。

  事实上说,这种焊接比较适合工业机器人去做。也应当机器人去做,才能够保证合格率。

  对于有接触过焊接的都知道,这种要承受高热量,高压力的产品,其实就类似于压力容器的焊接。(压力容器:例如泵,发酵罐,压缩机壳体等)

  工业机器人在这种领域焊接的优势技术:

  1、寻缝跟踪。跟普通人所谓的人工智能,可能差距比较远。

  工业机器人怎么找到焊缝在哪里?通过激光传感器,实现寻缝跟踪。

  看一个普通场景的寻缝跟踪,就是激光发射器根据金属表面的反色,实现线条的成像。

  2、速度快,标准程度高。

  机器人焊接的主要优势,就是可以保持一致性比较高的状态下,加快整个工件的焊接加工时间。

  这类机器人,是通用性机器人,不需要特殊的开发也研制。210kg的kuka市场上随便买。

  机器人焊接火箭发动机的难点在于:工艺难度。

  也就是如何将手工焊接的工作,让机器人能够做出来。

  大部分人可能会觉得,这不就是让机器人,按照人的动作,速度,感觉焊接不就行了吗?

  其实不是,有一些焊接中的反馈,机器人是永远都做不出来的。这也是为什么让然会需要这些大国工匠的原因。

  举一个例子:像高凤林这种大国工匠,在焊接中,有不少的经验,和手感,是一种身体机能长年累月形成的。很难能够用参数去量化,甚至对于一条焊缝飞溅,熔深多少,母材表面颜色情况如何,最后的产品结果如何,都是一种他判断的感觉。这种加工中的感觉,没有办法量化出来,机器人就没有办法复制。你想要机器人学习的动作,机器人是不具有学习能力,他的动作都是经过一个个参数调试出来的。

  所以人工焊接,可以用TIG焊,焊接出来非常好的效果。机器人焊接用TIG就怎么都焊接不出来。机器人焊接,想要实现人工的效果,就必须改变焊接方式,也就是我们看到的最后找到了激光焊接的方式。

  这也是为什么,已经有了机器人焊接成功的应用,为何还保留这人工焊接的原因。从目标成熟度,以及最后的良品率来说,人工还是有优势的。但是未来肯定是优势越来越小。

  至于你说的1个焊点焊接10分钟,那个机器人也可以焊接,这叫做3D打印焊接

  还有3000个焊点,并不多,汽车车身4600多个焊点。

  但是,这些大国工匠用双手支撑了中国航天事业,那确实是伟大。技术活,当赏!

  机器人焊接要反复调试,产量低的产品就算了,调试过程浪费的量都比产量高。。。。

  第一,某些机加工能力,人还是比机械强,当然,那些工人也是凤毛麟角的人物。

  第二,有些宣传片的东西,你就看看热闹就行,有时候为了方便宣传,就造一些假的没边的事,和特朗普说给有一拼。

  大国工匠里面,火箭发动机焊接,好像那个人是焊了2万多个焊点,差不多一个管道是三个焊点,就是那个火箭发动机差不多有六七千个管小管道。

  自己掏,这显示了一个秘密,就是中国的火箭发动机及飞机发动机极度的落后。

  百度一下吧,就是俄罗斯的卖给中国歼10装备的那款发动机,al31发动机吧,使用的也是空心叶片。

  火箭发动机也是一样,它里面喷口也是空心的。如果是实心的话,不管什么金属,不管什么陶瓷的,那么发动机的热量就会把它给烧坏,因为空心的就类似于飞机发动机的叶片。

  所以火箭发动机它喷口里面也是空心的,所以空心的里面喷入空气就能带走热量,保证它不会被烧坏。

  因为不量产,中国从开始发射火箭到现在那么多型号总共发了300多次,这制造数量,请问怎么建造生产线

  首先说未来发展前景----随着工业技术的发展,未来包括火箭发动机喷管这些核心产业的焊接制造工作都将逐步由工业机器人完成,因为工业机器人无论是从工作效率还是从产品良品率以及智能化制造发展来说都将是未来发展前景。比如国内的蓝箭航天、国外的SpaceX等航天企业已经开始使用焊接机器人来完成火箭发动机喷管的焊接工作,也更符合“工业制造向工业智造”的全面转变。

  一、历史原因和稳重需求决定运载火箭和导弹发明至今已经几十年之久了,在这几十年的时间里,从早期自动化技术发展还不是很先进的时候,这类火箭发动机的焊接工作就一直由人手工完成,所以在几十年的使用中不光积累了大量的成熟经验,同时这些焊接技术产品也经过了几百次实际发射检验了其成熟可靠性,那么对于这些经过技术几十次的验证没有任何问题的加工工艺短时间内是很难彻底改变的。

  发动机焊接,不像航空母舰架板类似的焊接,形状不规则,焊接材料要求不同,空间狭小,不便于机器操作,人的焊接操作精度还是远高与机器,就是效率低,相信不远的将来,会实现机器焊接,解放人力。

  人工智能还赶不上人智能啊

  火箭发动机复杂,精密。不是所有的活都可以用机器或者人工智能取代的。

  1、焊接机没有人灵活,有些焊点机器搞不定。

  2、人工智能才刚刚起步,焊接过程中焊工要随机应变,尤其是这么精密的东西,品控要做到极致的。一些复杂的工作,需要人综合考量判断,人工智没有那么复杂的算法。自动驾驶技术都还没成熟了……车都开不明白,更何况是焊接这么细的活。

  3、都说加工中心,数控机床精度比人高,效率高,那是对于量产的产品而言的。机器自身也有精度极限,生产高精度的东西,有时候只能靠人了,除非你造出更精密的设备,越精密的设备制造成本越高,反而不如培养一个工匠划算。

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