科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业

需求背景

 随着数字化、自动化、计算机和机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重 视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的 作用越来越大，应用范围正在迅速的扩大，从而出现了汽车零部件焊接用的机械手；但是， 目前的焊接汽车零部件用机械手仍存在一些不足之处，影响使用：首先，焊接机械手的焊接 头一次只能用一个，在焊接时会出现漏焊的现象，影响使用，其次，焊接头在不使用时无法 进行有效的存放，影响下次焊接；为此，我们提出一种焊接汽车零部件用机械手。

需解决的主要技术难题

1. 焊接过程中的稳定性：在焊接过程中，由于零部件的尺寸、形状和材料等因素的影响，可能会出现各种不稳定情况，如电弧不稳定、焊接变形等。这些不稳定因素会影响焊接质量，因此需要研发更稳定的焊接技术。
2. 焊接路径规划：在机械手焊接过程中，需要精确控制机械手的运动路径和焊接参数，以确保焊接点位置的准确性。如果路径规划不准确，可能会导致焊接质量下降，甚至损坏零部件。因此，需要研发更精确的焊接路径规划和控制系统。
3. 不同材料的适应性：汽车零部件的材料种类繁多，包括钢材、铝合金、塑料等。不同材料需要不同的焊接方法和参数，因此需要机械手具备适应不同材料的焊接能力。这需要研发者设计出能够适应不同材料的机械手结构和控制系统。
4. 控制系统精度和稳定性：焊接机械手的运动和焊接过程需要精确控制，以确保焊接质量的稳定性和可靠性。因此，需要研发具有高精度和高稳定性的控制系统，能够实时监测和调整焊接参数。
5. 维护和保养：由于机械手的复杂结构和控制系统，维护和保养可能会比较困难。因此，需要研发易于维护和保养的结构和控制系统，以降低使用成本和提高设备利用率。
6. 安全性：在机械手焊接过程中，需要确保操作人员和设备的安全。因此，需要研发更安全的焊接技术和设备，如防护装置、紧急停机系统等。

期望实现的主要技术目标

1. 提高焊接质量：通过优化机械手的结构和控制系统，提高焊接的精度和稳定性，从而提高焊接质量。减少焊接缺陷和不良品率，提高生产效率和产品质量。
2. 加快焊接速度：研究和优化机械手的运动路径和焊接参数，以提高焊接速度。通过提高机械手的运动速度和减少焊接时间，提高生产效率。
3. 适应多样化零部件：设计和开发能够适应不同形状、尺寸和材质的汽车零部件的机械手。通过可调整的机械手结构和焊接参数，满足不同客户和生产线的需求。
4. 提高机械手的可靠性和稳定性：加强机械手的结构设计和控制系统，提高机械手的可靠性和稳定性。减少故障率和维护成本，提高设备的耐用性和使用寿命。
5. 实现智能化控制：通过引入物联网技术和智能化控制系统，实现机械手的远程监控和自动化控制。通过数据分析和技术升级，不断提高设备的焊接效率和产品质量。
6. 优化操作体验：改进设备的操作界面和用户反馈机制，提高设备的易用性。通过提供清晰的指示和故障诊断功能，降低操作难度，优化使用体验。
7. 降低制造成本：通过优化设计、选用低成本材料和制造工艺，降低机械手的制造成本和使用成本。提高投资回报率，满足市场需求。
8. 增强环保性能：在设计和制造过程中，注重环保和节能。例如，采用低能耗的电机和驱动系统，减少能源消耗。同时，优化冷却系统，降低散热量，提高能效。
9. 建立技术壁垒：通过持续的技术研发和创新，开发具有自主知识产权的焊接汽车零部件用机械手技术。通过专利申请和保护，建立技术壁垒，提高市场竞争力。
10. 拓展应用领域：不断拓展焊接汽车零部件用机械手技术的应用领域。将其应用于更多行业和场景中，例如汽车制造、航空航天等领域，提高生产效率和产品质量。

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-10-31

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。具有很高的实际应用价值，值得深入研究和推广。 但研发有一定难度，建议请相关领域专家协同攻关。

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