在工業(yè)制造領(lǐng)域，焊接作為關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期面臨人工依賴度高、質(zhì)量穩(wěn)定性差、工作環(huán)境惡劣等痛點(diǎn)。隨著自動(dòng)化與人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，焊接行業(yè)正迎來一場(chǎng)由技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的變革。

集萃智造自2019年推出首代協(xié)作機(jī)器人以來，歷經(jīng)四次迭代升級(jí)，成功研發(fā)五款不同負(fù)載機(jī)械臂，并在技術(shù)研發(fā)和場(chǎng)景應(yīng)用方面持續(xù)突破。

集萃智造堅(jiān)持核心零部件自主研發(fā)，成功攻克直流無框電機(jī)、高精度雙磁編碼器等關(guān)鍵硬件技術(shù)，并在機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模、智能焊接工藝庫、跨平臺(tái)操作系統(tǒng)等軟件領(lǐng)域取得重大成果。

目前，其創(chuàng)新的便攜式協(xié)作焊接機(jī)器人產(chǎn)品已成功應(yīng)用于港口機(jī)械、水利工程、鋼結(jié)構(gòu)制造等重工業(yè)領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了集萃智造"以客戶為中心"的發(fā)展理念，持續(xù)推動(dòng)焊接智能化標(biāo)準(zhǔn)的革新。

集萃智造致力于打造以“拖拽示教—免示教—具身智能”的技術(shù)演進(jìn)路徑，通過多源感知和自主決策能力，有效解決傳統(tǒng)焊接行業(yè)的空間限制與效率痛點(diǎn)。

拖拽示教到免示教低門檻，高效率

傳統(tǒng)焊接機(jī)器人依賴復(fù)雜的編程與示教，而集萃智造的創(chuàng)新技術(shù)讓操作變得前所未有的簡(jiǎn)單。其自主研發(fā)的拖拽示教技術(shù)允許用戶通過手動(dòng)引導(dǎo)機(jī)械臂完成軌跡錄制，結(jié)合全軌跡復(fù)現(xiàn)算法，大幅降低了編程門檻。

這一技術(shù)尤其適合多品種、小批量的柔性生產(chǎn)需求，用戶無需專業(yè)編程知識(shí)即可快速部署焊接任務(wù)。

然而，拖拽示教仍需人工參與。為此，集萃智造進(jìn)一步突破，推出3D免示教焊接系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過高精度3D視覺傳感器與自研算法，自動(dòng)識(shí)別焊縫位置、形狀及深度，并基于焊接工藝專家數(shù)據(jù)庫智能匹配最優(yōu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)“掃描即焊接”。

從工件加載到路徑規(guī)劃，全程無需人工干預(yù)，焊接效率提升50%以上，解決傳統(tǒng)焊接對(duì)熟練工人的依賴問題。

多源感知與精準(zhǔn)控制

讓機(jī)器人“看得懂、焊得準(zhǔn)”

免示教技術(shù)的核心在于多模態(tài)傳感器的融合與高精度運(yùn)動(dòng)控制。集萃智造的焊接機(jī)器人集成激光視覺、電弧跟蹤、力覺傳感等多源感知系統(tǒng)，能夠在復(fù)雜工況下實(shí)現(xiàn)：

具身智能決策系統(tǒng)

開發(fā)基于多傳感器融合的深度學(xué)習(xí)目標(biāo)跟蹤算法，采用交互式多模型融合多種運(yùn)動(dòng)模型，有效區(qū)分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)障礙，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的精準(zhǔn)跟蹤。

多自由度車臂協(xié)同控制技術(shù)

移動(dòng)焊接機(jī)器人實(shí)現(xiàn)車臂協(xié)同，設(shè)備移動(dòng)到固定點(diǎn)調(diào)整位置后，通過機(jī)械臂的工藝包+免示教系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)器人的協(xié)同控制，焊接機(jī)器人通過掃描自動(dòng)找到焊縫實(shí)現(xiàn)焊接。

焊接熱變形動(dòng)態(tài)補(bǔ)償算法

通過瞬態(tài)熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元模擬，實(shí)時(shí)計(jì)算變形并生成補(bǔ)償指令。結(jié)合模糊邏輯與 PID 控制，動(dòng)態(tài)調(diào)整補(bǔ)償參數(shù)以適應(yīng)焊接過程中的不確定性。搭配電弧跟蹤系統(tǒng)，通過檢測(cè)焊接電流或電壓變化來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并自動(dòng)調(diào)整焊槍位置，確保焊縫精準(zhǔn)對(duì)接。

工藝參數(shù)自主優(yōu)化與質(zhì)量評(píng)估

焊縫實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)，搭配熔池相機(jī)，可以時(shí)刻記錄焊接現(xiàn)場(chǎng)情況，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量跟蹤和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

免示教智能焊接系統(tǒng)

1、支持月牙、螺旋、正弦、三角等多種擺弧模式，滿足不同焊接場(chǎng)景。

2、支持工件加載、去噪、表面特征可視化。直觀顯示工件掃描質(zhì)量，及時(shí)調(diào)整觀察位。

3、采用深度學(xué)習(xí)MLP特征提取算法和自研焊縫識(shí)別擬合方案，5-8秒即可生成提取所有焊縫信息和路徑規(guī)劃信息。

4、支持焊縫直觀顯示，待焊點(diǎn)云直接選取。焊槍軌跡位姿直觀顯示，預(yù)掃方便觀察，縮短調(diào)整周期。

具身智能

焊接機(jī)器人的終極形態(tài)

如果說免示教技術(shù)讓機(jī)器人“自主”，那么具身智能則賦予其“理解與決策”的能力。集萃智造創(chuàng)新性地將大模型技術(shù)與機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)合，構(gòu)建了VLA架構(gòu)：

具身智能焊接移動(dòng)小車與免示教焊接機(jī)器人的融合方案。該系統(tǒng)通過大模型中樞解析任務(wù)指令，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)搭載3D視覺傳感器、激光雷達(dá)自主導(dǎo)航至工位，結(jié)合SLAM技術(shù)實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)定位精度，并動(dòng)態(tài)避讓障礙物。

到達(dá)工位后，免示教機(jī)器人通過激光相機(jī)以及自研焊縫識(shí)別算法實(shí)時(shí)識(shí)別焊縫并定位焊縫位姿，自動(dòng)規(guī)劃焊接路徑與參數(shù)(電流/電壓/擺幅)，無需人工示教編程。

移動(dòng)平臺(tái)搭載xy向移動(dòng)導(dǎo)軌，結(jié)合輕量化設(shè)計(jì)，擴(kuò)大焊接機(jī)器人工作半徑，實(shí)現(xiàn)六軸機(jī)械臂與雙外部軸協(xié)同，提升靈活性。

這一技術(shù)不僅突破了傳統(tǒng)焊接機(jī)器人的空間限制，更使其成為具備環(huán)境適應(yīng)能力的“智能焊工”，甚至可應(yīng)用于危險(xiǎn)環(huán)境或極端工況。

技術(shù)實(shí)力與行業(yè)顛覆

集萃智造目前正在申請(qǐng)移動(dòng)焊接機(jī)器人相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)共計(jì)9項(xiàng)，仍在不斷地創(chuàng)新技術(shù)。

1. 全自研技術(shù)鏈：從焊接工藝包、專家數(shù)據(jù)庫到車臂協(xié)同控制，核心技術(shù)100%自主可控。

2. 高精度與靈活性：機(jī)械臂絕對(duì)精度≤0.7mm，支持復(fù)雜曲面與多層多道焊。

3. 開放場(chǎng)景覆蓋：通過具身智能架構(gòu)，機(jī)器人從固定工作站走向開放車間，適應(yīng)全場(chǎng)景焊接需求。

未來展望

焊接無人化的終極目標(biāo)

集萃智造的愿景是讓“焊接徹底告別人工”。隨著具身智能技術(shù)的持續(xù)迭代，未來的焊接機(jī)器人將具備更強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，例如通過焊接大數(shù)據(jù)優(yōu)化工藝參數(shù)，或通過多機(jī)協(xié)作完成超大型結(jié)構(gòu)件的拼接。

此外，結(jié)合數(shù)字孿生與云端協(xié)同，集萃智造有望構(gòu)建全球化的智能焊接生態(tài)，推動(dòng)制造業(yè)向全自動(dòng)化、高一致性、零缺陷生產(chǎn)邁進(jìn)。

從拖拽示教到免示教，再到具身智能的跨越，集萃智造不僅解決了焊接行業(yè)的痛點(diǎn)，更以技術(shù)創(chuàng)新重新定義了智能制造的邊界。

其移動(dòng)焊接機(jī)器人不僅是工具，更是具備感知、決策與進(jìn)化能力的“工業(yè)伙伴”。在“中國(guó)智造”的浪潮下，集萃智造正以領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力，成為全球焊接自動(dòng)化賽道的領(lǐng)跑者。

*本文轉(zhuǎn)自集萃智造