在工业制造领域,焊接作为关键工艺环节,长期面临人工依赖度高、质量稳定性差、工作环境恶劣等痛点。随着自动化与人工智能技术的飞速发展,焊接行业正迎来一场由技术创新驱动的变革。
集萃智造自2019年推出首代协作机器人以来,历经四次迭代升级,成功研发五款不同负载机械臂,并在技术研发和场景应用方面持续突破。
集萃智造坚持核心零部件自主研发,成功攻克直流无框电机、高精度双磁编码器等关键硬件技术,并在机器人动力学建模、智能焊接工艺库、跨平台操作系统等软件领域取得重大成果。
目前,其创新的便携式协作焊接机器人产品已成功应用于港口机械、水利工程、钢结构制造等重工业领域,充分体现了集萃智造"以客户为中心"的发展理念,持续推动焊接智能化标准的革新。
集萃智造致力于打造以“拖拽示教—免示教—具身智能”的技术演进路径,通过多源感知和自主决策能力,有效解决传统焊接行业的空间限制与效率痛点。
拖拽示教到免示教低门槛,高效率
传统焊接机器人依赖复杂的编程与示教,而集萃智造的创新技术让操作变得前所未有的简单。其自主研发的拖拽示教技术允许用户通过手动引导机械臂完成轨迹录制,结合全轨迹复现算法,大幅降低了编程门槛。
这一技术尤其适合多品种、小批量的柔性生产需求,用户无需专业编程知识即可快速部署焊接任务。
然而,拖拽示教仍需人工参与。为此,集萃智造进一步突破,推出3D免示教焊接系统。该系统通过高精度3D视觉传感器与自研算法,自动识别焊缝位置、形状及深度,并基于焊接工艺专家数据库智能匹配最优参数,实现“扫描即焊接”。
从工件加载到路径规划,全程无需人工干预,焊接效率提升50%以上,解决传统焊接对熟练工人的依赖问题。
多源感知与精准控制
让机器人“看得懂、焊得准”
免示教技术的核心在于多模态传感器的融合与高精度运动控制。集萃智造的焊接机器人集成激光视觉、电弧跟踪、力觉传感等多源感知系统,能够在复杂工况下实现:
具身智能决策系统
开发基于多传感器融合的深度学习目标跟踪算法,采用交互式多模型融合多种运动模型,有效区分静态和动态障碍,实现目标的精准跟踪。
多自由度车臂协同控制技术
移动焊接机器人实现车臂协同,设备移动到固定点调整位置后,通过机械臂的工艺包+免示教系统,实现焊接机器人的协同控制,焊接机器人通过扫描自动找到焊缝实现焊接。
焊接热变形动态补偿算法
通过瞬态热-结构耦合有限元模拟,实时计算变形并生成补偿指令。结合模糊逻辑与 PID 控制,动态调整补偿参数以适应焊接过程中的不确定性。搭配电弧跟踪系统,通过检测焊接电流或电压变化来实时监测并自动调整焊枪位置,确保焊缝精准对接。
工艺参数自主优化与质量评估
焊缝实时检测技术,搭配熔池相机,可以时刻记录焊接现场情况,实现质量跟踪和远程监控。
免示教智能焊接系统
1、支持月牙、螺旋、正弦、三角等多种摆弧模式,满足不同焊接场景。
2、支持工件加载、去噪、表面特征可视化。直观显示工件扫描质量,及时调整观察位。
3、采用深度学习MLP特征提取算法和自研焊缝识别拟合方案,5-8秒即可生成提取所有焊缝信息和路径规划信息。
4、支持焊缝直观显示,待焊点云直接选取。焊枪轨迹位姿直观显示,预扫方便观察,缩短调整周期。
具身智能
焊接机器人的终极形态
如果说免示教技术让机器人“自主”,那么具身智能则赋予其“理解与决策”的能力。集萃智造创新性地将大模型技术与机器人控制系统结合,构建了VLA架构:
具身智能焊接移动小车与免示教焊接机器人的融合方案。该系统通过大模型中枢解析任务指令,驱动移动平台搭载3D视觉传感器、激光雷达自主导航至工位,结合SLAM技术实现毫米级定位精度,并动态避让障碍物。
到达工位后,免示教机器人通过激光相机以及自研焊缝识别算法实时识别焊缝并定位焊缝位姿,自动规划焊接路径与参数(电流/电压/摆幅),无需人工示教编程。
移动平台搭载xy向移动导轨,结合轻量化设计,扩大焊接机器人工作半径,实现六轴机械臂与双外部轴协同,提升灵活性。
这一技术不仅突破了传统焊接机器人的空间限制,更使其成为具备环境适应能力的“智能焊工”,甚至可应用于危险环境或极端工况。
技术实力与行业颠覆
集萃智造目前正在申请移动焊接机器人相关知识产权共计9项,仍在不断地创新技术。
1. 全自研技术链:从焊接工艺包、专家数据库到车臂协同控制,核心技术100%自主可控。
2. 高精度与灵活性:机械臂绝对精度≤0.7mm,支持复杂曲面与多层多道焊。
3. 开放场景覆盖:通过具身智能架构,机器人从固定工作站走向开放车间,适应全场景焊接需求。
未来展望
焊接无人化的终极目标
集萃智造的愿景是让“焊接彻底告别人工”。随着具身智能技术的持续迭代,未来的焊接机器人将具备更强的自主学习能力,例如通过焊接大数据优化工艺参数,或通过多机协作完成超大型结构件的拼接。
此外,结合数字孪生与云端协同,集萃智造有望构建全球化的智能焊接生态,推动制造业向全自动化、高一致性、零缺陷生产迈进。
从拖拽示教到免示教,再到具身智能的跨越,集萃智造不仅解决了焊接行业的痛点,更以技术创新重新定义了智能制造的边界。
其移动焊接机器人不仅是工具,更是具备感知、决策与进化能力的“工业伙伴”。在“中国智造”的浪潮下,集萃智造正以领先的技术实力,成为全球焊接自动化赛道的领跑者。
*本文转自集萃智造
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原文标题:历经四次迭代升级,从示教到“自教”,集萃智造重塑焊接智能体
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