當(dāng)前，焊接機(jī)器人的發(fā)展正從傳統(tǒng)編程、示教型逐漸發(fā)展成“免編程”、“免示教”型。相較于傳統(tǒng)示教型焊接機(jī)器人，智能焊接機(jī)器人是一種高度自動(dòng)化的設(shè)備，集合了多種先進(jìn)技術(shù)，包括機(jī)器人技術(shù)、人工智能、機(jī)器視覺(jué)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)化控制和軟件工程。目前來(lái)看，智能焊接機(jī)器人尚處于發(fā)展早期階段。但隨著焊縫跟蹤、信息傳感、離線(xiàn)編程、智能控制、人工智能、仿真技術(shù)、焊接工藝等方面技術(shù)的不斷突破，焊接機(jī)器人的智能化有望迎來(lái)進(jìn)一步提升。此外，智能焊接機(jī)器人搭載激光傳感器和3D相機(jī)來(lái)識(shí)別焊縫，利用攝像頭和圖像處理及算法技術(shù)，系統(tǒng)能夠識(shí)別焊縫的位置、尺寸和形狀，達(dá)到自動(dòng)規(guī)劃焊接路徑，實(shí)現(xiàn)“免示教”焊接。6月17日，備受矚目的第28屆北京·埃森焊接與切割展覽會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“埃森展”）在上海新國(guó)際博覽中心隆重開(kāi)幕。
智能協(xié)作焊接機(jī)器人興起
隨著制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品多樣性和生產(chǎn)靈活性的要求不斷提高，以及對(duì)工作場(chǎng)所安全性的日益重視，協(xié)作機(jī)器人在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸增多，尤其是在小批量生產(chǎn)、定制化生產(chǎn)以及需要頻繁調(diào)整生產(chǎn)線(xiàn)布局的應(yīng)用場(chǎng)景里，協(xié)作機(jī)器人展現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，智能協(xié)作焊接機(jī)器人領(lǐng)域入局者正持續(xù)增加，在眾多細(xì)分領(lǐng)域已陸續(xù)有相關(guān)批量化落地案例。此次埃森展上，智能協(xié)作焊接機(jī)器人和智能協(xié)作機(jī)器人工作站成為展上一大亮點(diǎn)，吸引了眾多參展者的目光。不僅有法奧機(jī)器人、新松多可機(jī)器人、華沿機(jī)器人、優(yōu)傲等多家協(xié)作機(jī)器人知名企業(yè)紛紛展示了其最新研發(fā)的智能協(xié)作焊接機(jī)器人產(chǎn)品，還有庫(kù)卡、凱爾達(dá)、華數(shù)機(jī)器人等非協(xié)作機(jī)器人企業(yè)也推出了智能協(xié)作焊接機(jī)器人產(chǎn)品或工作站。例如，法奧機(jī)器人展出了全新焊接機(jī)器人本體FR3WMS、FR3WML，其采用輕量化設(shè)計(jì)，兼顧易用性和耐用性；360°全向焊接，無(wú)死角覆蓋復(fù)雜曲面焊縫。新松多可機(jī)器人展示的多可?磁吸式智能焊接工作站將協(xié)作機(jī)器人與焊接技術(shù)進(jìn)行深度融合，適用于品種多、批量小、離散性強(qiáng)、復(fù)雜度高等焊件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的焊接應(yīng)用場(chǎng)景。華沿機(jī)器人展示的協(xié)作型大臂展焊接機(jī)器人，擁有1.8m超長(zhǎng)臂展，可減少設(shè)備移動(dòng)頻率，提升大型結(jié)構(gòu)件焊接效率，適用于大尺寸工件的焊接。值得一提的是，盡管部分協(xié)作機(jī)器人或者工業(yè)協(xié)作機(jī)器人企業(yè)并未以獨(dú)立參展商的身份亮相本次展會(huì)，但它們選擇攜手合作伙伴共同參展。高工機(jī)器人在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)留意到，例如，越疆機(jī)器人的智能協(xié)作焊接機(jī)器人現(xiàn)身于知象光電等企業(yè)的展臺(tái)之上，珞石機(jī)器人也與知象光電一同出展；遨博智能與佳士科技聯(lián)合展出智能協(xié)作焊接機(jī)器人工作站；長(zhǎng)廣溪智造與奧龍強(qiáng)聯(lián)、諾翰工業(yè)等企業(yè)一同展出協(xié)作焊接機(jī)器人相關(guān)解決方案。
近兩年，船舶、鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的興起，有力催動(dòng)了免示教技術(shù)的革新熱潮。當(dāng)前，免示教技術(shù)成為企業(yè)競(jìng)相角逐的“戰(zhàn)場(chǎng)”，眾多廠商紛紛入局，推出各具特色的智能焊接產(chǎn)品或解決方案。此次埃森展上，如柏楚電子、敏越科技、中集飛秒等控制系統(tǒng)廠商，以及新松機(jī)器人、藦卡機(jī)器人、哈工現(xiàn)代、華數(shù)機(jī)器人、凱爾達(dá)、法奧機(jī)器人、新松多可機(jī)器人、華沿機(jī)器人等機(jī)器人本體廠商，知象光電、明圖智能等3D視覺(jué)廠商均在展示“免示教”相關(guān)產(chǎn)品。例如，敏越科技展示的免示教焊接系統(tǒng)（逆向建模），由智能決策系統(tǒng)、大線(xiàn)掃系統(tǒng)、激光焊縫跟蹤系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)了逆向建模、自動(dòng)軌跡規(guī)劃、自動(dòng)生成程序的智能化作業(yè)模式。針對(duì)船舶、鋼構(gòu)、車(chē)輛工程等小批量、多品種的行業(yè)，有效解決了編程難度大、編程效率低、產(chǎn)品合格率低等問(wèn)題。
知象光電展示的Tracer 3D機(jī)器人焊接視覺(jué)系統(tǒng)，適用于鋼結(jié)構(gòu)、車(chē)廂板、鋼筋、人防門(mén)等裝配誤差大的焊接生產(chǎn)場(chǎng)景，幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，顯著提高生產(chǎn)效率，降低人工成本。
焊接和切割作為最基礎(chǔ)的制造加工工序，其應(yīng)用涉及多種場(chǎng)景。焊接包括氣體保護(hù)焊，氬弧焊，激光焊，攪拌摩擦焊等，切割涵蓋火焰切割、等離子切割和激光切割。其中，應(yīng)用在焊接切割領(lǐng)域的激光視覺(jué)焊縫跟蹤傳感器，需要在加工工藝上有長(zhǎng)時(shí)間的積累，包括點(diǎn)焊、平焊、立焊、多層多道焊等。當(dāng)前，隨著工藝的進(jìn)一步發(fā)展，堆焊、激光復(fù)合焊等新的工藝正不斷出現(xiàn)。就激光復(fù)合焊而言，其相對(duì)于傳統(tǒng)的弧焊具有非接觸、焊接飛濺小、無(wú)需打磨、焊接速度快、表面形貌好等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于廚具、精密電子、汽車(chē)、新能源電池等各個(gè)行業(yè)。但從發(fā)展速度看，激光復(fù)合焊仍未起量。多位行業(yè)人士在接受高工機(jī)器人調(diào)研時(shí)介紹，未起量的原因在于設(shè)備成本較高，同時(shí)，激光復(fù)合焊對(duì)精度有要求也較高。不過(guò)，行業(yè)人士進(jìn)一步指出，當(dāng)前激光器成本正逐漸下降，激光復(fù)合焊有望成為各家企業(yè)的“新戰(zhàn)場(chǎng)”。高工機(jī)器人觀察到，此次埃森展，新松機(jī)器人、庫(kù)卡、藦卡機(jī)器人、哈工現(xiàn)代、錢(qián)江機(jī)器人、克魯斯等企業(yè)均在展示激光焊接機(jī)器人。如藦卡機(jī)器人的激光平臺(tái)焊工作站的有效載荷為10KG，運(yùn)動(dòng)范圍為740mm，重復(fù)定位精度為土0.05mm，可廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、電子電器、動(dòng)力電池、真空設(shè)備等相關(guān)行業(yè)的激光焊接。
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