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让机器人看懂焊缝,智能焊接协作机器人即将迎来ChatGPT时刻

高工机器人 • 2 天前 • 10 次点击  

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*本文共约 4010 字,阅读完成需 7 分钟。


“瞧这焊缝,成型得真漂亮!这都能和我们老师傅的手艺相提并论了。”一位有近20年焊接经验的师傅赞叹道。

在华东某央字头船厂,一台移动式焊接协作机器人正对一条5米长的大工件进行快速扫描,随着焊花闪烁,一道道漂亮的焊缝自动成型,隔壁焊接工人单手拎起一台协作机器人,快步走向下一个工件焊接点……

随着视觉传感、AI大模型、数字孪生仿真技术的突破,焊接机器人的智能化水平飞速进化,焊接机器人已经从早期的人工示教再现、初具感知能力,逐步进化到免示教、自主规划、动态调整焊接工艺的智能形态

以上兼具智能和效率的焊接作业方案已在多个制造工厂落地,正为传统焊接产业带来效率革命。


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AIRLab智能大脑
让机器人看懂焊缝



2025年以来,具身智能的持续火热与工业大模型智能应用的争相落地,为焊接协作机器人的智能进化按下“加速键”。


4月25日,法奥机器人在苏州举行了“FAIRINO AIRLab让机器人看懂焊缝”的新品发布会,面向全球发布了全新智能焊接协作机器人本体FR3WMS、FR3WML两款产品,以及五大综合性焊接解决方案


两款焊接机器人新品FR3WMS、FR3WML采取轻量化设计,负载均为3kg,自重分别为10.5kg和11kg,相比前一代产品机身重量下降30%以上,单人可轻松搬运并快速部署。



两款产品的最大臂展分别为622mm、922mm,末端关节旋转角度均支持±360°,可以进行多样复杂的焊接轨迹规划,在狭小空间的焊接姿态控制上更具灵活性,适用于柔性生产与复杂环境焊接。


在焊接场景中,人机协作的紧密程度高,FR3WM系列机身自带的碰撞检测系统具有高度安全性,碰撞响应时间可以在0.1秒极速触发,显著提升人机协作安全等级。


面对高温、多油污、多烟尘等工作场景,两款机器人本体防护等级可达 IP65,实现防尘、防油污、防喷射水侵入,确保在恶劣环境下稳定运行,为汽车制造、钢结构、船舶等行业带来降本增效的全新路径。



法奥机器人总经理巩相峰曾向高工机器人表示,船舶行业对真正的智能焊接提出了很高的要求,当前的免示教还远远未达到其要求,法奥机器人希望在焊接的智能化上能再迈出去一步。


在具身智能时代浪潮与行业痛点交织的节点,法奥机器人在发布会上交出了对时代命题的一份答卷——AIRLab平台


AIRLab平台是法奥机器人旗下首个全自研的全栈式操作系统,基于视觉引导系统、六维力传感器系统等构建了具身智能解决方案平台,该平台担当了具身智能大脑的角色。



AIRLab平台基于AI深度学习技术,能够自动匹配最优焊接参数,比如电流、速度和焊枪角度,可以高效完成点云免示教焊接与人机交互,具备自主识别、视觉建模、焊缝推荐、姿态规划、自动避障等功能。

相比传统的焊缝识别,该平台的另一大创新优势在于形成了独立的工件数据库,通过前期的工件拍照、扫描积累大量数据,进行自主学习,在后期实际使用中就可以自动识别工件,并调用相关程序,尤其是在小批量、混合流程的生产中,可以高效完成视觉建模、焊缝推荐、轨迹规划等任务。

同时法奥AIRLab平台支持C++、C#、Python、ROS、TCP/IP等多种编程语言,便于不同技术背景的开发者根据需求进行二次开发,拓展机器人的应用功能。

在视觉领域,法奥机器人自研了专门服务于复杂焊接场景的高性能3D相机Nano,具备抗高强光、反光的特点,支持在强光环境、物体表面反光抛光、物体黑色材料吸光等场景下完成高精度建模,空间定位精度可达亚毫米级,同时支持根据不同环境选择线扫、面扫工作方式,工作范围为350mm-1100mm,也支持多相机融合以扩大检测视野。

基于以上AI大脑和视觉的支持,法奥智能焊接协作机器人可以实现摆动焊接、多层多道焊接、包角焊接、电弧跟踪、焊接中断恢复等复杂工艺。



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化繁为简,打出“手眼脚脑”协同组合拳



法奥机器人董事长姚庭表示,法奥机器人本次推出的焊接解决方案核心有3大特点:从单点智能到系统化进化、从场景试点到规模化赋能、从技术创新到伦理共建


系统化的智能焊接解决方案正在快速实践落地,比如通过搭载视觉相机、激光传感器、力传感器、人工智能算法平台、多轴联动系统等方案,智能焊接协作机器人可以实现“手-眼-脚-大脑”的系统化协同,以更高效率完成多品种、大小工件混合等焊接场景的复杂作业。


基于以上硬件及软件的组合,法奥机器人推出了3D视觉免编程焊接、AIRLab免编程智能焊接、移动式焊接、大工件焊接、多品种小批量柔性焊接5大解决方案,致力于为用户提供多场景全覆盖的方案


针对焊接行业人才结构断层、熟练焊接工人培养周期长、新生代焊工紧缺、机器人编程使用复杂的情况,法奥提出了“普通工人+法奥机器人=特殊工种工人”的概念,推出了免编程、免示教的焊接解决方案,让没有焊接经验的操作工也能快速上手。


如3D视觉免编程焊接解决方案该方案的核心引擎是“AIRLab”这一智能决策大脑,通过3D相机实时扫描工件,生成三维点云数据,结合智能算法精确识别焊缝位置及形状,动态调整焊接路径和姿态,精度可达±1mm。相比传统焊接需要人工示教点位,这套方案能直接根据工件实际数据驱动焊接,自动补偿加工误差和装夹偏移,实现真正的“免示教编程”



针对超大型工件焊接需求,法奥机器人推出了AIRLab免编程智能焊接解决方案。该方案配备了移动轨道、轻便式推拉丝焊枪设备,实现超长距离稳定送丝,将单机器人作业范围拓展至船舶、钢结构等大型工件,攻克“大尺寸焊接精度差、效率低”的行业难题。



移动式焊接解决方案集成移动小车、永磁底座、智能焊接手柄、六维力传感器等核心设备单元,调动各设备单元协同工作。机器人末端搭SMART TOOL智能编程手柄,快速进行零门槛编程工作,若搭载六维力传感器,可以帮助初学者轻松且迅速的进行精准焊接作业。


大工件焊接解决方案可通过扩展轴联动高效完成超大尺寸焊接,提供多种扩展轴搭配以扩大工作范围,通过六维力传感器可丝滑拖动,在确认好起弧点和收弧点后,只需输入焊缝长度和间隔长度,即可自动生成段焊指令,可以免编程高效实现直角焊、R角焊、段焊、坡口焊缝等工艺。



多品种小批量柔性焊接解决方案则基于AIRLab平台,以模块化设计与智能传感技术破解高频换型难题,只需通过3D相机拍照,即可自动识别不同尺寸规格工件的摆放位置和姿态偏差,快速调整焊接实时路径,完成混合工件焊接模板的复用。


巩相峰表示, 易用性是智能化产品研发的一个关键方向,站在用户的角度,对操作者兼容,降低上手难度,尽可能用简单的操作方式,去实现复杂复杂构件的焊接,这是用户所急需的,也是法奥机器人一直在努力的方向。


当机器人能“看懂”焊缝,意味着焊接不再依赖人工经验,不再受限于固定工位,不再困囿于复杂工况,法奥机器人通过打出创新产品矩阵的“组合拳”,让焊接工艺从经验驱动,走向数据驱动,带来焊接工艺的范式革命。



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打造全球化协作生态
做新场景应用的开拓者



在接受高工机器人调研时,巩相峰表示,法奥机器人是国内最早一批进入船舶行业的协作机器人企业,船舶行业对焊接的智能化和高要求,对中国焊接行业的智能化加速起到了很好的推动作用。


据国家工信部数据显示,去年造船业三大指标再创新高:2024年,我国造船完工量同比增长13.8%;新接订单量11305万载重吨,同比增长58.8%;手持订单量20872万载重吨,同比增长49.7%


进入2025年,船舶、钢结构行业延续了景气度,国家统计局数据显示1-3月,铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业同比增长20%,钢材产量同比增加6.1%


订单的饱和度决定了生产任务的饱和度和紧凑度,但是专业焊工紧缺,加上劳动强度大,以及作业环境的高温、烟尘、有毒气体、电弧光辐射等恶劣因子的催化,很大程度上对焊接机器人形成了积极利好。


在船舶制造中, 焊接的工作量及成本均占到船体建造的30%-50%,且大部分都还是依赖于焊工,是典型的劳动密集型行业。而在钢结构行业,据中钢协统计,目前重点钢铁企业的机器人应用密度达65台(套)/万人,同样存在较大的智能化升级空间。


过去三年协作焊接机器保持了每年约100%增长速度,据高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,2024年,中国协作焊接机器人市场销量3056台,同比增长119.38%,焊接领域已是协作机器人的第五大应用场景


2020-2028年中国协作焊接机器人市场销量及预测(单位:台,%)

数据来源:高工机器人产业研究所(GGII)


GGII数据显示,在2024年度,法奥机器人位居中国协作焊接机器人品牌出货量第一位。巩相峰介绍道,法奥机器人定位是“协作机器人普及者,新场景应用开拓者”,在2019年就在思考协作机器人的产品应用场景,一个核心方向就是焊接,并于当年推出了首个焊接协作机器人的Demo产品,在焊接机器人需求爆发期前就做足了准备。


在定价层面,法奥机器人参考了单台协作机器人工作站的投资回报周期,并以此推导出了其产品定价区间应在2~3万元之间为了实现降本和开拓市场空间,法奥机器人在成立之初便采取了全产业链布局策略,全核心零部件进行自主研发和生产


通过自主研发,不仅在成本控制上取得优势,还能够显著提升产品的整体性能和可靠性,并且能及时针对市场需求进行更新换代和定制化设计,确保产品在实际应用场景中的竞争力。


在过去的一年半时间里,法奥机器人在各个焊接应用领域,包括核电、船舶、舰艇制造等产业里都实现了规模化应用,与中建钢构、鸿路钢构等领军企业建立了紧密合作。


同时法奥机器人加速拓宽海外布局,2024年,法奥机器人实现了6538台的销量,其中海外市场销量接近1200台,同比增长120%,业务已覆盖德国、墨西哥、俄罗斯、日本、韩国等40多个国家和地区,并积极与麻省理工学院团队(TutoIntelligence)、美国知名焊机品牌Everlast等全球顶尖技术团队达成深度合作。


当前,全球制造业正经历“自动化普及”向“智能化深化”的关键转折,焊接作为关键工艺之一,其智能化水平直接影响产线柔性与质量上限。


GGII预计,2025年中国协作焊接机器人市场销量有望达到4650台,到2028年有望突破12000台


在这场新型制造技术涌现、具身智能加速深化的浪潮中,没有企业可以独善其身。法奥机器人表示,希望通过开放的生态平台和焊接工艺数据库,携手高校、科研机构、集成商共建“技术共同体”,全方位开启智能化协作。


未来,法奥机器人将以“硬件轻量化+算法智能化+部署柔性化”的三维创新,持续推动协作焊接机器人从“替代人力”走向“智造未来”。


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 作者(微信号):lzxx12580



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