“瞧這焊縫,成型得真漂亮!這都能和我們老師傅的手藝相提并論了?!币晃挥薪?0年焊接經驗的師傅贊嘆道。
在華東某央字頭船廠,一臺移動式焊接協作機器人正對一條5米長的大工件進行快速掃描,隨著焊花閃爍,一道道漂亮的焊縫自動成型,隔壁焊接工人單手拎起一臺協作機器人,快步走向下一個工件焊接點……
隨著視覺傳感、AI大模型、數字孿生仿真技術的突破,焊接機器人的智能化水平飛速進化,焊接機器人已經從早期的人工示教再現、初具感知能力,逐步進化到免示教、自主規劃、動態調整焊接工藝的智能形態。
以上兼具智能和效率的焊接作業方案已在多個制造工廠落地,正為傳統焊接產業帶來效率革命。
AIRLab智能大腦
讓機器人看懂焊縫
2025年以來,具身智能的持續火熱與工業大模型智能應用的爭相落地,為焊接協作機器人的智能進化按下“加速鍵”。
4月25日,法奧機器人在蘇州舉行了“FAIRINO AIRLab讓機器人看懂焊縫”的新品發布會,面向全球發布了全新智能焊接協作機器人本體FR3WMS、FR3WML兩款產品,以及五大綜合性焊接解決方案。
兩款焊接機器人新品FR3WMS、FR3WML采取輕量化設計,負載均為3kg,自重分別為10.5kg和11kg,相比前一代產品機身重量下降30%以上,單人可輕松搬運并快速部署。
兩款產品的最大臂展分別為622mm、922mm,末端關節旋轉角度均支持±360°,可以進行多樣復雜的焊接軌跡規劃,在狹小空間的焊接姿態控制上更具靈活性,適用于柔性生產與復雜環境焊接。
在焊接場景中,人機協作的緊密程度高,FR3WM系列機身自帶的碰撞檢測系統具有高度安全性,碰撞響應時間可以在0.1秒極速觸發,顯著提升人機協作安全等級。
面對高溫、多油污、多煙塵等工作場景,兩款機器人本體防護等級可達IP65,實現防塵、防油污、防噴射水侵入,確保在惡劣環境下穩定運行,為汽車制造、鋼結構、船舶等行業帶來降本增效的全新路徑。
法奧機器人總經理鞏相峰曾向高工機器人表示,船舶行業對真正的智能焊接提出了很高的要求,當前的免示教還遠遠未達到其要求,法奧機器人希望在焊接的智能化上能再邁出去一步。
在具身智能時代浪潮與行業痛點交織的節點,法奧機器人在發布會上交出了對時代命題的一份答卷——AIRLab平臺。
AIRLab平臺是法奧機器人旗下首個全自研的全棧式操作系統,基于視覺引導系統、六維力傳感器系統等構建了具身智能解決方案平臺,該平臺擔當了具身智能大腦的角色。
AIRLab平臺基于AI深度學習技術,能夠自動匹配最優焊接參數,比如電流、速度和焊槍角度,可以高效完成點云免示教焊接與人機交互,具備自主識別、視覺建模、焊縫推薦、姿態規劃、自動避障等功能。
相比傳統的焊縫識別,該平臺的另一大創新優勢在于形成了獨立的工件數據庫,通過前期的工件拍照、掃描積累大量數據,進行自主學習,在后期實際使用中就可以自動識別工件,并調用相關程序,尤其是在小批量、混合流程的生產中,可以高效完成視覺建模、焊縫推薦、軌跡規劃等任務。
同時法奧AIRLab平臺支持C++、C#、Python、ROS、TCP/IP等多種編程語言,便于不同技術背景的開發者根據需求進行二次開發,拓展機器人的應用功能。
在視覺領域,法奧機器人自研了專門服務于復雜焊接場景的高性能3D相機Nano,具備抗高強光、反光的特點,支持在強光環境、物體表面反光拋光、物體黑色材料吸光等場景下完成高精度建模,空間定位精度可達亞毫米級,同時支持根據不同環境選擇線掃、面掃工作方式,工作范圍為350mm-1100mm,也支持多相機融合以擴大檢測視野。
基于以上AI大腦和視覺的支持,法奧智能焊接協作機器人可以實現擺動焊接、多層多道焊接、包角焊接、電弧跟蹤、焊接中斷恢復等復雜工藝。
化繁為簡,打出“手眼腳腦”協同組合拳
法奧機器人董事長姚庭表示,法奧機器人本次推出的焊接解決方案核心有3大特點:從單點智能到系統化進化、從場景試點到規?;x能、從技術創新到倫理共建。
系統化的智能焊接解決方案正在快速實踐落地,比如通過搭載視覺相機、激光傳感器、力傳感器、人工智能算法平臺、多軸聯動系統等方案,智能焊接協作機器人可以實現“手-眼-腳-大腦”的系統化協同,以更高效率完成多品種、大小工件混合等焊接場景的復雜作業。
基于以上硬件及軟件的組合,法奧機器人推出了3D視覺免編程焊接、AIRLab免編程智能焊接、移動式焊接、大工件焊接、多品種小批量柔性焊接5大解決方案,致力于為用戶提供多場景全覆蓋的方案。
針對焊接行業人才結構斷層、熟練焊接工人培養周期長、新生代焊工緊缺、機器人編程使用復雜的情況,法奧提出了“普通工人+法奧機器人=特殊工種工人”的概念,推出了免編程、免示教的焊接解決方案,讓沒有焊接經驗的操作工也能快速上手。
如3D視覺免編程焊接解決方案,該方案的核心引擎是“AIRLab”這一智能決策大腦,通過3D相機實時掃描工件,生成三維點云數據,結合智能算法精確識別焊縫位置及形狀,動態調整焊接路徑和姿態,精度可達±1mm。相比傳統焊接需要人工示教點位,這套方案能直接根據工件實際數據驅動焊接,自動補償加工誤差和裝夾偏移,實現真正的“免示教編程”。
針對超大型工件焊接需求,法奧機器人推出了AIRLab免編程智能焊接解決方案。該方案配備了移動軌道、輕便式推拉絲焊槍設備,實現超長距離穩定送絲,將單機器人作業范圍拓展至船舶、鋼結構等大型工件,攻克“大尺寸焊接精度差、效率低”的行業難題。
移動式焊接解決方案集成移動小車、永磁底座、智能焊接手柄、六維力傳感器等核心設備單元,調動各設備單元協同工作。機器人末端搭SMART TOOL智能編程手柄,快速進行零門檻編程工作,若搭載六維力傳感器,可以幫助初學者輕松且迅速的進行精準焊接作業。
大工件焊接解決方案可通過擴展軸聯動高效完成超大尺寸焊接,提供多種擴展軸搭配以擴大工作范圍,通過六維力傳感器可絲滑拖動,在確認好起弧點和收弧點后,只需輸入焊縫長度和間隔長度,即可自動生成段焊指令,可以免編程高效實現直角焊、R角焊、段焊、坡口焊縫等工藝。
多品種小批量柔性焊接解決方案則基于AIRLab平臺,以模塊化設計與智能傳感技術破解高頻換型難題,只需通過3D相機拍照,即可自動識別不同尺寸規格工件的擺放位置和姿態偏差,快速調整焊接實時路徑,完成混合工件焊接模板的復用。
鞏相峰表示,易用性是智能化產品研發的一個關鍵方向,站在用戶的角度,對操作者兼容,降低上手難度,盡可能用簡單的操作方式,去實現復雜復雜構件的焊接,這是用戶所急需的,也是法奧機器人一直在努力的方向。
當機器人能“看懂”焊縫,意味著焊接不再依賴人工經驗,不再受限于固定工位,不再困囿于復雜工況,法奧機器人通過打出創新產品矩陣的“組合拳”,讓焊接工藝從經驗驅動,走向數據驅動,帶來焊接工藝的范式革命。
打造全球化協作生態
做新場景應用的開拓者
在接受高工機器人調研時,鞏相峰表示,法奧機器人是國內最早一批進入船舶行業的協作機器人企業,船舶行業對焊接的智能化和高要求,對中國焊接行業的智能化加速起到了很好的推動作用。
據國家工信部數據顯示,去年造船業三大指標再創新高:2024年,我國造船完工量同比增長13.8%;新接訂單量11305萬載重噸,同比增長58.8%;手持訂單量20872萬載重噸,同比增長49.7%。
進入2025年,船舶、鋼結構行業延續了景氣度,國家統計局數據顯示1-3月,鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業同比增長20%,鋼材產量同比增加6.1%。
訂單的飽和度決定了生產任務的飽和度和緊湊度,但是專業焊工緊缺,加上勞動強度大,以及作業環境的高溫、煙塵、有毒氣體、電弧光輻射等惡劣因子的催化,很大程度上對焊接機器人形成了積極利好。
在船舶制造中,焊接的工作量及成本均占到船體建造的30%-50%,且大部分都還是依賴于焊工,是典型的勞動密集型行業。而在鋼結構行業,據中鋼協統計,目前重點鋼鐵企業的機器人應用密度達65臺(套)/萬人,同樣存在較大的智能化升級空間。
過去三年里,協作焊接機器人保持了每年約100%的增長速度,據高工機器人產業研究所(GGII)數據顯示,2024年,中國協作焊接機器人市場銷量3056臺,同比增長119.38%,焊接領域已是協作機器人的第五大應用場景。
GGII數據顯示,在2024年度,法奧機器人位居中國協作焊接機器人品牌出貨量第一位。鞏相峰介紹道,法奧機器人定位是“協作機器人普及者,新場景應用開拓者”,在2019年就在思考協作機器人的產品應用場景,一個核心方向就是焊接,并于當年推出了首個焊接協作機器人的Demo產品,在焊接機器人需求爆發期前就做足了準備。
在定價層面,法奧機器人參考了單臺協作機器人工作站的投資回報周期,并以此推導出了其產品定價區間應在2~3萬元之間,為了實現降本和開拓市場空間,法奧機器人在成立之初便采取了全產業鏈布局策略,全核心零部件進行自主研發和生產。
通過自主研發,不僅在成本控制上取得優勢,還能夠顯著提升產品的整體性能和可靠性,并且能及時針對市場需求進行更新換代和定制化設計,確保產品在實際應用場景中的競爭力。
在過去的一年半時間里,法奧機器人在各個焊接應用領域,包括核電、船舶、艦艇制造等產業里都實現了規?;瘧?,與中建鋼構、鴻路鋼構等領軍企業建立了緊密合作。
同時法奧機器人加速拓寬海外布局,2024年,法奧機器人實現了6538臺的銷量,其中海外市場銷量接近1200臺,同比增長120%,業務已覆蓋德國、墨西哥、俄羅斯、日本、韓國等40多個國家和地區,并積極與麻省理工學院團隊(TutoIntelligence)、美國知名焊機品牌Everlast等全球頂尖技術團隊達成深度合作。
當前,全球制造業正經歷“自動化普及”向“智能化深化”的關鍵轉折,焊接作為關鍵工藝之一,其智能化水平直接影響產線柔性與質量上限。
GGII預計,2025年中國協作焊接機器人市場銷量有望達到4650臺,到2028年有望突破12000臺。
在這場新型制造技術涌現、具身智能加速深化的浪潮中,沒有企業可以獨善其身。法奧機器人表示,希望通過開放的生態平臺和焊接工藝數據庫,攜手高校、科研機構、集成商共建“技術共同體”,全方位開啟智能化協作。
未來,法奧機器人將以“硬件輕量化+算法智能化+部署柔性化”的三維創新,持續推動協作焊接機器人從“替代人力”走向“智造未來”。
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原文標題:讓機器人看懂焊縫,智能焊接協作機器人即將迎來ChatGPT時刻
文章出處:【微信號:gaogongrobot,微信公眾號:高工機器人】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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工業機器人與協作機器人概念不同

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