在工业制造的版图里,焊接是绕不开的关键一环,却常年被三大痛点牢牢困住:要靠大量人工作业、焊接质量时好时坏、工人还得在高温、高辐射的恶劣环境里作业。
如今,随着机器人自动化与人工智能技术的爆发式发展,焊接行业正迎来一场由技术创新驱动的大变革,一家名为【集萃智造】的企业,正尝试用一款会自己思考的焊接机器人,重新定义智能制造的边界。

▍四次迭代,啃下卡脖子技术
据机器人大讲堂了解,早在2019年,集萃智造就推出了第一代协作焊接机器人。此后五年里,他们没停下升级的脚步,一路迭代四次,硬是造出了五款不同负载的机械臂,覆盖了从轻型到重型的多种焊接场景。
更关键的是,他们没走组装厂路线,而是努力把核心技术攥在了自己手里:公司坚持核心零部件自主研发,硬件上成功攻克了直流无框电机、高精度双磁编码器等关键部件,构建了其机器人稳、准、快的基础;软件上,该公司还搞定了机器人动力学建模、智能焊接工艺库,甚至搭起了跨平台操作系统,相当于给机器人装了最强大脑。

据悉,如今现在,集萃智造的便携式协作焊接机器人已经扎根重工业:港口机械的大型构件、水利工程的金属结构、钢结构厂房的框架,都能靠它精准焊接。这背后,正是其以客户为中心研发的思路:工厂缺什么,就攻克什么技术,从而持续推动了焊接智能化标准的革新。



▍从拖拽示教到扫描即焊
传统焊接机器人有多难用?不仅得靠专业工程师编程、手把手示教,换个工件就得重新调参数,小批量生产根本不划算。集萃智造的第一步,就是把这个门槛给拆了,让操作门槛断崖式下降。具体而言,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。

简单来说,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。因为其自主研发的拖拽示教技术,先解决了使用者不会操作的问题,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。
他们搞出的拖拽示教技术,把复杂的编程变成了拉着机器人走一遍:工人手动引导机械臂沿着焊缝走一圈,机器人就能通过全轨迹复现算法记住路线。哪怕是没学过编程的普通工人,今天焊个小零件,明天换个大构件,不用等工程师,十分钟也能上手,自己就能搞定。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。
▍3D免示教,全程不用人盯
然而,拖拽示教仍需人工参与,为此,集萃智造进一步突破,直接一步到位,推出了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,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。这套系统相当于给机器人装了火眼金睛:扫一遍工件,就能自动识别焊缝的位置、形状甚至深度,再调用内置的焊接工艺专家库,自动匹配最优的电流、电压、摆弧模式,从工件放上去,到机器人规划路径、完成焊接,全程不用人来完成。
这个效果有多明显?据了解,其焊接效率直接提升50%以上,而且再也不用依赖老焊工的经验了,新手也能焊出稳定的高质量焊缝。

那么,机器人怎么做到看得懂、焊得准?从技术来说,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,多源感知+精准控制是其核心,因为这不是简单扫一下,而是让机器人能应对复杂情况。为此,集萃智造给机器人装了多感官系统,集成激光视觉、电弧跟踪、力觉传感等多源感知系统,哪怕工况再复杂,也能焊得又快又好。
其能够在复杂工况下实现以下技能:
✦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。


▍终极形态:具身智能,机器人成了工业伙伴
如果说免示教让机器人会自己干活,那具身智能就相当于给机器人装了思考能力——赋予其理解与决策的技能,它不仅能焊,还能理解任务、自主决策,甚至适应危险环境。
集萃智造的思路很超前:创新性地把大模型技术和机器人控制系统结合,构建了VLA架构,让移动小车和免示教机器人完美配合。

具身智能焊接移动小车与免示教焊接机器人的融合方案具备如下特征:
✦自主导航到工位:大模型解析任务后,移动平台带着3D视觉传感器、激光雷达自己找路,靠SLAM技术实现毫米级定位,还能动态避让障碍物——哪怕车间里机器多、通道窄,也不会撞。

✦自动规划焊接方案:到了工位,免示教机器人用激光相机以及自研焊缝识别算法扫一遍工件,自动定位焊缝位姿,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。
✦灵活覆盖大场景:移动平台还装了xy向导轨,机械臂能多维度移动,结合轻量化设计,六轴机械臂+双外部轴协同,工作半径大大增加,就算是超大型结构件,也能超级灵活一次焊完。

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。
▍9项知识产权在手,要让焊接彻底告别人工
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,据悉其核心方向包括几个方面:

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
从手把手教的拖拽示教,到自己扫自己焊的免示教,再到会思考、能决策的具身智能,集萃智造走的每一步,都在解决焊接行业的真问题,其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。
据悉,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,使得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。

在中国智造的浪潮里,集萃智造正以领先的技术实力,不仅造出了一款款好产品,更用技术创新,给制造业的未来打开了新的可能,或许用不了多久,我们走进工厂,看到的就不再是满身汗水的焊工,而是一个个不知疲倦、精准高效的焊接智能体,助推集萃智造成为全球焊接自动化赛道的领跑者。