焊接机器人主要通过优化机械结构、融合多传感技术、升级控制算法以及拓展智能化功能等方式,解决拖动示教过程中费力、精度低、适配复杂工况能力弱等问题,进而高效应对复杂焊接场景。以下是具体解决办法:
优化机械与力控结构,降低拖动难度
轻量化与高柔顺设计:像珞石的柔性协作焊接机器人采用全铝合金本体,搭配一体化无控制柜设计,大幅减轻机身自重。同时其每个关节都内置高精度扭矩传感器,实现 10KHz 精准力控,仅需 1N 以内的拖动力就能轻松拖动机械臂,操作人员可轻松完成复杂点位和连续轨迹的示教,还能降低拖动不平顺导致的碰撞风险。
灵活部署适配复杂场景:这类机器人支持磁吸底座、直线导轨、便携小车等多种组合安装方式,能任意角度部署。面对矿山机械焊接、大型结构件焊接等复杂工况,可敏捷移动调整位置,即便在狭小空间或不规则工位,也能通过拖动示教完成焊接路径规划。
融合多传感技术,提升示教精准度
线激光 + 点云处理助力精准建模:如部分焊接机器人采用基于线结构光的拖拽示教方案,人工拖动机械臂时,线激光传感器同步扫描工件。通过匹配激光器与机械臂数据生成三维点云,再借助 pcl 点云库提取焊缝位置、宽度、深度等精准信息,结合斜率突变法识别坡口焊接点位,为复杂焊缝的示教轨迹规划提供数据支撑。
多源感知保障动态适配: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。拖动示教后,若焊接过程中工件存在轻微偏移,电弧跟踪可实时修正轨迹;面对高温、烟尘等复杂工况,激光视觉能穿透干扰,确保示教轨迹的复现精度,避免因环境干扰导致焊接偏差。
升级控制算法与软件系统,强化适配能力
轨迹优化与防碰撞算法:在拖动示教获取轨迹后,机器人通过建立奇异代价函数、关节极限代价函数,结合机械臂运动学解析解和碰撞检测算法,优化求解最优焊接姿态。比如珞石机器人的 TrueMotion 路径规划技术,能实现直线轨迹精度<0.5mm,应对复杂工况下的高精度焊接需求;同时全局振动抑制技术可避免高速运行时焊枪抖动,保障复杂轨迹焊接的稳定性。
智能算法简化示教与换产:集萃智造的机器人借助全轨迹复现算法,工人拖动机械臂沿焊缝走一圈,机器人就能精准记忆路线,普通工人十分钟即可上手。珞石机器人则内置焊接工艺专家库,拖动示教后 5 秒内可调用适配参数,换产时编程调试仅需几分钟到半小时,适配多品种、小批量的复杂生产工况。
拓展进阶功能,突破复杂工况限制
车臂协同扩大作业范围:针对超大型结构件等复杂工况,移动焊接机器人可实现车臂协同。移动平台通过 SLAM 技术毫米级定位,拖动机械臂完成大范围焊缝示教后,平台搭配 xy 向导轨,能带动机械臂多维度移动,一次性完成大型工件的复杂焊缝焊接,突破传统机器人的空间限制。
断弧记忆与参数自适应:面对焊接中突发断电等复杂情况,部分机器人支持智能记忆断弧位置,重启后可回退续焊;同时依据示教过程中获取的焊缝形貌,自适应调整焊接电流、速度等参数,即便复杂工况下焊缝存在细微形变,也能通过参数微调保障焊接质量。

