在制造业的深处,焊接是一道绕不开的“坎”。
一台风机蜗壳,曲线如阿基米德螺旋线,人工焊接质量随情绪和经验波动;一个储能底框架,长9米、焊缝密集,普通机器人焊完就变形;一间钢结构车间,品种多、批量小,换型调试的时间比焊接还长……
更棘手的是,焊工正在变老,年轻人不愿进车间。全国焊工缺口已超过300万人,老师傅一走,产线就“停摆”。
难道焊接只能永远依赖“手感”和“经验”吗?
在江苏无锡,一家名为砺成智能的国家高新技术企业、专精特新企业,用8年时间走出了一条从“拖拽示教”到“免示教、免编程”的技术演进之路。他们造出的焊接机器人,长了“眼睛”和“大脑”,正在重新定义智能制造的边界。
▍四次迭代,啃下“卡脖子”技术
公司自2018年成立以来,一直专注于智能焊接自动化领域,坚持核心部件自主可控。
公司研发团队攻克了智能视觉传感器、焊接专研AI库、行业定制软件等关键技术。截至目前,拥有授权专利30余项,包括实用新型专利12项、软件著作权7项、外观专利3项,另有多项发明专利在审。
更关键的是,他们把自己的技术落地到了真实车间。服务客户超过300家,厂房面积4000余平,在环保领域的市场份额处于行业靠前位置。从钢结构牛腿到船舱门,都能看到砺成设备的身影。
这背后,是以客户为中心的研发思路:工厂缺什么,就攻克什么技术。2022年入选无锡市瞪羚企业培育入库,2023年获批无锡市智能工业焊接工程技术研究中心——每一步,都在推动焊接智能化的标准革新。
▍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,来料偏差一毫米,机器人就“傻眼”报警。
砺成智能的第一步,是把这个门槛拆掉。
他们自主研发的交互式焊接机器人,把复杂的代码编程变成了图形化按钮。工人通过拖拽示教——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,这次焊个小零件,下次换个大构件,不用等工程师,十分钟也能上手。
这一技术尤其适合多品种、小批量的柔性生产需求,大幅降低了操作门槛。
但砺成智能没有止步于此。因为他们发现:拖拽示教仍需人工参与,而且工件来料有公差、组对有间隙、焊接会变形——示教好的程序,焊着焊着就偏了。
于是,真正的跨越来了。
▍3D免示教:全程不用人盯,扫描即焊接
砺成智能推出的智能免示教焊接机器人,直接一步到位。
它相当于给机器人装了一双“火眼金睛”:通过高精度3D结构光相机与自研激光视觉传感器,扫一遍工件,就能自动识别焊缝的位置、形状、深度。再调用内置的焊接工艺数据库(基于数十万张焊缝图像训练),自动匹配适合的电流、电压、摆弧模式。
有图纸? 直接导入文件,系统自动提取焊缝位置、类型、坡口角度,编程从数小时缩短至数分钟。
没图纸? 3D相机逆向建模,照样生成焊接轨迹。
从工件放上去,到机器人规划路径、完成焊接——全程不需要人工干预。
这个效果有多明显?
据客户反馈,焊接效率提升2-3倍,编程时间缩短90%以上,焊后打磨工序减少80%。一位钢结构厂的生产负责人说:“以前换一个型号,技术人员调半天。现在操作工点一下图纸,机器人自己就干了。普通女工,一天培训上岗。”
▍核心技术:多源感知+控制,解决复杂工况
机器人怎么做到“看得懂、焊得准”?
砺成智造的核心技术在于多模态传感器融合与高精度运动控制。这不是简单扫一下,而是让机器人能应对真实车间里的各种“意外”。
✦ 激光视觉引导与实时焊缝跟踪
通过自研激光视觉传感器,自动识别任意焊缝的3D坐标及焊接姿态。焊接过程中实时检测热变形、焊缝偏移,自动补偿轨迹和参数。焊接变形控制在±1mm以内,焊完直接下料,无需人工打磨。
✦ 免示教智能焊接(CAD解析+3D逆向)
系统自动识别角焊缝、对接焊缝、搭接焊缝等类型,匹配对应工艺参数。支持工件加载、去噪、表面特征可视化,直观显示扫描质量。深度学习MLP特征提取算法,5-8秒即可生成所有焊缝信息和路径规划。
✦ 多机协同与多工位轮转
系统统一调度。双工位、三工位轮转,装卸工件与焊接并行,设备利用率提升至90%以上,单件周期缩短20%~30%。多台机器人并行作业时,自动分配焊缝,避免干涉碰撞。
✦ 自适应焊接与轨迹补偿
通过瞬态热-结构耦合模拟,实时计算变形并生成补偿指令。结合模糊逻辑与PID控制,动态调整参数。搭配电弧跟踪系统,确保焊缝准确对接。背后是深度学习数十万张焊缝图像的AI焊接库,油污、反光等恶劣工况照样稳定焊接。
▍应用场景:从风机到储能,从钢构到船舶
砺成智能的产品已经扎根多个重工业领域:
在储能行业:储能底框架焊接自动化产线,单件长达9米,多台机器人协同作业,焊接变形控制在±5mm以内,产能提升1.5倍。储能泄爆口打磨焊接一体机,一台设备集成焊接+打磨,一次装夹完成全流程。
在钢结构行业:钢构免示教智能焊接工作站,H型钢、箱型柱、牛腿、筋板——三维图纸直接导入,搭配行走地轨覆盖6-12米,一次装夹完成全部焊缝。
在风机行业:离心风机叶轮自动焊接设备,激光视觉引导+轨迹补偿,焊缝强度高、外观美,无需人工打磨。全自动风机蜗壳焊接设备,专门针对非标准阿基米德螺旋线,无需装夹、无需模具。
在船舶行业:船舶配件船舱门/人防门智能焊接龙门专机,CAD图纸直接导入,工作台同时摆放多扇门,龙门自动依次焊接,实现连续无人化作业。
在工程机械行业:挖掘机挖斗、机械臂配件双工位智能焊接工作站,变位机协同,复杂曲面多层多道焊,焊缝强度满足矿山级要求。
量化效果? 客户实测:焊接效率提升50%以上,人力成本降低50%-70%,焊后打磨工序减少80%以上。
▍30项余自主知识产权在手,核心部件100%自研
砺成智能目前正在持续创新,核心技术方向包括:
1. 全自研技术链:从智能视觉传感器(自研光学方案,支持动态“边走边拍”)、焊接专研AI库(数十万张焊缝图像训练)、行业定制软件(图纸解析、智能路径决策、离线仿真)到逆向建模服务(无图纸工件扫描规划),核心环节100%自主可控。
2. 高精度与灵活性:机械臂搭配行走地轨或第七轴,焊接范围覆盖2-12米,支持复杂曲面与多层多道焊。
3. 开放场景覆盖:从固定工作站走向大型车间,适应储能柜、钢结构、船舶、工程机械等全场景焊接需求。
一位老员工说:“我们就是想做一台‘中国人自己能用、用得起的智能焊接机器人’。不是那种摆在展会上的噱头,而是车间里天天开机的家伙。”
![图片:砺成智能产品在客户车间实拍]
▍未来展望:焊接无人化的未来目标
从手把手教的拖拽示教,到自己扫自己焊的免示教,再到多机协同、AI自适应的智能体——砺成智能走的每一步,都在解决焊接行业的真问题。
他们的愿景是: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,砺成智能有望构建智能焊接生态,推动制造业向全自动化、高一致性、零缺陷生产迈进。
到那时,我们走进工厂,看到的将不再是满身汗水的焊工,而是一个个不知疲倦、高效的焊接机器人。
它们不是工具,而是具备感知、决策与进化能力的工业伙伴。
在“中国智造”的浪潮里,砺成智能正以可靠的技术实力,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。
如果你也正被焊工短缺、质量不稳、换型频繁所困扰,不妨了解一下这家无锡的“专精特新”企业。
不堆砌参数,不空谈概念。
只解决一个真实问题:让焊接,变得简单。
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