配备多层多道与断点续焊功能的越疆CRA系列，能否破解制造业‘焊工荒’？

焊接工艺的困境

焊接是一种通过加热、加压或两者并用，使两个或多个工件在原子或分子间结合而形成永久性连接的工艺，它被誉为“工业的裁缝”，虽然看似是简单的金属连接，但其背后蕴含的技术深度和对现代工业的重要性，远超一般人的想象。具体来说，通过焊接工艺能够将分离的金属部件真正地“融合”成一个连续、整体的结构，实现结构一体性与完整性；其次，允许工程师将不同形状、尺寸、甚至不同材质的金属材料组合在一起，制造出极其复杂的结构件，从而大幅提高材料利用率与设计自由度；最后，焊接工艺还能保证连接处的密封性，相较于铆接方式有着更轻量化的特点。但在制造业的焊接领域普遍面临三大难题：

• “人”的难题：焊接工作环境艰苦（高温、烟尘、弧光辐射），对体力和技能要求高，年轻一代愿意从事该行业的意愿急剧下降，导致全球性的“熟练焊工荒”。并且，一名高级焊工的培养周期长、薪酬高，且管理成本不断上升。企业面临“招工难、留人难、用人贵”的困境。
• “市场”的难题：过去大规模、标准化生产的时代正在向个性化定制、小批量、快迭代的时代转变。市场要求生产线能快速响应不同产品的制造需求。而传统工业机器人是为“大规模生产”而生的，它编程复杂、调试周期长、产线僵化。为了焊接一个新工件而重新编程、调整产线，可能花费数天甚至数周，在经济上完全不可行。
• “成本与效率”的难题：传统工业机器人系统初始投资巨大，不仅包括机器人本身，还包括昂贵的安全围栏、系统集成、编程调试等费用，动辄上百万元，让广大中小企业望而却步。它需要专业的机器人工程师和程序员来操作维护，对企业的技术储备要求高。

在上述宏观背景下，焊接协作机器人应运而生，精准地瞄准了传统焊接模式的两个极端所暴露出的问题：传统手工焊接的局限性和传统焊接机器人的“刚性”与“孤立”。

焊接协作机器人

焊接协作机器人可以理解为一位 “不知疲倦、精度极高且能与人类亲密无间的智能焊工”，通常由如下几部分组成：

• 协作机器人本体：通常以六轴协作机械臂为主，内部集成了力矩传感器，多轴特征使其能灵活运动，确保以精准的角度或姿态到达目标位置。
• 传感与视觉系统：机器人的“大脑”，负责处理所有运动控制、逻辑运算和与外围设备（焊机、传感器）的通信。以图形化编程界面取代复杂的代码，通过图标和菜单进行编程。此外，允许操作者直接用手拖动机器人手臂来记录路径，支持拖动示教功能。    
• 机器人控制器与软件：这是系统的“眼睛”。通常在焊枪前方发射一束激光条纹，通过摄像头捕捉工件表面的三维轮廓，从而实时定位焊缝的准确位置，并补偿由于工件装配、公差或热变形引起的偏差。
• 焊接系统：作为焊接工作的末端执行器，通常由焊枪/焊炬、防护罩/冷却系统、焊接电源以及送丝机构组成。

焊接协作机器人的出现，正在从多个层面重塑焊接行业。

• 破解“用工荒”与成本难题：它能直接替代工人在有毒、高温、易燃易爆的恶劣环境下工作，有效保障职业健康。同时，它将焊工从重复性劳动中解放出来，使其转型为机器人的“管理员”与“指挥官”，降低了对操作者焊接技术的要求，缓解了熟练焊工短缺的压力。
• 推动生产模式走向“柔性化”：传统自动化生产线很难适应“多品种、小批量”的订单趋势。协作机器人凭借快速编程、灵活部署的优势，可以轻松地在同一条生产线上焊接不同型号的产品，真正实现了 “今日焊钢架，明日焊齿轮” 的柔性生产，特别适合当前个性化定制的市场需求。
• 实现“提质增效”与“降本”：机器人可以24小时不间断稳定工作，将焊接速度提升至人工的3倍，并凭借高于人手的稳定性和实时质量控制，将一次合格率提升至接近100%，显著提升了产能。其模块化设计和开放的生态，也大幅降低了自动化系统的部署和二次开发成本。

越疆CRA系列协作机器人

越疆协作机器人CRA系列能在焊接中有出色表现，主要得益于以下几个方面：

• 高精度与稳定性：机器人重复定位精度可达±0.02mm，并能在复杂焊接中保持±0.3mm的绝对精度。这保证了焊缝的高一致性和一次成型合格率。
• 智能焊接工艺包：这是越疆焊接方案的"大脑"，封装了多种专业焊接工艺。主要功能包括：

多种摆焊模式：支持月牙形、正弦形、螺旋形等，适应不同焊缝需求。
智能寻位与跟踪：通过激光或接触传感，自动补偿工件装配偏差和热变形。
多层多道焊：用于中厚板焊接，确保结构强度。
断点续焊：焊接意外中断时，能自动返回并搭接续焊，保证焊缝完整性。

• 卓越的路径精度与防抖：机器人搭载振动抑制算法，在高速运动停止时能将残余抖动控制在0.4mm以内，确保复杂轨迹焊接的平稳性。
• 灵活部署与快速编程：通过 "拖动示教" 和图形化编程界面，普通工人也能快速设置焊接路径，大幅降低了对专业编程人员的依赖。并且机器人本体轻巧，支持磁力底座吸附、吊装或安装在导轨上等多种安装方式，适应狭小空间。
• 安全保障与人机协作：机器人具备5级碰撞检测功能和安全电子皮肤（部分型号），能在15厘米感知范围内实现碰撞前停止，无需安全围栏即可与人协同作业

总的来说，越疆协作机器人通过其±0.02mm的重复定位精度、丰富的智能焊接工艺包以及灵活的部署方式，在焊接领域，特别是在需要高精度、高柔性以及应对复杂工况的场景下，表现出色。

来到实战场景，越疆协作机器人的焊接方案已在多个行业成功应用：

• 船舶制造：使用磁力底座吸附在船体上，实现360°全位置焊接（包括仰焊、立焊），将焊接工期缩短了70%。
• 大型钢结构：10台CR10（CRA系列上一代）机器人可在导轨上同步作业，使整线产能提升200%，焊接速度是人工的3倍，一次合格率接近100%。
• 桥梁建设：便携式机器人在松花江特大桥、京哈铁路桥等国家重点工程中，于数十米高空进行桥址焊接，保障了人员安全与质量。
• 汽车与精密制造：在汽车制造中，用于车门、底盘等部件焊接，振动抑制算法保障了精密部件的一致性。

自动化焊接只是越疆CRA系列协作机器人多种解决方案之一，除了协作机器人主流的应用：搬运、码垛以及分拣上下料外，还支持涂胶应用、视觉检测以及装配等制造业应用，可谓是制造业中的多面手。

总结一下，焊接协作机器人的诞生，是为了在“人”与“传统机器”之间，找到一个完美的平衡点，以应对制造业柔性化、人力短缺和成本控制的新时代挑战。焊接协作机器人本质上是一个生产力工具的革命，它改变了生产的组织方式，让自动化变得民主化、普及化，最终推动了整个焊接行业乃至制造业的转型升级。