某行業(yè)人士向高工機(jī)器人表示，協(xié)作機(jī)器人經(jīng)過多方試探最終在工業(yè)上發(fā)力并且會(huì)持續(xù)搶占工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)，這個(gè)趨勢(shì)是明顯的。

實(shí)際上也是如此，其中一個(gè)顯著表現(xiàn)是，協(xié)作機(jī)器人廠商們正在持續(xù)發(fā)力焊接工藝。10月18日，節(jié)卡機(jī)器人正式發(fā)布焊接工藝包&一站式解決方案；10月14日，中科新松發(fā)布繼承了焊接工藝包的新一代多可協(xié)作機(jī)器人——GCR旗艦系列& GCR ZII系列；7月25日，越疆機(jī)器人推出支持快速部署的焊接工藝包……

高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示， 2021年中國(guó)市場(chǎng)弧焊機(jī)器人銷量4.16萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)29.60%，預(yù)計(jì)到2026年，中國(guó)市場(chǎng)焊接機(jī)器人整體銷量或接近10萬臺(tái)大關(guān)。不難看出，協(xié)作機(jī)器人廠商是為了搶占焊接工藝的巨大市場(chǎng)。

數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

但，協(xié)作機(jī)器人用于焊接工藝真的是門好生意嗎？本文「高工機(jī)器人」圍繞協(xié)作機(jī)器人用于焊接工藝的優(yōu)劣勢(shì)以及應(yīng)用前景等問題，采訪了一眾協(xié)作機(jī)器人行業(yè)從業(yè)人員，共同為上述問題尋求解決之道。

有優(yōu)勢(shì)，但劣勢(shì)也有

從目前工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用分布領(lǐng)域來看，主要集中在焊接、噴涂、裝配、包裝、碼垛搬運(yùn)、拋光打磨等領(lǐng)域，其中焊接、搬運(yùn)碼垛是占比最大的兩大領(lǐng)域，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前世界工業(yè)機(jī)器人中焊接機(jī)器人的用量達(dá)50%左右。

那么，在焊接工藝中，協(xié)作機(jī)器人有哪些優(yōu)勢(shì)？

遨博表示，對(duì)于焊接行業(yè)而言，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用部署成本高，焊工的學(xué)習(xí)成本高、焊接品質(zhì)對(duì)焊工的個(gè)人能力有著高要求，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人難以滿足中小企業(yè)的需求。而隨著視覺、傳感器、AI等技術(shù)的發(fā)展，協(xié)作機(jī)器人可廣泛適用于小批量、多品種定制柔性生產(chǎn)線應(yīng)用的需求，同時(shí)價(jià)格更低、更易集成，投資回報(bào)快，協(xié)作機(jī)器人可以對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人服務(wù)的空白進(jìn)行補(bǔ)充，在焊接場(chǎng)景亦是如此。

在中科新松相關(guān)負(fù)責(zé)人看來，協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用于焊接場(chǎng)景，有著四大優(yōu)勢(shì)：

首先，相較于傳統(tǒng)焊接機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人更為易用，通過拖拽示教，用戶可以快速便捷的示教出焊接軌跡，大大提升了實(shí)施效率；

第二，由于協(xié)作機(jī)器人負(fù)載自重比極低，輕量化程度高，靈活性高，可以輕易的安裝部署，能輕而易舉的替換掉專業(yè)焊接工人才能完成的工作，同時(shí)由于自重比低，協(xié)作機(jī)器人還可以安裝在移動(dòng)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)小部件小批量的快速焊接工作；

第三，協(xié)作機(jī)器人相較于傳統(tǒng)焊接機(jī)器人的接口開放度更高，更易與同外部生態(tài)產(chǎn)品集成以及二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)焊接激光尋位、視覺引導(dǎo)、焊縫自動(dòng)跟蹤、復(fù)雜軌跡焊接、焊接質(zhì)量檢測(cè)等功能，滿足部分客戶對(duì)于焊接智能化的需求；

最后，協(xié)作機(jī)器人的整體設(shè)計(jì)較為小巧，自身運(yùn)行能耗相較傳統(tǒng)機(jī)器人要低很多，用戶在實(shí)際應(yīng)用中的縱橫成本更低。

艾利特機(jī)器人表示：“協(xié)作機(jī)器人在焊接場(chǎng)景的優(yōu)勢(shì)首先是方便部署、快捷示教、簡(jiǎn)單編程、接口豐富、本體輕便、編程簡(jiǎn)單等自有的優(yōu)點(diǎn)。此外，協(xié)作機(jī)器人通過與基于電流模型的力控或配合末端力傳感器等配合，可以實(shí)現(xiàn)自由拖動(dòng)甚至確定某些特定自由度的拖動(dòng)（鎖軸拖動(dòng)），有效降低示教難度。因而，協(xié)作機(jī)器人對(duì)于一些單站的焊接工站，針對(duì)小件、多SKU、少批量的焊接需求，具有天然的優(yōu)勢(shì)?！?/p>

在大族機(jī)器人市場(chǎng)總監(jiān)鄭潘紅看來，相較于傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人，除了占地面積小、靈活、安全、操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比高等協(xié)作機(jī)器人的天然優(yōu)勢(shì)外，還在于企業(yè)的適用性上，協(xié)作機(jī)器人可單臺(tái)工作、人機(jī)協(xié)作，非常適用于一些中小型企業(yè)的柔性化焊接需求。

越疆機(jī)器人產(chǎn)品總監(jiān)解俊杰同樣認(rèn)為協(xié)作機(jī)器人用于焊接工藝最大的優(yōu)勢(shì)，來源于協(xié)作機(jī)器人輕量化、易部署等天然特點(diǎn)，如拖拽示教，傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人要用于焊接，往往需要通過示教器一個(gè)一個(gè)點(diǎn)去定位，而協(xié)作機(jī)器人直接通過拖拽進(jìn)行，大大提高了示教效率，即便是在復(fù)雜的焊接軌跡要求下，協(xié)作機(jī)器人在編程上面更加簡(jiǎn)單快捷，面對(duì)多品種小批量的焊接生產(chǎn)，效率相比傳統(tǒng)焊接機(jī)器人同樣大大提升。

節(jié)卡機(jī)器人行業(yè)專家唐榮俊表示，實(shí)際上，焊接應(yīng)用場(chǎng)景非常豐富，從軌道交通、石油管道、液化天然氣的儲(chǔ)罐、核電設(shè)備，再到建筑鋼結(jié)構(gòu)等都需要大量焊接，但這些行業(yè)的焊接對(duì)象是大型工件，生產(chǎn)模式與汽車行業(yè)的批量制造模式相異，難以通過傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)焊接。

不難看出，在一眾協(xié)作機(jī)器人廠商看來，協(xié)作機(jī)器人用于焊接工藝的優(yōu)勢(shì)多是圍繞協(xié)作機(jī)器人的天然優(yōu)勢(shì)。

但某焊接機(jī)器人企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人Richeal（化名）告訴高工機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人要在焊接場(chǎng)景大批量落地，在目前來看仍不實(shí)際。在Richeal看來，協(xié)作的速度比工業(yè)機(jī)器人慢，在通用的大批量制造的應(yīng)用環(huán)境中，效率完全無法和工業(yè)機(jī)器人相提并論。同時(shí)，在現(xiàn)有的焊接環(huán)境中，機(jī)器人大部分都需要大作業(yè)半徑，多功能的弧焊軟件，協(xié)作機(jī)器人目前還不能滿足。

圍繞協(xié)作機(jī)器人的焊接效率，越疆機(jī)器人產(chǎn)品總監(jiān)解俊杰表示，從總的作業(yè)效率上來說，協(xié)作機(jī)器人的確是要比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人要稍慢一點(diǎn)，但是在單純的焊接效率上，協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比是相差無幾的。兩者的差距主要在于空走的時(shí)間，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)速度較主打安全的協(xié)作機(jī)器人而言要快，因而如果在某個(gè)焊接場(chǎng)景中，空走的時(shí)間比重較大，效率才會(huì)有明顯的差別。

解俊杰進(jìn)一步說到，工藝包的確也是協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的差距之一，工業(yè)機(jī)器人的焊接工藝包已經(jīng)發(fā)展了幾十年，在上下游廠商的配合、焊機(jī)的配合、焊接技術(shù)等方面都已比較完善，而協(xié)作機(jī)器人廠商推出焊接工藝包的時(shí)間還比較短，在細(xì)節(jié)、焊接上下游的配套上相對(duì)存在有一定的不足，但隨著協(xié)作機(jī)器人在焊接場(chǎng)景的持續(xù)深耕，在反饋之下，差距只會(huì)越來越小。

中科新松相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，目前，協(xié)作機(jī)器人用于焊接場(chǎng)景的限制主要在于臂展和工藝包上。在臂展上，市面上的協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品由于前期定位為替代人工，因此臂展設(shè)計(jì)有局限性，對(duì)于尺寸較大的單體零件焊接需求需要增加外部移栽機(jī)構(gòu)來拓展其工作空間，會(huì)額外增加成本，限制了其焊接應(yīng)用的拓展；在工藝包上，市面上大多數(shù)的協(xié)作機(jī)器人都屬于產(chǎn)品技術(shù)積累和功能持續(xù)提升階段，并沒有屬于自己的焊接工藝包，沒有焊接工藝包而做焊接工作相當(dāng)于是鉆木取火，效率低下，限制了協(xié)作機(jī)器人在焊機(jī)領(lǐng)域的使用。

打破協(xié)作機(jī)器人局限，擁抱焊接藍(lán)海

目前，協(xié)作機(jī)器人用于焊接工藝仍處于發(fā)展初期的探索階段，各家協(xié)作機(jī)器人企業(yè)在焊接場(chǎng)景上并未有明顯的差距。如何打破協(xié)作機(jī)器人局限，擁抱焊接藍(lán)海？

各家有各家的“算盤”。

中科新松選擇的是從硬件到工藝包上進(jìn)行全局優(yōu)化。針對(duì)臂展的不足，中科新松的多可協(xié)作機(jī)器人臂展范圍覆蓋600mm到2米，大大拓展了場(chǎng)景適應(yīng)性，可以兼容從小尺寸零件到大型零件的焊接作業(yè)，為協(xié)作機(jī)器人在焊接領(lǐng)域的拓展應(yīng)用提供了更多可能。而在焊接工藝包上，多可協(xié)作機(jī)器人通過眾多焊接應(yīng)用的積累，開發(fā)了焊接工藝包，支持三角形、梯形、正弦、螺旋、8字形等多種擺焊方式，支持麥格米特等主流焊機(jī)，滿足客戶多種場(chǎng)景下的焊接需求，同時(shí)可快速部署，焊接場(chǎng)景適應(yīng)性有效提升。

在遨博看來，焊接協(xié)作機(jī)器人的未來應(yīng)是“安全化、便捷化、智能化、模塊化”。 遨博基于輕型焊接工作臺(tái)，與遨博協(xié)作機(jī)器人完美融合，打造了可移動(dòng)式的焊接工作臺(tái)，擺脫了傳統(tǒng)焊接固定笨重模式，隨拖隨走，適用于各種環(huán)境下的室內(nèi)外焊接工作。遨博協(xié)作機(jī)器人重復(fù)定位精度可達(dá)±0.02mm，使得電弧更穩(wěn)定柔和，熔池更平靜，焊縫更完美。

艾利特機(jī)器人選擇的道路是從焊接細(xì)分領(lǐng)域開始突破。艾利特機(jī)器人表示，目前艾利特已率先在薄板焊接（激光焊接）取得了突破，同時(shí)氣保焊也有成熟的應(yīng)用案例，但是焊接作為基礎(chǔ)工藝，必然要求很多，產(chǎn)品的一致性、產(chǎn)品的規(guī)格等都會(huì)決定焊接要求，比如焊縫跟蹤、厚板焊接的多重多道等工藝目前都是協(xié)作機(jī)器人還未完善有待開發(fā)的地方，另外以往協(xié)作機(jī)器人為便捷化，多數(shù)采用驅(qū)控一體控制器，導(dǎo)致無法滿足焊接實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)需求（多軸擴(kuò)展），協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用于焊接目前能解決因多品種來的編程困擾，必然能解決部分客戶痛點(diǎn)，但是如果要成為焊接工藝不可或缺的產(chǎn)品，必然從焊接細(xì)分領(lǐng)域的突破促進(jìn)產(chǎn)品發(fā)展?！?/p>

大族機(jī)器人選擇的或是找準(zhǔn)協(xié)作機(jī)器人在焊接場(chǎng)景的核心痛點(diǎn)。在芝加哥機(jī)床展上，大族機(jī)器人推出全新的自動(dòng)化焊接解決方案，將大族機(jī)器人與焊接系統(tǒng)、焊槍系統(tǒng)等搭配使用，發(fā)揮大族協(xié)作機(jī)器人操控簡(jiǎn)單（只需簡(jiǎn)單編程即可使用，節(jié)省時(shí)間和成本）、安全性高（機(jī)器人在運(yùn)行時(shí)遇到突發(fā)斷電或者急停時(shí)直接抱死不下墜）等核心優(yōu)勢(shì)，焊工無需他人幫助即可操作完成，同時(shí)提升焊接工藝、有效提高焊接生產(chǎn)效率。

大族機(jī)器人市場(chǎng)總監(jiān)鄭潘紅表示：“很多限制是協(xié)作機(jī)器人固有的，沒法改變，只能去找到適合協(xié)作機(jī)器人焊接的場(chǎng)景，找到協(xié)作機(jī)器人是必選項(xiàng)的場(chǎng)景，焊接市場(chǎng)體量非常大，適合協(xié)作機(jī)器人的場(chǎng)景無疑是足夠的?！?/p>

越疆機(jī)器人選擇的或是用可定制化的工藝包實(shí)現(xiàn)焊接場(chǎng)景的突破。據(jù)悉，越疆機(jī)器人推出的支持快速部署、可任意定制生產(chǎn)場(chǎng)景的協(xié)作機(jī)器人焊接工藝包，通過焊接工藝包與生態(tài)組件的無縫組合，用戶可以快速實(shí)現(xiàn)各種焊接應(yīng)用。焊接工藝包支持CR全系列協(xié)作機(jī)器人，適配多種主流焊機(jī)，用戶可以根據(jù)需求選配套件，搭建屬于自己的焊接系統(tǒng)。

越疆機(jī)器人產(chǎn)品總監(jiān)解俊杰表示：“焊接是協(xié)作機(jī)器人非常關(guān)鍵的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，目前，焊工短缺的情況是比較嚴(yán)重的，同時(shí)焊接工程師培育的時(shí)間周期也很長(zhǎng)，越疆機(jī)器人定制化的工藝包產(chǎn)品可以有效解決這一人工短缺的情況?！?/p>

節(jié)卡機(jī)器人錨定的亦或是從硬件到工藝包的層層突破。在硬件上，節(jié)卡協(xié)作焊接機(jī)器人重復(fù)定位精度可以達(dá)到±0.02mm，同時(shí)協(xié)作機(jī)器人常用的臂展為1.3米，基本能滿足大部分焊接需求，其小巧輕便的特點(diǎn)更有利于搭載外部機(jī)構(gòu)。

在工藝包上，節(jié)卡最新發(fā)布的焊接工藝包把高級(jí)焊工的技藝和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)參數(shù)化，復(fù)制遷移到軟件端，打造普工也可使用的“0”門檻自動(dòng)化工具，極大降低焊接技術(shù)難度，破解焊接行業(yè)痛點(diǎn)難題。節(jié)卡焊接工藝包可以滿足除電弧跟蹤、多層多道焊等非常用功能以外絕大部分的焊接功能。

同時(shí)，珞石、法奧、慧靈等協(xié)作機(jī)器人廠商也同樣在發(fā)力焊接場(chǎng)景。

珞石柔性協(xié)作機(jī)器人xMate ER7 配套激光焊接軟件包，可與激光器直接通訊，通過機(jī)器人末端搭載手持激光焊接頭或機(jī)用工業(yè)焊接頭，實(shí)現(xiàn)對(duì)碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金等部件的精準(zhǔn)焊接；

法奧在2022年ITES深圳工業(yè)展上展出了相關(guān)的案例，法奧推出的協(xié)作機(jī)器人焊接工藝包，內(nèi)置搖擺焊、斷焊、多層多道焊等多種工藝，可以滿足直線、圓形、外部軸聯(lián)動(dòng)焊接、激光傳感器引導(dǎo)焊接等多種實(shí)際需求，相較傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人，可以快速使用。

此外，行業(yè)人士透露，已有國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人品牌開始研發(fā)焊接用協(xié)作機(jī)器人，試圖入局這一賽道。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于一個(gè)新興市場(chǎng)來說，有太多的困擾與謎局是正常不過的，“如何平衡協(xié)作機(jī)器人用于焊接工藝的優(yōu)勢(shì)與不足”“如何在一個(gè)新的賽道上扎根”，沒有太多經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

這樣的環(huán)境下，需要協(xié)作機(jī)器人廠商們?cè)谝粋€(gè)個(gè)細(xì)分場(chǎng)景里摸索與開拓，探索協(xié)作機(jī)器人切入焊接工藝的可行路徑，形成各自的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而才能讓協(xié)作機(jī)器人深扎焊接領(lǐng)域，從而共同“分羹”協(xié)作焊接領(lǐng)域這一藍(lán)海市場(chǎng)。

10月28日，由高工機(jī)器人、高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）主辦的“2022焊接機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用峰會(huì)”將在深圳機(jī)場(chǎng)希爾頓逸林酒店舉辦。期待您的到來，一同探索協(xié)作機(jī)器人與焊接的“共生”關(guān)系。

審核編輯 ：李倩