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节卡机器人:基于协作机器人的高柔性焊接移动工作站

2025-08-05
本方案针对人工焊接与传统工业机器人焊接的痛点,创新研发基于协作机器人的高柔性焊接移动工作站,融合协作机器人与移动平台优势,实现焊接工艺柔性化、协作化、简易化与安全化。

主要完成单位:节卡机器人股份有限公司


本方案针对人工焊接与传统工业机器人焊接的痛点,创新研发基于协作机器人的高柔性焊接移动工作站,融合协作机器人与移动平台优势,实现焊接工艺柔性化、协作化、简易化与安全化。

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方案背景:

人工焊接存在劳动强度大、健康风险高,焊接工人患肺部疾病的风险比普通工人高出43%;生产效率和质量不稳定,人工焊接的缺陷率约为2%到5%;以及安全事故频发,占制造业总事故的10%等挑战。本方案通过技术创新突破上述瓶颈。

核心技术与创新点:

1. 柔性移动部署:采用开关式永磁吸盘机器人底座,支持正装、侧装、倒装等安装方式,机器人可与工作站分离,灵活移动至工厂、工地任意位置,适配狭小空间(如船舶内部)、大型构件等场景。

2. 简易操作体系:集成近零力拖拽示教(最小拖拽力 0.16N)与图形化编程,操作人员无需专业基础,3-5 天即可熟练操作,实现 “拖拽确定焊缝 + 一键启动焊接”,大幅降低学习门槛。

3. 多重安全防护:结合视觉防护(5m×4m 区域监控,人员进入即减速)与碰撞防护(25N 力阈值检测、1.5 度回弹卸力),保障人机协作安全。

应用价值:方案适配钢结构、钣金、汽车零部件等多场景,已在杭州固建与浙江巴顿焊接技术研究院合作项目中落地,实现操作人员生产力提升25%、成本节省40%,推动焊接工艺向智能化、柔性化升级。

推广应用

本方案已在杭州固建机器人科技有限公司与浙江巴顿焊接技术研究院的合作项目中实现规模化落地应用,覆盖钢结构工厂构件焊接、钣金成品件批量加工、建筑现场施工焊接等多元场景。其中,易焊工作站主要应用于钢结构非标零部件、梁柱筋板、肋板等大构件焊接,适配焊缝集中、累计长度较长的无规则结构件,目前已完成12台部署,日均处理焊接任务超30批次;便携式工作站则聚焦狭小空间(如船舶内部、大型设备腔体)、现场施工及小批量多品种焊接场景,通过开关式永磁吸盘底座实现任意钢板的正装、侧装、倒装,已在5个建筑施工现场投入使用,解决了传统焊接设备难以进入的异形结构焊接难题。

本方案目前处于产品调试阶段,已有23台工作站通过联机调试并投入生产,利用用户单位现有焊接设备完成焊接任务超 5000 次,缺陷率控制在 0.5% 以下。后续将逐步配套除尘装置、专用夹具等设备,计划拓展至汽车零部件、航空航天轻量化构件焊接领域,进一步提升多行业适配能力,带动产业链经济效益提升。

协作机器人在焊接领域上的广泛应用有助于我国制造业和自动化水平的提升,进而重塑制造业竞争优势,加速工业转型升级。推广自主品牌产品将提升我国在机器人领域的技术创新能力,增强国产品牌的市场竞争力和市场份额。通过自主创新,我们将培养出一大批机器人焊接专业技术人才。项目规模的扩大将为当地创造更多就业机会,对当地经济社会发展产生积极贡献。

综上所述,本项目具有良好的市场前景和社会效益。

主办单位

  • 2
  • 1

承办单位

  • 2
  • 1

联系人方式

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    刘驰 13693254690
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  • 主管单位:机械工业信息研究院
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