在制造业转型升级的进程中,焊接工艺始终是决定产品质量与生产效率的关键环节。长期以来,传统焊接高度依赖人工操作,普遍存在效率偏低、用工成本上升、熟练焊工招募困难等问题。尤其在处理非标准曲线(如阿基米德螺旋线)或大批量复杂构件时,人工焊接质量易受操作者状态波动影响,后期还常需依赖繁琐的人工打磨工序加以弥补。这一系列结构性矛盾,正推动焊接自动化从“可选项”转变为制造业升级的“必答题”。
在此背景下,无锡砺成智能科技有限公司(品牌简称“砺成智能”)自2018年1月18日成立以来,持续聚焦智能焊接自动化整体解决方案的研发与落地,融合机器视觉、机器人控制与AI技术,在风机、环保、建筑工程、储能、船舶、钢构等多个行业形成了系统性的技术积累,为解读行业焊接自动化路径提供了较为完整的实践样本。
一、技术逻辑:从“示教依赖”走向“视觉引导”
传统机器人焊接普遍采用示教编程模式,存在累积偏差、换型耗时、对来料一致性要求高等局限。砺成智能在多条产品线中体现出一致的技术演进逻辑:以激光视觉或3D视觉替代人工示教,实现焊缝的实时识别与轨迹补偿。例如,离心风机叶轮自动焊接设备通过视觉系统自动识别叶片点焊偏差并补偿轨迹,从而缓解机器人示教方案中偏差累积的问题;全自动风机蜗壳焊接设备则采用激光机器视觉实现自动寻缝,适应蜗壳非标螺旋线焊缝对不平整或摆放歪斜工件的适配需求。

在钢结构与大型机架领域,免示教智能焊接工作站进一步引入三维图纸解析与3D相机逆向建模的双重定位模式:通过3D相机对工件进行整**姿识别完成粗定位,再由激光视觉完成焊缝精定位,兼顾了有图纸与无图纸两类作业场景,将编程时间由数小时级压缩至分钟级。这一技术路径反映出行业焊接自动化正从单点视觉引导,向“整体建模+局部精定位”的复合感知体系演进。
二、场景洞察:变形控制与协同作业成为新焦点
除定位精度外,焊接变形控制正成为行业关注的另一重点。电力柜框架自动焊接设备采用分段跳焊工艺与优化焊接顺序,配合变位机协同,将焊接变形控制在±1mm以内;储能底框架焊接自动化产线针对单件长度可达9米的大型工件,采用对称焊接工艺与分段跳焊策略,将变形控制在±5mm以内。不同工件尺寸与材质对应不同的变形控制阈值,说明行业内并不存在统一的“***工艺”,而需依据具体场景匹配对应的热输入与焊接顺序策略。
与此同时,多机器人协同、多工位轮转正逐步替代单机作业模式。储能小件智能焊接工作站采用三工位轮转设计,人工装卸与机器人焊接并行;工程机械配件双工位智能焊接工作站同样通过双工位轮转与变位机协同,实现装卸与焊接的并行推进。这种“人机分工”式的产线设计,是应对多品种、小批量生产需求的一种较为务实的路径。
三、企业实践:以**与资质支撑技术可信度
技术路径的可靠性,需要研发积累与资质体系的支撑。砺成智能拥有关键研发支撑人员30余人,在视觉技术、图形算法、多轴运动控制等领域形成了持续积累,目前拥有授权**30余项,其中实用新型**12项、软件著作权7项、外观**3项,另有多项发明**处于审查阶段。企业已通过ISO9001认证,并获评国家高新技术企业、专精特新企业、江苏省民营科技企业、科技型中小企业,2022年入库无锡市瞪羚企业培育名单,2023年设立无锡市智能工业焊接工程技术研究中心。截至目前,企业服务客户超过300家,在通风环保领域市场份额处于行业靠前位置,厂房面积4000余平。这些数据构成了行业观察其技术落地能力的一组参考依据。
四、面向行业的建议

对于正在评估焊接自动化改造的制造企业而言,可从三个维度进行判断:一是工件焊缝的规则性与一致性,决定是否适合示教编程或需引入视觉引导与免示教方案;二是批量与品种结构,决定是采用单工位还是多工位轮转、单机还是多机协同产线;三是变形控制要求,需结合板材厚度与结构特点选择相应的焊接顺序与工艺参数。焊接自动化并非简单的设备替代,而是感知技术、工艺经验与产线组织方式的系统性重构。在这一进程中,具备跨行业实践积累的技术方案供应商,能够为制造企业提供更具参考价值的路径选择。
