焊接良品率直线上升！艾利特究竟如何做到？

　　焊接为工业机器人主要应用场景之一，占工业机器人下游应用总量超过20%。2021年全球焊接机器人市场规模为626亿人民币，中国焊接机器人市场规模为248亿人民币，预计23-27年间，全球焊接机器人市场将以9%的复合增长率快速增长，至2027年全球焊接机器人总体市场规模预计将达到1078亿元。如此庞大的市场需求，使得焊接成为了机器人领域的兵家必争之地。

　　按照焊接工艺分类，焊接机器人可分为点焊机器人、弧焊机器人、激光焊接机器人等类型，其中点焊与弧焊是目前的主流模式。弧焊设备较小且轻，普遍搭配6-20kg级别的轻量型六关节机器人使用；点焊设备较大且重，普遍搭配160-210kg级别的重型六关节机器人使用；激光焊设备对精度的要求较高，普遍需要与焊接定位器进行匹配，从而实现复杂曲线焊缝或大型焊件的柔性焊接。

　　焊接结构设计与材料和加工的关系

　　激光焊接机器人按照类型划分成3轴、4轴以及其他定制机器人，定制机器人可满足不同领域的焊接需求。研究数据表明，2018年激光焊接机器人的定制需求占据市场份额的6.03%，2019-2024年的复合增长率为15.04%，虽然3轴机器人占据着激光焊接机器人的主流，但我们不难看出，随着激光焊接的快速发展，激光焊接机器人的定制需求的前景也将十分可观。

　　资料来源：专家访谈，二手资料和QVR研究

　　资料来源：二手资料和QVR研究

　　近期，艾利特协作机器人搭载相关设备成功导入了激光焊接领域。那么为什么这家企业要使用艾利特协作机器人来完成该项目呢？让我们一同深入了解一下吧！

　　这家企业是从事新兴能源技术的研发以及电子元器件、电容器及配件等产品的生产制造企业，该公司在生产制造时主要使用的材料是铝制品，而激光焊接技术在铝件的焊接中很受青睐，因此该企业在多年前就开始引入手持焊接机对零件进行激光熔焊接工作。

　　近年来备受疫情的影响，该企业也开始面临着招工难、劳动力成本持续上升等问题，加之业务范围的拓展，以及终端客户对产品的要求越来越高，手持焊接产品的一致性、生产效率与良品率越发无法达到客户的要求，因此客户迫切的需要导入合适的自动化设备从根本上解决问题。

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　　现场图片

　　激光焊接机器人

　　经过与客户的对齐与沟通，最终选择使用艾利特EC66协作机器人搭配涵锐激光器，其功率为2000W，波长范围在1070±10nm，输出光纤芯径为30μm，机器人直接集成到铝型材铺面的工作台上，末端连接焊枪，由机器人代替人的手臂对工件进行焊接工作。

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　　现场图片

　　激光焊接机器人

　　在这个应用中，协作机器人结构紧凑的优势得以充分体现，直接集成到工作台上即可投入使用，还可以让工作人员实时查看焊接情况，真正做到了人机共享工作区间。且艾利特将焊接工艺与协作机器人相结合，让焊接机器人的优势发挥到了极致，为客户切实解决了生产痛点：

　　1、Trigger指令灵活控制

　　高效化、自动化、灵活度和数字化是焊接机器人系统集成设计发展的方向。艾利特与客户进行了充分的沟通与对齐后，关注到激光焊接工艺主要包括焊接时的激光发生器功率设定以及机器人对激光发生器的准确开关控制。激光发生器要达到设定功率或者彻底关闭，需要一定的时间。

　　这就需要机器人能够在焊接轨迹的特定位置，按照设定的提早时间/距离，提前打开/关闭激光发生设备，以达到最佳的焊接效果。根据客户需求，艾利特机器人开发了对应的Trigger指令，用户可以方便的设置基于设定位置的提早时间（或者距离）的I/O控制，即运动不停又同时准确控制I/O。

　　2、真正实现快速编程

　　艾利特机器人末端I/O支持自定义功能配置，包括但不限于记录当前点位，插入运动语句，插入自定义指令组等。在该项目中，用户事先设置完激光焊接功率参数后，仅需通过机器人末端拖拽设备上的2个按钮，快速实现插入运动指令及插入“开始焊接”/“结束焊接”等功能，真正的让用户做到“拖拽”-“记录”-“生产”的快速编程。

　　3、无需改变原来产线布局

　　艾利特EC66协作机器人，负载6kg，自重仅17.5kg，机器人集成到应用工作站上，整套应用工作台整体近1.5m³，可快速布局到工厂产线中，无需挪动工厂原有设备更改工厂原有布局。

　　4、安全防撞保护人机安全

　　艾利特协作机器人焊接工艺包提供了高灵敏度的碰撞检测功能，当机器人或者末端机构意外触碰到人或障碍物时，系统会立刻停止焊接，充分保障人和设备的安全性。停机后，工作人员可通过上位机复位，快速恢复生产。

　　5、最佳倾斜10-15度

　　熔焊姿态激光熔焊加工中，激光照射方向也需要与焊接面偏转一定角度，焊接时倾斜10-15°效果最佳，艾利特协作机器人几乎球形的工作空间可完全可以满足客户对于焊接姿态调整的需求。

　　激光焊接&协作机器人

　　激光焊是利用高能量密度的激光作为热源的一种高效、精密的焊接方法。这意味着即使最小的焊点和敏感的电子元件也可以连接。与普通焊接、传统焊接或表面硬化相比，激光焊接具有诸多优势：

　　1、与传统的热喷涂技术相比，激光焊接可提供致密的涂层，几乎没有孔隙，表面更细，层厚度更一致，涂层的放置更准确。

　　2、焊接过程中需要很少的热量输入，几乎没有稀释，精细的微观结构，小的热影响区（HAZ）和低变形。

　　3、在某些应用中，激光焊接可将零件恢复到原始尺寸，而无需额外的人工干预。

　　4、提高了材料对腐蚀，磨损和氧化的天然抵抗力。

　　随着轻量化和小型化的发展，激光焊接机器人也将呈现出多元化的特点，相信协作机器人以自身“无需护栏、小巧灵活、快速部署”等优势，将会帮助需要定制的激光焊接企业找到一个新的突破口，工艺亟待提升，协作机器人大有可为！