視覺識別及跟蹤技術(shù)是核心

與汽車制造不同的是，重大型裝備制造過程中具有“少批量、多批次、產(chǎn)品一致性差”的特點，傳統(tǒng)工業(yè)機器人的工裝卡具固定加工，以及示教再現(xiàn)的工作方式在這一行業(yè)都無法適用，以因此對工業(yè)機器人的智能化提出了更高的要求。

行健機器人使用自主研發(fā)的視覺識別及跟蹤技術(shù)，結(jié)合工藝庫，讓焊接與切割機器人實現(xiàn)了智能化操作?！啊绘I操作’完成焊接、切割工作?！毙薪C器人董事長王宗義解釋了行健機器人是如何實現(xiàn)智能化操作。

王宗義

行健機器人董事長對話

以行健研發(fā)的管子/管板視覺定位全自動焊接機器人為例，該設(shè)備專為管子/管板焊接設(shè)計，采用了先進的視覺定位、激光視覺跟蹤，及智能控制技術(shù)，實現(xiàn)無人工操作的真正全自動管板焊接。利用激光視覺系統(tǒng)自動提取焊接位置的三維信息，解決了實際生產(chǎn)中遇到的管子外形和壁厚不標(biāo)準(zhǔn)、焊槍與工件定位誤差影響焊接位置精度的問題。

行健還開發(fā)了具備視覺跟蹤的磁力爬行自動焊接機器人、磁力爬行自動切割機器人。磁力爬行切割機器人采用輪式磁力爬行方式、并帶有轉(zhuǎn)彎功能,可無線遙控,能夠完成在鋼板上弧線行走，自動跟蹤坡口劃線位置，雙槍切割直接切出雙面坡口。受益于視覺跟蹤技術(shù)，能夠跟蹤切割軌跡，可以智能識別激光器劃痕、劃針劃線、筆劃線，并給出高度和橫向偏移，可應(yīng)用于核電、石油化工、壓力容器、造船等行業(yè)的自動切割。機器視覺是增長較為迅速的領(lǐng)域之一，而行健機器人的視覺識別技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但王宗義表示，行健機器人并不轉(zhuǎn)向通用的視覺研究，仍然會專注切割焊接行業(yè)，把需要視覺應(yīng)用的場景做深做透。

切割焊接無人化潛力巨大

王宗義認(rèn)為，焊接與切割工藝的少人化、無人化潛力巨大，焊接與切割機器人市場需求越來越突出。以某造船廠為例，2萬員工中，近三分之一是焊工，而焊工工資要普遍高于其他崗位。由于大型裝備制造行業(yè)競爭過于激烈，產(chǎn)能過剩，企業(yè)利潤在不斷壓縮，且人工成本在不斷增加，亟需找到降本增效的良藥。

但要說企業(yè)當(dāng)前面臨的最大問題，仍然是焊工招工難。焊接與切割是機械行業(yè)中最具危險性的操作工種之一，時刻要面臨電焊煙塵、熔渣飛濺，以及近40度高溫的工作環(huán)境，越來越少的年輕人愿意從事這一行業(yè)。

機器人的出現(xiàn)解決了這些問題。今年7月，中國船舶集團旗下企業(yè)江南造船的首個機器人智能化生產(chǎn)線吊馬智能工作站正式啟動運行。整個吊馬智能工作站分為裝配、搬運、焊接三大系統(tǒng)，除了裝配工序外，搬運、焊接、打磨以及下料等工序全部由機器人完成。它的投入使用，大大減少了人工需求，將原來的27人團隊壓縮至5人。吊馬智能工作站的整套設(shè)備，均由蕪湖行健智能機器人有限公司承接研發(fā)、生產(chǎn)與制造。這是目前行業(yè)內(nèi)最先進的船用吊馬生產(chǎn)線。

視覺識別船舶小組立智能焊接機器人系統(tǒng)

與人工相比，切割與焊接機器人的優(yōu)勢也尤為明顯。切割與焊接機器人能提高鋼板尤其是大量異形件、厚板件的坡口加工效率和表面質(zhì)量。以型鋼切割為例，國內(nèi)船廠除板條切割普遍采用數(shù)控火焰切割，其余型鋼大多仍采用手工切割，輔以各種便攜式半自動切割機，切割質(zhì)量和效率都難以得到保證。而視覺識別船舶小組立智能焊接機器人系統(tǒng)對話由于機器人切割表面的質(zhì)量較好，已經(jīng)逐漸取代一些外觀件的銑削加工，降低了生產(chǎn)成本。

一步一腳印歷階而上

行健機器人的發(fā)展脈絡(luò)清晰且有跡可循，沒有站上“風(fēng)口”，沒有一蹴而就。產(chǎn)品從核心工藝設(shè)備，到行業(yè)機器人，再到現(xiàn)如今的通用型焊接切割機器人，行健機器人一步一個腳印，不斷開發(fā)新產(chǎn)品。

坡口切割機器人

王宗義說：“工業(yè)機器人企業(yè)的核心競爭力在于機器人感知技術(shù)、機器人運動規(guī)劃技術(shù)，以及豐富的運動控制庫和工藝庫。為此，公司一直在長期積累，在把握大方向的前提下，從項目中積攢技術(shù)、積攢客戶經(jīng)驗、積攢行業(yè)口碑?！?/p>

初期，人口紅利還未消退，機器代人的觀念并不盛行，行健機器人主要為客戶解決“人沒法做”或“做不好”的焊接和切割問題，為客戶開發(fā)核心工藝的專用設(shè)備。直到2015年之后，才開始研發(fā)針對某一行業(yè)可復(fù)制產(chǎn)品。今年以來，行健機器人已經(jīng)推出適用于多行業(yè)的通用型產(chǎn)品，如零件坡口切割機器人、組立件焊接機器人等，適用于礦山、工程機械、海洋工程、船舶制造、建筑鋼結(jié)構(gòu)、化工壓力容器、食品制藥設(shè)備等多個領(lǐng)域。

到目前為止，行健機器人圍繞吊耳重磅板、馬鞍形坡口、曲面板、管子/管板、螺旋板式換熱器、管子相貫線等方面開發(fā)了一系列焊接切割機器人，產(chǎn)品專而全。

早期市場也經(jīng)歷過混亂時期，部分企業(yè)作出不切實際的承諾，導(dǎo)致客戶期望太高，最后產(chǎn)品卻達(dá)不到要求，嚴(yán)重挫傷了行業(yè)信心。但隨著智能制造的步伐正在加快推進，工業(yè)機器人也迎來發(fā)展的春天。王宗義也感受到了市場反饋的積極信號。他表示：“現(xiàn)在是時候了。一些龍頭企業(yè)正在改變觀念，自動化改造的意愿更加明顯，并且有所動作，主動拿出資金尋求合作?！?/p>

今年上半年的疫情給工業(yè)機器人行業(yè)帶來不小的沖擊，但王宗義還是保持非常樂觀的態(tài)度。他表示，疫情有力地促進了行健機器人向前發(fā)展。預(yù)計未來幾年，行健機器人的銷售額將實現(xiàn)每年翻倍。