机器人技术落地:协作机器人怎么啃下汽车零部件焊接这块硬骨头

上个月去长三角一家汽车Tier1零部件供应商的厂房转了大半天,最让我惊讶的不是展厅里那台造价百万的进口冲压机,是角落里挤在两个人工焊接工位中间,挂着焊枪默默干活的那台协作机器人。 原来这个工位做汽车底盘的小型结构件焊接,批量小,改款多,之前找了三个熟手焊工,夏天闷在防护服里,一天干八个小时下来,面罩能倒出半面罩汗,合格率还一直在92%左右飘,赶订单的时候工人连轴转,合格率能掉到85%以下,返工都返疯了。

为什么说焊接是协作机器人技术落地的难点

很多人觉得协作机器人不就是干搬货、拧螺丝这种低精度活吗?怎么还碰焊接了? 说实话,这么想真没毛病。早几年出来的协作机器人,为了做到碰撞停的安全要求,关节主动留了柔性,碰上焊接这种需要刚性的活儿,焊枪轻轻蹭一下工件,末端就飘个零点几毫米,汽车零部件的焊接公差通常也就0.2毫米以内,干出来的活根本达不到主机厂的要求。 还有焊接飞溅,高温铁渣溅到机器人臂上,轻则刮花密封,重则卡关节,用不了几个月精度就没了。
汽车零部件车间协作机器人焊接作业现场
汽车零部件车间协作机器人焊接作业现场
问:我们厂之前试过两台普通协作机器人焊小件,用了三个月精度就偏得没法用,是不是选型错了? 答:九成九是选型错了。你选的肯定是通用型协作机器人,没选专门针对焊接优化的带末端刚性补偿机构的型号。专门焊的协作机器人,关节会锁定不必要的柔性,只保留安全碰撞的触发功能,末端刚性比通用款高好几倍,就算焊枪蹭到工件,误差也不会超过0.03毫米,完全够车用。另外一定要加防飞溅的保护罩,别省那几千块钱,不然溅上去的渣迟早磨坏轴。 不过话说回来,这两年机器人技术迭代真的快,五六年前我还觉得协作机器人碰不了工业焊接,现在人家已经能稳稳落地挣钱了。

买对设备只是第一步,落地还要改生产逻辑

我见过太多厂子,花大价钱买了协作机器人回去,用了俩月就扔角落吃灰,说机器人不好使。其实哪里是机器人不好使,是你还拿原来人工焊接的那套流程套机器人,能好使吗? 就说这家厂子,原来人工焊完,流到下工序再挑不合格品,不合格的拉回来返工,耽误时间还占库存。现在他们给协作机器人配了小体积的在线焊缝视觉检测,焊完一个,机器人自动转过去扫一遍,焊偏了、有气孔,当场自动补焊,合格了再流下去,返工率直接掉了一半还多。
协作机器人焊接焊缝视觉检测系统调试现场
协作机器人焊接焊缝视觉检测系统调试现场
问:我们厂一年要出三四十款新的零部件,换产太频繁,用协作机器人真的比传统工业机器人划算吗? 答:算过账你就知道了,太划算。传统工业机器人焊,要做封闭围栏,要做专门的固定工装,换一次产,拆工装、重新示教编程、调位置,熟手师傅也要大半天,碰上赶订单,停线一天光产能损失就十几万。协作机器人不用安全围栏,工装换个快夹就行,换产的时候工人只要抓住机器人末端,沿着焊道拖一遍,系统自动保存路径,十几分钟就能开机干活。我问过这家的生产主管,原来换一次产最少六个小时,现在平均二十分钟,赶上急单,下班抽半小时就能改完,根本不用停线。 很多人算成本只算机器人的买价,不算停线损失、招工成本,那肯定算不对。现在熟手焊工一个月工资一万五都留不住,年轻人根本不愿干这个活,一台协作机器人接两个工位,一年省下来的工资就够回本了,怎么算都不亏。

接下来机器人技术在焊接领域还会往哪走

接下来机器人技术在焊接领域还会往哪走
接下来机器人技术在焊接领域还会往哪走
现在市面上的协作焊接机器人,大多还是十公斤以内的负载,只能干中小型零部件,接下来大负载协作肯定是方向,已经有厂家出了三十公斤负载的协作焊接机器人,能做更大的结构件,还是不用围栏,换产快,适合更多工位。 还有自动路径生成,现在换产还是要人工拖动示教,以后只要把零部件的三维模型导进去,系统就能自动生成最优的焊接路径,连老师傅都不用动手,换产速度还能再提一大截。 ❗ 这里必须吐个槽:现在好多厂商吹什么AI全自动化焊接,都是概念多过落地,真要买设备,别听销售讲什么黑科技,先拿你自己产线上的工件去试焊,合格了再谈,别交智商税。 💡 给打算上设备的中小零部件厂提个醒:别一上来就搞全车间改造,先挑一两个最难招人、合格率最不稳的工位试,跑顺了再扩,风险小,见效快。 那天我走的时候,碰到原来在这个工位的老周,原来他天天蹲那焊,现在管三台协作机器人,每天就是查查参数,换换焊丝,不用戴厚面罩蹲几个小时,工资还涨了两千,他说“现在这活才叫人干的”。 其实真的,好的机器人技术从来不是展厅里摆着给人看的亮闪闪的大玩具,是能落到车间里,帮工人省点劲,帮老板多赚点钱,能解决真问题的东西。对吧?
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