在中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)，對(duì)于機(jī)器人企業(yè)而言，擁有本體、AI視覺和工藝系統(tǒng)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，可在智能化生產(chǎn)、柔性制造、自動(dòng)化控制、決策等方面擁有顯著的優(yōu)勢(shì)，有助于其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

但事實(shí)上，擁有本體、AI視覺和工藝系統(tǒng)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)并深度融合的企業(yè)，少之又少。機(jī)器人企業(yè)不僅需要有強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)能力和創(chuàng)新能力，還需要深入研究市場(chǎng)需求和行業(yè)動(dòng)態(tài)，不斷挖掘和拓展機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景，為客戶提供更高效、更智能、更靈活的解決方案。

昇視唯盛(哈工現(xiàn)代)便是具備“三合一”優(yōu)勢(shì)的少數(shù)企業(yè)之一。公開信息顯示，昇視唯盛主營(yíng)業(yè)務(wù)是3D視覺的產(chǎn)品研發(fā)，2022年昇視唯盛入股哈工現(xiàn)代，2023年企業(yè)戰(zhàn)略融合效果初現(xiàn)，明確以“哈工現(xiàn)代”為對(duì)外品牌。

據(jù)了解，在此雙方融合期間，哈工現(xiàn)代不斷尋求突破和創(chuàng)新，積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)化產(chǎn)品性能、提高服務(wù)質(zhì)量，已逐步在市場(chǎng)上建立起自己的品牌和口碑。例如，哈工現(xiàn)代在2023年發(fā)布了3 in 1智能焊接機(jī)器人，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)1.0向2.0的突破， 同時(shí)，哈工現(xiàn)代的智能打磨共享工廠內(nèi)兩條機(jī)器人加工產(chǎn)線運(yùn)行順暢，每套設(shè)備每日可生產(chǎn)3000把鉗子……

5月15日，第五屆中國(guó)(華南)國(guó)際機(jī)器人與自動(dòng)化展覽會(huì)于東莞市廣東現(xiàn)代國(guó)際博覽中心正式開幕，哈工現(xiàn)代受邀參展，與業(yè)界同仁共襄盛舉。同期，以“重塑 · 感知 · 聚勢(shì)而生”為主題的哈工現(xiàn)代2024新品發(fā)布會(huì)暨戰(zhàn)略合作簽約儀式成功于展臺(tái)內(nèi)舉辦，并以線上、線下的形式，向各界隆重推出哈工現(xiàn)代全新產(chǎn)品，展示最新技術(shù)成果。

新品發(fā)布一 | 智能焊接工作站4.0

智能焊接機(jī)器人工作站4.0是哈工現(xiàn)代推出的第四代智能焊接機(jī)器人產(chǎn)品，是在3.0產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)性升級(jí)，主要由哈工現(xiàn)代機(jī)器人、焊接電源、感知系統(tǒng)、三合一控制系統(tǒng)以及外部軸組成，可面向鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)及其他板構(gòu)件應(yīng)用。

哈工現(xiàn)代首席技術(shù)官表示，“智能焊接工作站3.0發(fā)布后，我們一直勤修內(nèi)功，致力于在技術(shù)細(xì)節(jié)上能帶給客戶全新的體驗(yàn)”。

算法

在算法上，哈工現(xiàn)代對(duì)智能焊接工作站4.0進(jìn)行了升級(jí)，開發(fā)更具有通用性和遷移性的算法，確保構(gòu)件上的結(jié)構(gòu)和焊縫都能準(zhǔn)確識(shí)別并提取出來(lái)，從根本上解決了卡頓和漏焊的問題。

哈工現(xiàn)代首席技術(shù)官介紹：“智能焊接工作站4.0對(duì)圖像處理算法，建圖算法和識(shí)別算法進(jìn)行了升級(jí)。其中，在圖像處理算法中增加了自適應(yīng)調(diào)整算法，提高了外界光照變化下成像的穩(wěn)定性，減少因?yàn)槌上癫涣荚斐傻淖R(shí)別錯(cuò)誤，新增了實(shí)體建圖算法，實(shí)現(xiàn)了全局工藝統(tǒng)籌和全域精度補(bǔ)償。同時(shí)，全面升級(jí)了焊縫提取算法，從依賴節(jié)點(diǎn)形式定制提取算法并匹配工藝轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜ?焊接任務(wù)-焊縫結(jié)構(gòu)和工藝的三層結(jié)構(gòu)?！?

效率

在效率上，哈工現(xiàn)代研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)智能焊接工作站3.0的全過程進(jìn)行了效率分析，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了細(xì)致的效率優(yōu)化。

相比較于智能焊接工作站3.0，智能焊接工作站4.0的外部軸運(yùn)行速度提升1倍，從200mm/s提升至400mm/s;單幅拍攝時(shí)間從2s縮短至0.5s;數(shù)據(jù)處理計(jì)算速度從10s縮短至2s;數(shù)據(jù)通訊時(shí)間提升了24倍;平焊速度從400-600mm/min提升至800-1000mm/min;立焊速度從100mm/min提升至200mm/min;綜合燃弧率從65%提升至75%;單件整體效率提升30%以上;人效比由0.3~0.5提升至0.6~0.8。

架構(gòu)升級(jí)和更廣的適用范圍

在智能焊接工作站4.0中，哈工現(xiàn)代還引入了全新的架構(gòu)——不再依賴工字鋼主結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)形式，從構(gòu)件結(jié)構(gòu)出發(fā)，基于拓?fù)潢P(guān)系鎖定焊縫位置，依托對(duì)焊縫結(jié)構(gòu)的精確提取實(shí)現(xiàn)工藝自適應(yīng)匹配，覆蓋范圍從輕鋼鋼結(jié)構(gòu)拓展到所有板構(gòu)件。

同時(shí)，智能焊接工作站4.0還基于結(jié)構(gòu)和焊縫的拓?fù)潢P(guān)系，建立了焊接變形和焊接順序的推理模型，通過AI算法給出優(yōu)化的拍照和焊接順序工作流，既排除了焊接變形、點(diǎn)固不牢造成的位置偏移，又優(yōu)化了工件整體的效率和變形量。

新增焊道調(diào)整功能

為滿足客戶的特殊工藝需求，哈工現(xiàn)代還在智能焊接工作站4.0中增加了焊縫修改的功能。如斷續(xù)焊、特定焊縫跳過、特殊工藝等需求可更方便實(shí)現(xiàn)，并形成針對(duì)客戶和工件的工藝庫(kù)。這意味著，當(dāng)系統(tǒng)再次遇到相同結(jié)構(gòu)時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)用之前的設(shè)置。讓多品種小批量高度定制化的鋼結(jié)構(gòu)焊接，也能實(shí)現(xiàn)高節(jié)拍生產(chǎn)。

哈工現(xiàn)代首席技術(shù)官表示：“此次實(shí)現(xiàn)智能焊接工作站4.0技術(shù)升級(jí)的背后，最關(guān)鍵的原因是哈工現(xiàn)代對(duì)機(jī)器人的精度做了更高的規(guī)劃。從機(jī)器人的本質(zhì)上而言，工業(yè)機(jī)器人關(guān)注的是重復(fù)定位精度，哈工現(xiàn)代的智能機(jī)器人關(guān)注的則是絕對(duì)定位精度。提升絕對(duì)定位精度后，哈工現(xiàn)代的智能機(jī)器人不僅能夠在復(fù)雜的焊接環(huán)境中保持穩(wěn)定的性能，還能夠大幅提高焊接的速度?！?

新品發(fā)布二 | 智能定制焊接系統(tǒng)IBWS IBWS，為“非標(biāo)小件”量身打造

在智能制造行業(yè)中，大家關(guān)注的都是大型構(gòu)件，不管是鋼結(jié)構(gòu)，船舶還是工程機(jī)械，都是幾米十幾米的大型構(gòu)件，而除此之外,一般工業(yè)中，還有著大量各式各樣尺寸不大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)件，我們稱之為非標(biāo)小件，如果使用通用型機(jī)器人進(jìn)行示教焊接，需要大量的機(jī)器人示教編程工作，而且要想覆蓋大量非標(biāo)場(chǎng)景，對(duì)識(shí)別算法的要求非常高，一鍵啟動(dòng)式的智能焊接短期內(nèi)難以涵蓋全部工藝場(chǎng)景。所以，非標(biāo)小件需要一個(gè)更靈活，更可靠，更簡(jiǎn)易的設(shè)備來(lái)進(jìn)行試制和打樣。

哈工現(xiàn)代智能定制焊接系統(tǒng)IBWS(Intelligent Bespoke Welding System)就是在這個(gè)背景下應(yīng)運(yùn)而生的，通過人工交互，對(duì)復(fù)雜非標(biāo)小件的加工環(huán)節(jié)進(jìn)行確認(rèn)，首先從邏輯上實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，避免了智能焊接系統(tǒng)出現(xiàn)漏焊，重復(fù)焊，識(shí)別錯(cuò)誤，工藝匹配不佳等問題。

“首件”還是“非首件”?兩種模式可選

IBWS系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)會(huì)有兩個(gè)選擇，首件啟動(dòng)和非首件啟動(dòng)，可以理解為是新的件還是做過的件，新的工件對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說是一個(gè)未知的工況，靠人工交互來(lái)確定掃描和加工的基本模式，當(dāng)完成首件焊接后，所有針對(duì)這類工件設(shè)置的信息(例如工件結(jié)構(gòu)、工藝等)都會(huì)以配置文件的形式保存到本地。

當(dāng)選擇非首件的時(shí)候，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)用本地保存的配置文件，接下來(lái)通過俯拍或環(huán)拍進(jìn)行匹配，按照之前設(shè)置好的模式進(jìn)行高節(jié)拍的加工。IBWS在非首件模式下進(jìn)行批量加工時(shí)，也具有示教機(jī)器人不具備的優(yōu)勢(shì)，無(wú)需復(fù)雜的工裝夾具，也不需要工件擺放在精確的位置上。

經(jīng)測(cè)算，首件模式可在1-2分鐘開始焊接，以尺寸為500×500×500mm包含40條焊縫的工件為例，一個(gè)人可以負(fù)責(zé)4-5臺(tái)設(shè)備。在非首件模式下，一個(gè)工人可以負(fù)責(zé)7-8臺(tái)設(shè)備。

點(diǎn)云閉環(huán)檢測(cè) 高精度重建

IBWS首先是在邏輯上進(jìn)行了閉環(huán)，從源頭上杜絕了由于拍照、光線、外部設(shè)備或者裝配精度導(dǎo)致的漏焊、重復(fù)焊、位置不準(zhǔn)以及工藝不匹配等問題。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯上的閉環(huán)，我們首先是加入了對(duì)于點(diǎn)云完整性的閉環(huán)檢測(cè)功能，當(dāng)一個(gè)工件結(jié)構(gòu)不完整時(shí)，會(huì)自動(dòng)計(jì)算出需要補(bǔ)全的點(diǎn)云位置以及拍攝這塊點(diǎn)云所需要的拍照位，從而獲取完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。接下來(lái)通過拓?fù)潢P(guān)系以及特征抽象將點(diǎn)云轉(zhuǎn)化為完整的實(shí)體結(jié)構(gòu)，輔以全域精度補(bǔ)償和哈工現(xiàn)代機(jī)器人的高絕對(duì)定位精度，實(shí)現(xiàn)了工件的高精度重建。

質(zhì)量?jī)?yōu)先，工藝為導(dǎo)向

焊接是一個(gè)極度非線性的物理化學(xué)變化過程，尤其是在機(jī)器人焊接過程中，沒有對(duì)整個(gè)焊接過程的清晰解構(gòu)，是很難保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了基于結(jié)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系和焊接熱力過程模擬的工藝推理AI模型，針對(duì)不同的工件和焊縫結(jié)構(gòu)，去匹配適合的焊接工藝參數(shù)，焊接順序，讓客戶省心省事的實(shí)現(xiàn)非標(biāo)小件的打樣以及批量試制。

哈工現(xiàn)代首席技術(shù)官指出：“IBWS設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是為客戶創(chuàng)造價(jià)值，因此在設(shè)計(jì)邏輯上，通過人工交互來(lái)進(jìn)行確認(rèn)，增加該環(huán)節(jié)最根本的目的是確保系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性“。

現(xiàn)場(chǎng)簽約 合作共贏

在發(fā)布會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)，哈工現(xiàn)代也邀請(qǐng)到了北京普瑞斯英科貿(mào)有限公司總經(jīng)理成榮軍先生、寧波北侖遠(yuǎn)輝貿(mào)易有限公司總經(jīng)理伍紅軍先生、新寶機(jī)器人科技(南通)有限公司總經(jīng)理王勇先生及十堰信達(dá)利工貿(mào)有限公司總經(jīng)理陳文剛先生進(jìn)行簽約。

直擊現(xiàn)場(chǎng) 三大展區(qū) 熱鬧非凡

本次展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，哈工現(xiàn)代共展示了三臺(tái)機(jī)器人工作站，分別是IBWS智能定制焊接系統(tǒng)、地軌式智能焊接工作站、激光焊接套機(jī)，吸引了眾多業(yè)界人士，客戶及合作伙伴蒞臨，一同探討智能焊接機(jī)器人的先進(jìn)技術(shù)和行業(yè)動(dòng)態(tài)，通過現(xiàn)場(chǎng)全景展示，哈工現(xiàn)代贏得了業(yè)內(nèi)外人士的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。