一文解析机器人坡口切割技术-电子工程世界

▌坡口切割行业，机器换人大有可为

坡口工艺源自焊接需求，是8~120mm厚钢板焊前必备工艺，广泛存在于工程机械、建筑钢结构、船舶制造、煤矿机械、压力容器等市场集中度高的行业内。坡口切割的工件种类多、小批量、标准化程度低，切割时需对割炬高度、切割速度和切缝偏移等进行补偿。

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传统人工切割、专机切割对工人的经验依赖性非常强，其所需的工装夹具也难以适配多品种工件，特别是有圆弧边的异形件。随着重体力劳动力趋势性减少、熟练工成本不断上升，人工成本对行业发展冲击明显。

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相比人工切割、专机切割，使用机器人对工件进行坡口切割，可以节省切割准备时间、坡口切割会更及时、精度会更好，而且机器人可以连续作业不停歇。在劳动力成本上升和机器人制造成本下降形成的“剪刀差之下，坡口切割行业，机器换人大有可为。

▌机器人坡口切割技术现状

目前市面机器人坡口切割主要有机器人示教切割、寻位纠偏切割、免示教免编程切割，那么，这三种机器人坡口切割技术有什么特点，相互有什么区别？

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1、机器人示教切割（示教再现）

1)无视觉，通过人工示教切割轨迹，通过工装保证工件摆放姿态。

2)人工示教与切割准备时间长，异形件示教难。

3)工艺经验依赖性和定位精度要求高，要求操作人员需兼顾切割工艺和机器人编程。

4)小批量多品种场景部署工程量浩大。

2、机器人寻位纠偏切割（寻位纠偏）

1)无法自动定位，通过离线编程生成切割轨迹，再利用线激光/电阻寻位纠偏后切割，相比示教再现，寻位纠偏可进一步适应微小位置变化。

2)省去了工装定位与人工示教时间，但其离线编程、视觉拍照及计算时间长，不亚于工装定位和人工示教总时间，其切割准备时略低于示教再现。

3)与示教再现一样，对操作人员要求高。

4)节拍慢，小批量多品种场景部署量大。

3、免示教智能切割（结构光3D）

1)利用高精度结构光3D相机拍照在线生成切割轨迹，免工装夹具、来料随意摆放。

2)省去工装定位和人工示教时间，导入图纸、时间拍照及计算、切割准备等耗时短，整体切割耗时间远低于示教再现与寻位纠偏技术。

3)对操作人员要求低，仅需图纸导入设置坡口参边。

4)适用小批量、多品种场景可导入图纸自动解析。

5)高效生产，近乎不停机。

坡口切割工件品种通常以千、万计，单个品种批量以十、百计。随着多品种、小批量、柔性化生产需求越来越普遍，工程机械、建筑钢结构、煤矿机械等行业急需提高换产效率。相比机器人示教切割和寻位纠偏切割，免示教智能切割技术操作简单、自适应品种多、整体耗时低，换产优势明显，更柔性。

那么，考虑坡口切割机器换人时，如何选择最适合的机器人坡口切割技术呢？建议选择各种技术前，先了解行业痛点，综合考虑投资回报期等。

▌机器人坡口切割技术痛点

1、工艺经验依赖性强，示教切割效率低、工装定位难

1)示教切割工艺经验依赖性强，对现场人员的机器人熟练度要求高。

2)切割平台现场作业空间狭窄窄、废料和烟尘限制人工示教效率。

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3)切割精度要求高决定人工示教对定位精度要求高，需通过空行程轨迹校对，从而对误差及时修正，使切割作业得以持续进行。由于工装难固化，示教切割无法适配多品种工件，特别是有圆弧边的异形件。

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2、寻位纠偏效率低、适应性差

1)线激光寻位，相机视野小，线激光交点易受干扰；电阻寻位，感应距离限制，对工件摆放位姿有要求；寻位纠偏工件摆放如有偏差，极易寻位失败。

2)线激光/电阻寻位，需逐条扫描工件所有边缘，工件越大越复杂，效率越低。

3)线激光/电阻寻位，仅提供局部位置纠偏，圆弧异形件适应性差，只能多段线拟合，像边缘局部毛刺的工件，容易误识别适应性差，在正式切割前需先清除影响定位的毛刺。

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▌熵智科技免示教智能切割技术优势显着

熵智科技深耕智能机器人应用领域，是国内知名的免示教智能切割专家。熵智科技免示教智能切割设备，是专为钢板坡口切割工艺而衍生的产品形态，采用手+眼+脑一体化设计，拥有高质量成像技术和智能图纸识别算法，自适应复杂环境和工件，满足长尾制造业小批量、多品种场景的柔性生产需求，并围绕切割工艺，提供分拣、焊接、打磨等应用拓展，目前已大量应用于工程机械、建筑钢结构、船舶制造、煤矿机械等行业。

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