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2023（第二屆）焊接機器人技術與應用峰會

——“焊”匠出擊 勇者征程

9月19日，在2023中國工博會上，天機帶來了高精度7軸協作機器人、高性價比6軸協作機器人、高速SCARA以及天機自主控制系統Fusion等多款重磅新品，以下就一一來揭曉！

Grace 7 Pro & Delight 7

雙核強力驅動天機新一代協作機器人

當前來看，中國協作機器人應用行業仍為3C電子、汽車及零部件等工業領域，從市場端來看，協作機器人必須在保留協作機器人基本特征的基礎上，具備工業機器人的特性，從而更好適應工業場景。

因此，工業協作機器人更多需要精度+剛性+穩停特性+高強度下的穩定性等特性。天機傳承其“高可靠性”的產品開發理念，致力于打造可以真正使用在工業場景的協作機器人。

Grace 7 Pro 高精度力控協作機器人臂展為1076mm，負載為7kg，定位精度為±0.03mm，力控精度為0.5N，防護等級為IP54。其可實現絲滑示教，具備7軸空間冗余，具有自研高精度關節力傳感器、工業級別的穩定性以及控制系統等多重亮點。

在高精度方面，Grace 7 Pro全面優化設計降低串擾，極大地提高了數據準確度，綜合jingque度提升到0.2%FS以內；能探測到0.02Nm的扭矩變化，并且將力控輸出精度控制在0.5N內。

在高剛性方面，采用特殊不銹鋼基材與結構設計，扭轉剛性是同規格的1.5倍(大于150KNm/rad)，使得大負載力控協作機器人成為了可能，同樣運動精度下，機器人速度可以進一步提升。

在高穩定性方面，采用半導體敏感材料和微熔工藝技術，徹底擺脫了傳統樹脂粘接工藝帶來的老化、蠕變、遲滯的影響，從而提供了較好的滿量程和零點穩定性。

對于穩停特性和使用場景的剛性要求，天機將減速機/傳動部件做了強化結構設計，同時軟件控制層面，使用動態控制技術抑制機器人啟停時的殘留整棟，確保運行穩定性。

除了Grace 7 Pro外，天機還發布了六軸無力控機器人Delight 7，其臂展為920mm，負載為7kg，定位精度為±0.02mm，速度為5m/s，防護等級為IP54，具有高性價比的特點。

整體而言，天機將其多年在工業場景中被充分驗證的經驗，應用在了Grace 7 Pro和Delight 7上，實現高性能、高壽命；對減速機、傳動部件連接的可靠性強化；動態控制技術抑制機器人啟停時的殘留振動，保證運行穩定性。

未來，協作機器人還會在醫療、商業等非工業領域進一步延展，占比提升；除了理療大健康開始批量使用協作機器人外，其它應用仍有待進一步探索。易用性的要求會越來越高。新手使用“無門檻”和基于視覺與語音的類人交互會，成為下一個非工業應用場景的突破點。

進一步來看，高精度力控傳感器+面向工藝控制系統雙核強力驅動天機新一代協作機器人。

在易用性層面，天機對協作機器人控制系統的交互方式進行了革新，在保留完整功能的前提下，易用性有了本質提升，新手學習成本和示教時間投入大幅下降。機器人的交互方式包括示教方式、編程、靈動手柄等，基于視覺、語音的類人交互，協作機器人在編程、使用中的人機互動及協作能力進一步提升。

在通用層面，機器人輕盈的本體重量有利于靈活部署；豐富的接口方便應用；移動終端全覆蓋；本體可360°任意角度安裝；簡單易上手的控制系統，15分鐘可完成安裝，半小時投入使用。

在擴展性層面，Fusion控制系統提供了第三方開發者接口，支持用戶自定義功能插件。用戶可以根據需求進行新工藝處理流程、新AI應用模組的開發，并在系統平臺上進行發布和授權控制。

未來AI將發揮更重要的作用，Grace 7 Pro和Delight 7從系統層級上集成了AI通道，提前布局人工智能，讓用戶能方便地將機器視覺、自然語言交互輕松地接入機器人控制。

高速SCARA

更快更穩的實力派

隨著機器人應用場景的不斷拓展，機器人賽道不斷細分，光伏串焊、鋰電、新能源等領域，出現高速SCARA的迫切需求。其需求也更加具象化，如：

光伏串焊領域，串焊節拍從1600UPH到4000UPH。

電機線圈插件領域，取放更，重復定位精度±mm內；到位立即穩定停止，無抖動絲杠高剛性，無水平抖動；4軸偏心負載無抖動。

高速包裝領域，高負荷連續作業穩定運行，低故障率；高壽命；需實時監控運行狀態。

然而，在高速應用領域，SCARA面臨抖動大，良率與產能無法兼得；節拍慢，產能達不到需求；長時間全速滿載運行報警不斷等痛點。

基于此，天機推專用高速SCARA SRX8-652，其大負載8kg，具有0.26s標準循環時間，重復精度±5mm，打造面向新能源、光伏等行業的高速高精度SCARA機器人解決方案。

具體來看，SCARA SRX8-652有三大優勢：

更快，0.26s標準循環時間，速度性能比肩歐系高品牌。J4軸上下速度2500mm/s，在光伏電池串焊應用中，串焊效率達4000p/h，之前使用速度快的普通機器人，單臺串焊效率只有1600p/h。

超高速的實現，基于天機軟硬件的全面升級，優化慣性比設計和定制導程絲杠，負荷率降低15%以上；啟停關節高扭矩，啟停容許轉矩提升60%；臂體與零部件布局優化，提高剛性，降低慣量；天機新開發的控制系統Fusion針對SCARA本體結構開發的優軌跡規劃算法，作業時可充分發揮出機器人大的機械性能。

第二，更穩，mm高精度及振動抑制算法增益生產良率，得益于天機的核心零部件及控制系統，SRX8在XY面的重復定位精度高達±mm，相較普通SCARA的±0.02mm提高50%。

高速下的作業，除了重復定位精度，還有“穩停時間”這一指標。實際作業中，機器人快速停止時，慣性導致末端振動，高精度組裝/搬運/檢測中的產品不良率增加。只有將振動的問題優化，才能真正保證生產良率。以x方向mm精度為界，SRX8穩停時間較普通SCARA提升75%。

而要實現上述指標，在硬件方面，SCARA SRX8進行了固頻優化，避免共振，結構設計，避開柔性傳動中難以消除的共振現象；定制關節減速機采用特殊剛性設計，避免諧波柔性帶來的工作；特殊大直徑花鍵絲杠，高承載能力的同時保持高速無抖動；R軸優化傳動設計，使之具有超高運行慣性力矩，大0.4kg.m2。大偏心負載的應用場景下，也能強效抑制抖動，適應性更廣。

在控制系統方面，通過對機械臂狀態的動態算法控制，短時間內有效抑制機器人振動。通過抑制高速搬運時的振動及殘留振動，縮短循環時間。

第三，可實現7X24長期高負荷全速作業，依舊穩定運行，充分保證生產能效。

控制系統Fusion

面向工藝編程的機器人控制系統

近年來智能制造高速發展，機器人向著智能化、高端化、國際化不斷邁進。機器人技術及應用方面逐層深入，降本增效成效顯著。工業機器人本體性能的提升，進入緩慢增長期。硬件性能提升速度受到制約，同質化嚴重，“軟件”性能的提升，成為打破僵局，彎道超車的關鍵。

機器人三大核心零部件之一的控制系統，就是這個“軟件”，也是機器人的“大腦”。為此，天機將順勢推出由其自主研發的控制系統Fusion，該系統具有三大創新：

面向解決工藝問題的范式設計——用工藝思維提供解決方案。

天機自主研發的控制系統Fusion，是面向工藝編程的機器人控制系統。規劃中直接包含了工藝數據，用戶可以依據實際情況，在路徑點位上進行工藝描述。將機器語言轉變為工藝語言，更加貼合與適應不同應用，將不同種類的工藝經驗，直接由機器人集成并使用到生產過程中去。

在新應用場景中，Fusion極大降低了客戶的探索成本，機器人直接繼承原有累積的工藝數據。在新工藝探索時，將用戶的重心和精力，從復雜的系統設計中解放出來。轉變為對工藝的理解和工藝控制策略的設計，系統且高效的提出解決方案。

第二，面向運動品質的規劃算法——走復雜路徑又快又準。

Fusion具有高精度的路徑規劃算法，創新性采用合成路徑規劃技術，機器人從“規劃”到“執行”都實現了高度，包括直線軌跡精度提升50%，曲線軌跡精度提升80%，配合動力學算法，機器人綜合速度提升30%。

此外，Fusion對機器人可實現更加精細的控制，如人手臂一樣，完成曲面打磨、涂膠、點膠、激光切割、異形件切削等應用。

第三，面向AI技術的預留接口——進入高響應性外部控制時代。

隨著AI時代的到來，預設點位的運動控制方式，已經無法滿足機器人的進一步拓展和應用。對環境和任務，機器人必須具有任意運動的高響應性。Fusion控制系統提供毫秒級別響應能力的隨動控制接口。

如今，Fusion控制系統應用于客戶現場并穩定生產，如五軸/三軸涂膠、高精度膠道檢測、高精度點膠、中框檢測/仲裁機等，機器人+Fusion系統可替代高價設備，降低75%置入成本替代高價設備，更具性價比同時可釋放比更大的運動空間。此外，控制系統還可以與視覺深度融合，示教調試成本降低85%。

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