在焊接制造过程中，焊缝打磨始终是自动化推进中难度较高、争议较大的环节之一。焊缝形态不规则、余高波动明显、工况差异大，使这一工序长期依赖人工经验完成，也成为制约焊接产线整体自动化水平的重要瓶颈。随着制造企业对质量一致性、交付稳定性与安全生产要求的不断提升，焊缝打磨正在从“可选工序”转变为“必须被系统化解决的重要环节”。浙江新控正是在这一背景下，对焊缝打磨机器人的技术路径进行了系统性重构。

焊缝打磨的本质挑战：不是轨迹，而是工艺

在真实生产现场，焊缝并不存在完全统一的形态。即使在同一条焊接产线上，不同工件的焊缝在高度、宽度、过渡区形态上都存在明显差异。简单依靠示教轨迹或固定程序，难以应对这些变化，往往导致打磨效果不稳定、返修率升高。从工程角度看，焊缝打磨的重要难点并不在“怎么走”，而在于“怎么磨”——即如何在不断变化的焊缝形态下，始终保持合适的接触状态与材料去除量。这决定了焊缝打磨无法只通过单一设备或单点技术实现自动化，而必须上升到系统和工艺层面。

系统化思路：焊缝打磨机器人不是单一设备

浙江新控在焊缝打磨机器人设计之初，并未将重点放在“机器人选型”或“工具配置”上，而是从整体工艺流程出发，构建一套完整的系统架构。

该架构强调多层协同：

• 稳定可靠的机械结构，确保执行精度

• 对焊缝真实形态的感知能力

• 对打磨过程的实时控制能力

• 可沉淀、可复用的工艺经验体系

结构与执行层：高刚性执行架构是焊缝稳定打磨的前提

焊缝打磨属于连续接触式去除工艺，系统在受力、速度和姿态不断变化的过程中，任何结构柔性、间隙或微振动都会被直接放大为焊缝表面的质量波动。

浙江新控在焊缝打磨机器人系统中，采用高刚性整体式执行架构设计，通过以下关键设计保障长期稳定运行：

• 整体焊接 + 精加工机械结构，降低高速运动下的结构形变

• 短力传递链路的运动学布局，减少力控调节过程中的迟滞与累积误差

• 高重复精度驱动与关节系统，确保长时间运行后轨迹一致性不漂移

在实际焊缝打磨工况下，该执行系统可在连续运行 8 小时以上的情况下，保持稳定的重复定位能力，避免因热漂移或结构疲劳导致的焊缝质量衰减。这一层级不强调“智能”，而是以高刚性、高一致性、抗扰动能力为重要目标，为焊缝打磨中的精细控制提供可靠的物理执行基础。

感知与控制层：视觉 + 力控协同的焊缝自适应机制

复杂焊缝难以自动化的根本原因，在于其几何不确定性与加工过程动态变化并存。浙江新控在系统架构中，将焊缝打磨拆解为“先感知、再执行、边执行边修正”的闭环过程。

焊缝几何感知：三维视觉建模

在作业前，系统通过三维视觉扫描技术获取焊缝的真实空间形态，对焊缝走向、宽度及余高分布进行建模，为后续路径规划提供基础数据支撑。

该过程可有效识别：

• 直线焊缝、圆弧焊缝

• 多段拼接焊缝

• 焊缝飞溅与局部堆高区域

避免只依赖理论 CAD 模型或人工示教带来的路径偏差。

打磨过程控制：自研力控闭环系统

在焊缝打磨执行阶段，系统控制重心由“轨迹精度”转向“接触状态稳定性”。

浙江新控自研的力控系统以高频采样方式对打磨接触力进行实时监测，并通过闭环控制策略，在焊缝余高变化或材料硬度不均时，动态调整进给速度与打磨压力。

在实际应用中：

• 可将打磨接触力稳定控制在设定范围内

• 在焊缝余高出现 ±1 mm 以上波动时，仍能保持材料去除一致性

• 明显降低过磨、欠磨及表面波纹问题

这一控制逻辑，使焊缝打磨从“固定轨迹执行”升级为基于工况反馈的自适应加工过程。

软件与工艺层：工艺参数模型化，而非依赖个人经验

焊缝打磨效果长期依赖熟练工人的经验判断，而经验本身难以复制，是制约规模化应用的关键因素。

浙江新控在系统层面引入焊缝打磨工艺参数模型化机制，将长期项目中沉淀的工艺经验，通过软件系统进行结构化管理。

该工艺层主要包括：

• 不同材料（碳钢 / 不锈钢 / 铝合金）的打磨力区间

• 不同焊缝形式下的进给速度、磨削次数与路径策略

• 不同表面质量目标对应的参数组合方案

通过工艺参数库与控制系统联动，新项目导入时无需从零调试，而是基于已有工艺模型进行匹配与微调，使焊缝打磨机器人具备“可复制、可迭代”的工艺能力。这种方式明显降低了对高经验技工的依赖，也使焊缝打磨从“个人能力”转变为“系统能力”。

系统级价值：焊缝打磨走向工程化与规模化

通过结构执行、感知控制与工艺软件层的协同，浙江新控焊缝打磨机器人在复杂工况下形成了稳定、可预测的系统能力。在实际应用中，该系统能够：

• 在焊缝余高波动、装夹误差存在的情况下保持一致的焊缝外观质量

• 降低返修率，提高焊缝表面一致性

• 支撑长时间连续运行，质量输出不随时间衰减

更重要的是，这种基于系统架构构建的能力，使焊缝打磨不再是单一项目交付，而是可以在不同产线、不

结语：焊缝打磨的升级，本质是制造逻辑的升级

焊缝打磨机器人的真正价值，并不在于替代了多少人工工位，而在于能否将一个长期依赖个人经验、结果难以稳定复制的工序，转化为标准化、可预测、可持续运行的工程能力。浙江新控围绕焊缝打磨这一关键环节，从机械执行、感知控制到软件工艺层进行系统化构建，不只解决了单一工况下的自动化问题，更在推动焊接后处理从“项目式交付”向“系统能力沉淀”转变。通过对焊缝不确定性的工程化拆解与控制，打磨过程逐步摆脱对个体经验的高度依赖，成为可以在不同产线、不同产品之间稳定复制的制造能力。

这种升级，并非简单的设备更新，而是一种制造逻辑的转变：从依靠熟练工人判断结果，转向由系统理解工况、控制过程、保障质量；从一次性调试成功，转向长期运行中的稳定输出与持续优化。

未来，随着制造企业对质量一致性、交付确定性和长期运营效率要求的不断提升，焊缝打磨机器人将不再只是自动化装备，而是成为制造系统中不可或缺的基础能力。浙江新控也将持续围绕焊缝打磨这一重要场景，深化系统架构与工艺模型的融合，为制造业提供更加可靠、可扩展的焊接后处理解决方案。