用核心技術“解碼”智能制造的未來

■ 潘友華

凱爾達把科技的命脈牢牢掌握在自己手中

在數(shù)字化逆變技術基礎上，凱爾達實現(xiàn)了超低飛濺焊接和超低熱量高速焊接產品的量產。在機器人手臂、控制器方面均實現(xiàn)了技術突破，助力制造業(yè)的自動化、智能化。

近日，一款“單柜雙機”自主焊接機器人由杭州凱爾達焊接機器人股份有限公司（以下簡稱“凱爾達”）成功解鎖并在全國首發(fā)。該解決方案一站式抹平了此前焊接效率低、變形大和成本高、場地占用多的行業(yè)痛點，為客戶創(chuàng)造更大價值。

主營焊接機器人、工業(yè)焊接設備的凱爾達于2021 年10 月25 日登陸科創(chuàng)板。從2009 年創(chuàng)立，到2021 年走向資本市場，成為唯一主攻焊接機器人的上市公司（股票代碼688255），凱爾達用了12 年。如果用一句話概括凱爾達的進階攀登之路，沒有比“把科技的命脈牢牢掌握在自己手中”更為貼切的了。目前，凱爾達已成為少數(shù)幾家同時掌握機器人焊接設備、機器人手臂及控制器核心技術的廠商之一。

聚焦做精主業(yè)引領產業(yè)升級換代

凱爾達是一家集自主研發(fā)、設計、生產銷售、系統(tǒng)集成、技術服務于一體的高新技術企業(yè)，專注于機器人及工業(yè)焊接設備領域。

上市敲鐘儀式

作為少數(shù)幾家同時掌握機器人焊接設備、機器人手臂及控制器核心技術的廠商之一，凱爾達設有凱爾達機器人省級重點企業(yè)研究院和凱爾達數(shù)字化智能焊接技術省級高新技術企業(yè)研究開發(fā)中心等省級研發(fā)機構，先后牽頭主持多項省市重點研發(fā)項目。

在工業(yè)焊接設備方面，凱爾達推出了以逆變主電路、數(shù)字化控制電路為基礎的焊接設備，實現(xiàn)了焊接電源的智能化、輕便化和綠色化，并通過研發(fā)“逆變電源抗干擾技術”“焊接電源數(shù)字控制技術”“氣保焊高精度送絲技術”及“焊接電源輔助技術”等工業(yè)焊接領域核心技術，進一步提升了相關產品的可靠性及焊接工藝性能。

此外，公司自主研發(fā)的機器人手臂及控制器技術，整體技術達到國際先進水平，部分技術處于國際領先。

經過多年的技術積累，凱爾達已經形成了以工業(yè)機器人技術、工業(yè)焊接技術為核心的焊接機器人應用及工業(yè)焊接設備的成套技術，已獲專利100余項。作為第一起草人起草了《電焊機通用技術標準》等 6 項國家標準，作為參與起草人起草了 7 項國家標準。

據(jù)了解，公司正在積極研發(fā)更大負載的多用途工業(yè)機器人，未來會向市場陸續(xù)推出更多類型的工業(yè)機器人，計劃在3～5 年內，成為國產工業(yè)機器人龍頭企業(yè)。

解決焊接行業(yè)難點部分技術登上世界之巔

焊接作為工業(yè)“裁縫”，是工業(yè)生產中非常重要的加工手段，是智能制造技術的關鍵環(huán)節(jié)。針對傳統(tǒng)焊接設備長期無法解決的技術痛點，凱爾達研發(fā)融合多項授權的發(fā)明專利技術，實現(xiàn)超薄板焊接、提升焊接速度、降低大電流焊接的飛濺量，且對保護氣體的要求進一步降低，可大幅降低客戶的使用成本。伺服焊接產品經中國機械工程學會組織的專家組鑒定，整體技術達到國際先進水平。

伺服焊接系統(tǒng)的開發(fā)主要包括一個電流穩(wěn)定高速控制的焊接電源、一套高動態(tài)響應的送絲系統(tǒng)以及一種送絲與電流波形相互融合的控制方法。凱爾達發(fā)明的一種高動態(tài)響應送絲與電流波形協(xié)同調控的伺服焊接技術，解決了傳統(tǒng)短路過渡液橋爆斷過程無法掌控的問題，從根本上杜絕了飛濺發(fā)生的可能，經檢測公司檢測MAG、CO2焊接飛濺量等指標達到或超過國際一流品牌產品。伺服焊接系統(tǒng)實現(xiàn)1.2mm 直徑焊絲在MAG 焊中最小穩(wěn)定電流可以達到45A，有效解決薄板高速焊接時的燒穿問題，0.5mm 碳鋼板可實現(xiàn)穩(wěn)定的高質量對接焊，1.0mm 碳鋼板搭接焊焊接速度可達到2 米/秒。與國際先進品牌同類技術產品性能相當。

在國內企業(yè)中，除了凱爾達的伺服焊接系統(tǒng)產品以外，未見公開展示和銷售采用同類技術的產品。凱爾達所研究發(fā)明的前置伺服送絲系統(tǒng)和后置伺服送絲系統(tǒng)，與世界同類產品相比，系統(tǒng)更加簡單、維護成本大幅降低、用戶使用更加方便。

掌握核心技術加速實現(xiàn)進口替代

當前，我國生產制造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業(yè)機器人需求旺盛。凱爾達研制了基于 IPC（工控機）的機器人控制器。

相較于工業(yè)機器人國際主流廠商所擅長的“IPC（工控機）+運動控制卡”或“PLC（可編程控制器）”的硬件控制技術，凱爾達相關產品實現(xiàn)了基于工業(yè)計算機的運動控制軟件技術。該技術自主可控，且在運動控制精度及完成復雜任務的適應性方面達到目前國際主流廠商的產品水平，并可實現(xiàn)機器人控制系統(tǒng)的在線擴展、升級和維護，可以在硬件成本基本不變的情況下，通過在線或線下軟件更新的方式實現(xiàn)客戶機器人系統(tǒng)的快速升級，以便完成更復雜多樣的工作。而傳統(tǒng)的硬件控制技術伴隨著控制系統(tǒng)的升級，其整個控制單元都需要更新，導致產品更新成本較高。

正因為如此，凱爾達機器人控制器在機器人控制系統(tǒng)領域具有較強的競爭優(yōu)勢，大大降低了客戶的使用成本，并逐步實現(xiàn)對國外品牌的替代。經中國機械工程學會組織的專家組鑒定，凱爾達的整體技術達到國際先進水平，其中基于 IPC（工控機）實現(xiàn)的弧焊機器人軌跡精度控制指標處于國際領先。

凱爾達相關負責人表示：“未來，凱爾達將不斷深耕于工業(yè)機器人領域，扎實研發(fā)，開拓創(chuàng)新，助力制造業(yè)自動化和智能化，為世界提供‘中國智造’的先進產品與技術。”

現(xiàn)代化工廠