需求背景

随着新能源汽车、船舶制造等领域对焊接工艺精度与效率要求的爆发式增长，传统人工弧焊的局限性日益凸显：人工焊接质量波动大（缺陷率高达3%-5%）、效率低（单工位日均焊接量不足机器人系统的40%），且面临焊工老龄化、作业环境高危等挑战。以新能源汽车电池托盘焊接为例，铝合金薄板焊接需满足气密性零缺陷、焊缝熔深一致性≤0.2mm的严苛标准，人工操作难以稳定达标。与此同时，工业4.0与“双碳”战略推动焊接设备向智能化、绿色化转型——通过机器人集成视觉传感、工艺大数据及低碳电弧技术，实现焊接效率、质量与能耗的协同优化，成为破解行业痛点的关键路径。

需解决的主要技术难题

1.复杂焊接环境下的高精度轨迹控制：在新能源汽车电池托盘等复杂工件的焊接中，需确保弧焊机器人在铝合金薄板等材料上实现焊缝轨迹偏差控制在 0.2mm 以内的高精度作业，克服材料特性、焊接热变形等因素干扰，确保焊接精度。

2.多材料多厚度焊接工艺参数自适应：针对 5 种以上不同材料、不同厚度的工件，在免示教情况下快速自适应调整焊接工艺参数，实现自调整响应时间小于 50ms，保障焊接质量稳定性，精准匹配不同材质的焊接需求。

3.多规格工件快速换型与高效率生产切换：实现兼容多规格工件的快速换型，缩短换线时间至 15 分钟以内，同时优化焊接设备运行效率，降低单位焊点能耗至 30%，在保障生产效率基础上实现节能减排。

期望实现的主要技术目标

（1）焊缝轨迹偏差≤0.2mm，气孔/裂纹缺陷率＜0.1%。

（2）支持5种以上材料/厚度的免示教焊接，工艺参数自调整响应时间＜50ms。

（3）兼容多规格工件快速换型（换线时间＜15分钟），单位焊点能耗降低30%。