从 “人工主导” 迈向 “智能自主”

在厚板焊接领域，多层多道自主规划是实现智能化焊接的关键方向。传统焊接方法高度依赖人工经验，在实际生产中，常因工件装配状态不一致、坡口加工精度难以保证、焊接过程中的动态变形等问题面临严峻挑战。因此，通过视觉传感与算法规划技术实现焊接自动化和智能化，已成为行业转型升级的重要途径。

【资料图】

什么是多层多道焊接？

多层多道焊接是厚板焊接中常用的工艺方法，其基本原理是通过多层多道的焊接方式逐步填充坡口，最终形成完整的焊缝。根据坡口类型和焊接要求，多层多道焊接通常分为打底层、填充层和盖面层三个层次，不同层次采用不同的规划原则，根据层底部扫描宽度与焊缝模型，自适应规划出焊接工艺与机器人运动路径。其步骤包括：

1、焊道划分

将焊缝的横截面划分为多个焊道，每个焊道的宽度和高度根据焊接工艺参数确定，通常采用等高法或等面积法进行划分。

2、路径生成

根据焊道划分结果，生成每层每道的焊接路径。路径规划需要考虑焊枪的起始点、终止点、焊接速度、摆幅等参数。

3、焊枪姿态规划

根据焊缝的形状和坡口角度，规划焊枪的姿态，确保焊枪与焊缝之间的相对位置和角度符合焊接工艺要求。

在层道分布规划时，打底层的焊接工艺参数(如电流、电压、送丝速度)主要基于数据库存储的工艺数据通过查询和推理获得，填充层及盖面层工艺参数基于填充模型进行规划，可动态计算出适合当前层道位置的焊接参数。最终系统可自动生成多层多道焊接所需的空间位置和姿态，推导出相应的焊接工艺参数集，构成针对复杂厚板焊接的多层多道路径规划。

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多层多道自主规划的重要性

层道排布自主规划的核心作用

多层道焊接的层道排布自主规划，是通过智能算法结合传感技术确定焊道数量、顺序、位置及配套焊接参数的核心技术，在船舶制造、桥梁建设等中厚板焊接场景中发挥关键作用。

保证焊接质量：该规划能精准控制每道焊缝的形状与热输入，避免未焊透、烧穿等问题，确保整个焊接接头的强度、韧性等核心性能达标。

保障焊接过程稳定：自主规划可提前规避焊枪碰撞风险，通过实时检测待焊层尺寸，动态调整焊枪位置与姿态，补偿装配误差和热变形带来的偏差，避免焊接过程中出现焊道偏移、干涉等问题。

支撑自动化焊接：明确焊接层数、道数及机器人移动路线，实现离线路径布局编程，并按预设程序自动完成焊接，摆脱对人工示教的依赖，为焊接过程的自动化、连续化提供核心支撑。

解决核心问题

质量缺陷控制：自主规划通过激光传感检测和神经网络模型，实时调整焊道参数与排布，精准控制误差，减少未熔合、气孔、变形过大等缺陷产生。

适应复杂工况：通过图像处理提取焊缝特征，结合不同工况的数学模型调整策略，应对焊缝宽度变化、坡口不规则、装配间隙波动等复杂情况。

平衡效率与质量：自主规划通过优化焊接顺序和焊道布局，在保证质量的同时最大化焊道面积，减少焊道数量，兼顾效率与质量。

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江苏北人多层多道自主规划技术

江苏北人围绕“智能-多源传感融合技术、机能-运动规划系统、技能-工艺智能化技术”，赋予焊接机器人“类人”的环境理解、自主决策和精准操作能力，形成“自主感知-智能决策-精准执行”一体化的具身智能焊接机器人。

依托在焊接工艺的深厚积累，江苏北人在具身智能焊接领域持续推动技术突破与应用落地。通过多层多道自主规划技术，不仅有效解决了厚板焊接工艺难题，也为焊接智能化提供了可复制、可推广的实施范本。

▼T型材对口：

▼轴头：

▼车架：

多层多道自主规划技术的成熟与应用，正深刻推动厚板焊接行业的升级和转型。它精准切入传统焊接的核心难题，通过提升焊接质量和效率，增强企业在高端制造领域的核心竞争力。它以智能化驱动变革，推动焊接行业从劳动密集型向技术密集型跨越。多层多道自主规划技术不仅降低了人力成本，缓解了生产安全压力，更通过算法模型统一了质量标准，建立起规范化流程，为产业链的稳健发展筑牢了根基。这也标志着，焊接技术正从一门依赖人的技艺，逐渐进化为可量化、可复制的系统科学。

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