2023（第二届）焊接机器人技术与应用峰会

——“焊”匠出击 勇者征程

9月19日，在2023中国工博会上，天机带来了高精度7轴协作机器人、高性价比6轴协作机器人、高速SCARA以及天机自主控制系统Fusion等多款重磅新品，以下就一一来揭晓！

Grace 7 Pro & Delight 7

双核强力驱动天机新一代协作机器人

当前来看，中国协作机器人应用行业仍为3C电子、汽车及零部件等工业领域，从市场端来看，协作机器人必须在保留协作机器人基本特征的基础上，具备工业机器人的特性，从而更好适应工业场景。

因此，工业协作机器人更多需要精度+刚性+稳停特性+高强度下的稳定性等特性。天机传承其“高可靠性”的产品开发理念，致力于打造可以真正使用在工业场景的协作机器人。

Grace 7 Pro 高精度力控协作机器人臂展为1076mm，负载为7kg，定位精度为±0.03mm，力控精度为0.5N，防护等级为IP54。其可实现丝滑示教，具备7轴空间冗余，具有自研高精度关节力传感器、工业级别的稳定性以及优秀控制系统等多重亮点。

在高精度方面，Grace 7 Pro全面优化设计降低串扰，极大地提高了数据准确度，综合精确度提升到0.2%FS以内；能探测到0.02Nm的扭矩变化，并且将力控输出精度控制在0.5N内。

在高刚性方面，采用特殊不锈钢基材与结构设计，扭转刚性是同规格的1.5倍(大于150KNm/rad)，使得大负载力控协作机器人成为了可能，同样运动精度下，机器人速度可以进一步提升。

在高稳定性方面，采用半导体敏感材料和微熔工艺技术，彻底摆脱了传统树脂粘接工艺带来的老化、蠕变、迟滞的影响，从而提供了较好的满量程和零点稳定性。

对于稳停特性和使用场景的刚性要求，天机将减速机/传动部件做了强化结构设计，同时软件控制层面，使用动态控制技术抑制机器人启停时的残留整栋，确保运行稳定性。

除了Grace 7 Pro外，天机还发布了六轴无力控机器人Delight 7，其臂展为920mm，负载为7kg，定位精度为±0.02mm，速度为5m/s，防护等级为IP54，具有高性价比的特点。

整体而言，天机将其多年在工业场景中被充分验证的经验，应用在了Grace 7 Pro和Delight 7上，实现高性能、高寿命；对减速机、传动部件连接的可靠性强化；动态控制技术抑制机器人启停时的残留振动，保证运行稳定性。

未来，协作机器人还会在医疗、商业等非工业领域进一步延展，占比提升；除了理疗大健康开始批量使用协作机器人外，其它应用仍有待进一步探索。易用性的要求会越来越高。新手使用“无门槛”和基于视觉与语音的类人交互会，成为下一个非工业应用场景的突破点。

进一步来看，高精度力控传感器+独家面向工艺控制系统双核强力驱动天机新一代协作机器人。

在易用性层面，天机对协作机器人控制系统的交互方式进行了革新，在保留完整功能的前提下，易用性有了本质提升，新手学习成本和示教时间投入大幅下降。机器人的交互方式包括示教方式、编程、灵动手柄等，基于视觉、语音的类人交互，协作机器人在编程、使用中的人机互动及协作能力进一步提升。

在通用层面，机器人轻盈的本体重量有利于灵活部署；丰富的接口方便应用；移动终端全覆盖；本体可360°任意角度安装；简单易上手的控制系统，15分钟可完成安装，半小时投入使用。

在扩展性层面，Fusion控制系统提供了第三方开发者接口，支持用户自定义功能插件。用户可以根据需求进行新工艺处理流程、新AI应用模组的开发，并在系统平台上进行发布和授权控制。

未来AI将发挥更重要的作用，Grace 7 Pro和Delight 7从系统层级上集成了AI通道，提前布局人工智能，让用户能方便地将机器视觉、自然语言交互轻松地接入机器人控制。

高速SCARA

更快更稳的实力派

随着机器人应用场景的不断拓展，机器人赛道不断细分，光伏串焊、锂电、新能源等领域，出现高速SCARA的迫切需求。其需求也更加具象化，如：

光伏串焊领域，串焊节拍从1600UPH到4000UPH。

电机线圈插件领域，取放更精准，重复定位精度±0.01mm内；到位立即稳定停止，无抖动丝杠高刚性，无水平抖动；4轴偏心负载无抖动。

高速包装领域，高负荷连续作业稳定运行，低故障率；高寿命；需实时监控运行状态。

然而，在高速应用领域，SCARA面临抖动大，良率与产能无法兼得；节拍慢，产能达不到需求；长时间全速满载运行报警不断等痛点。

基于此，天机推专用高速SCARA SRX8-652，其最大负载8kg，具有0.26s标准循环时间，重复精度±0.015mm，打造面向新能源、光伏等行业的高速高精度SCARA机器人解决方案。

具体来看，SCARA SRX8-652有三大优势：

第一，更快，0.26s标准循环时间，速度性能比肩欧系最高品牌。J4轴上下速度2500mm/s，在光伏电池串焊应用中，串焊效率达4000p/h，之前使用速度最快的普通机器人，单台串焊效率只有1600p/h。

超高速的实现，基于天机软硬件的全面升级，优化惯性比设计和定制导程丝杠，负荷率降低15%以上；启停关节高扭矩，启停容许转矩提升60%；臂体与零部件布局优化，提高刚性，降低惯量；天机最新开发的控制系统Fusion针对SCARA本体结构开发的最优轨迹规划算法，作业时可充分发挥出机器人最大的机械性能。

第二，更稳，0.01mm高精度及振动抑制算法增益生产良率，得益于天机的核心零部件及控制系统，SRX8在XY面的重复定位精度高达±0.01mm，相较普通SCARA的±0.02mm提高50%。

高速下的精准作业，除了重复定位精度，还有“稳停时间”这一指标。实际作业中，机器人快速停止时，惯性导致末端振动，高精度组装/搬运/检测中的产品不良率增加。只有将振动的问题优化，才能真正保证生产良率。以x方向0.01mm精度为界，SRX8稳停时间较普通SCARA提升75%。

而要实现上述指标，在硬件方面，SCARA SRX8进行了固频优化，避免共振，结构设计，避开柔性传动中难以消除的共振现象；定制关节减速机采用特殊刚性设计，避免谐波柔性带来的工作；特殊大直径花键丝杠，高承载能力的同时保持高速无抖动；R轴优化传动设计，使之具有超高运行惯性力矩，最大0.4kg.m²。大偏心负载的应用场景下，也能强效抑制抖动，适应性更广。

在控制系统方面，通过对机械臂状态的动态算法控制，短时间内有效抑制机器人振动。通过抑制高速搬运时的振动及残留振动，缩短循环时间。

第三，可实现7X24长期高负荷全速作业，依旧稳定运行，充分保证生产能效。

控制系统Fusion

面向工艺编程的机器人控制系统

近年来智能制造高速发展，机器人向着智能化、高端化、国际化不断迈进。机器人技术及应用方面逐层深入，降本增效成效显著。工业机器人本体性能的提升，进入缓慢增长期。硬件性能提升速度受到制约，同质化严重，“软件”性能的提升，成为打破僵局，弯道超车的关键。

机器人三大核心零部件之一的控制系统，就是这个“软件”，也是机器人的“大脑”。为此，天机将顺势推出由其自主研发的控制系统Fusion，该系统具有三大创新：

第一，面向解决工艺问题的范式设计——用工艺思维提供解决方案。

天机自主研发的控制系统Fusion，是面向工艺编程的机器人控制系统。规划中直接包含了工艺数据，用户可以依据实际情况，在路径点位上进行工艺描述。将机器语言转变为工艺语言，更加贴合与适应不同应用，将不同种类的工艺经验，直接由机器人集成并使用到生产过程中去。

在新应用场景中，Fusion极大降低了客户的探索成本，机器人直接继承原有累积的工艺数据。在新工艺探索时，将用户的重心和精力，从复杂的系统设计中解放出来。转变为对工艺的理解和工艺控制策略的设计，系统且高效的提出解决方案。

第二，面向运动品质的规划算法——走复杂路径又快又准。

Fusion具有高精度的路径规划算法，创新性采用合成路径规划技术，机器人从“规划”到“执行”都实现了高精准度，包括直线轨迹精度提升50%，曲线轨迹精度提升80%，配合动力学算法，机器人综合速度提升30%。

此外，Fusion对机器人可实现更加精细的控制，如人手臂一样，完成曲面打磨、精准涂胶、点胶、激光切割、异形件切削等应用。

第三，面向AI技术的预留接口——进入高响应性外部控制时代。

随着AI时代的到来，预设点位的运动控制方式，已经无法满足机器人的进一步拓展和应用。对环境和任务，机器人必须具有任意运动的高响应性。Fusion控制系统提供毫秒级别响应能力的随动控制接口。

如今，Fusion控制系统应用于客户现场并稳定生产，如五轴/三轴涂胶、高精度胶道检测、高精度点胶、中框检测/仲裁机等，机器人+Fusion系统可替代高价设备，降低75%置入成本替代高价设备，更具性价比同时可释放比更大的运动空间。此外，控制系统还可以与视觉深度融合，示教调试成本降低85%。

“自有化”再上新台阶

此次工博会上，天机对一系列新产品和新应用进行了展示。

其中，高速SCARA拼图比赛体现了SCARA SRX8的速度+趣味性+视觉应用；手术器械师展示了Grace 7 Pro 7轴空间冗余+趣味性+视觉+人机协作+丝滑示教的能力；EVO4 机器人学习演示系统，突出了Fusion控制系统的AI快速响应通道，可以通过六维力遥杆，对机器人进行实时操控，包括点位、方向、运动速度；EVO12机器人五轴雕刻展示了机器人轨迹精度、高刚性、替代部分五轴设备以实现降本等能力。此外，现场还展示了SR系列回流线、EVO7L大底动态喷胶、EVO7 生鸡蛋力控雕刻等案例。

如今，天机已顺利完成由机器人本体向视觉、核心零部件等产品延伸的战略，而本次系列新品的问世，也预示着天机在“自有化”的道路又跨上了一个新台阶，为进一步推动国产机器人核心零部件自主化留下浓墨重彩的一笔。

正如天机董事长陈曦在发布会上所言：“一直以来，我们坚信机器人行业未来巨大的市场和技术进步空间。伴随着这样的信仰，我们不断迭代已有产品，丰富我们新的产品系列。”

此次天机新品发布会的主题为【Now to Future】，Now，即天机通过众多不同行业大客户的使用，奠定了其扎实的产品基础，这六年来，天机累计出货已经过万台，产品持续稳定在产线工作，在多个行业积累了丰富的应用基础和对行业的理解；In the future，天机将继续探索更多新技术在新行业的新应用，也将与合作伙伴在不同领域探索了很多可能，着重于机器人+运动控制，帮助更多集成商与合作伙伴一起打造新的更有竞争力的产品，并在机器人+智能带来更多的易用产品。