2025年12月1日下午,材料科学与工程学院专业硕士《材料与化工前沿课程》课程邀请艾捷默机器人系统有限公司技术总经理余家乐走进课堂,在A315教室为研一同学讲授了“焊接机器人免示编程技术”。
北京艾捷默机器人系统有限公司是Global Welding Technologies集团中国区唯一合作伙伴。公司主营焊接机器人系统、电子束设备解决方案及交钥匙工程,拥有±0.2毫米焊接精度技术,在工程机械领域市场占有率达30%,铁路行业达60%。2024年获国家级高新技术企业认证,建成机器人组装生产线及研发中心,应用5G+数字孪生技术实现高铁转向架焊接效率提升50%。2025年申请“面向多产品线的机器人焊接集成方法”专利,中标核主泵电机支座智能化焊接工作站等项目。余家乐总经理毕业于重庆大学,曾任卡尔克鲁斯焊接技术有限公司高管,在焊接机器人领域拥有二十余年的丰富项目经验。


课堂上,余总系统介绍了焊接机器人“免示教编程”,即在不依赖传统人工示教(Teach-in)方式的前提下,实现焊接路径自动规划与程序生成的一种智能化编程方法。这项技术是智能制造、工业4.0和数字孪生等理念在焊接自动化领域的重要体现。免示教编程通过融合3D视觉感知、智能识别、自动路径规划与自适应控制等技术,实现“感知→决策→执行”闭环。典型技术路线包括:1. 3D视觉焊缝识别——使用激光扫描、结构光、双目视觉等传感器实时获取焊缝三维信息;自动识别焊缝类型(对接、角接、搭接等)、位置、间隙、错边等特征。2. 数字孪生与CAD比对——将实际工件点云数据与原始CAD模型进行配准(ICP算法等);自动修正因制造/装配误差导致的偏差。3. 智能路径规划——基于识别结果自动生成最优焊接轨迹;考虑焊接工艺参数(电流、电压、速度、摆幅等)与路径耦合。4. 自适应焊接控制——在焊接过程中实时调整焊枪姿态、位置(如电弧跟踪、激光跟踪);实现“所见即所得”的闭环控制。
企业专家进课堂突破了传统教学模式,有效实现了理论与实践的深度融合,为学生提供了更直观、更易理解的学习体验,显著拓宽了同学们的专业视野。未来,课程将持续探索多样化的实践教学形式,推动“活学活用”,着力培养兼具扎实理论基础、丰富实践经验与严谨科研态度的高素质人才,更好地服务社会发展需求。

