金属椅子架机器人焊接工作站落地应用五金家具厂自动化焊接改造方案

金属椅子架以圆管、方管弯管组焊成型，存在大量相贯线、交叉支撑等空间焊缝，管材普遍偏薄，属于典型管材类大批量制品。当前多数五金家具企业依旧依靠手工二保焊生产，受焊工技能、人员流动影响，长期面临品质不稳、返工多、招工难等现实问题。广东华士科技股份有限公司（简称'华士科技'）针对椅架焊接工序推出机器人焊接工作站，以六轴焊接机器人配合双工位变位机构，将焊接这一最耗人工、最难稳定的工序交给设备按程序执行。

一、椅架手工焊接现存痛点

1.人员依赖突出：熟练焊工缺口大，用工成本高，产能会随人员流动产生波动。

2.焊接品质波动：相贯线空间焊缝复杂，手工焊接依靠经验，易出现虚焊、焊穿、焊缝宽窄不一，焊缝疲劳强度难以稳定保障。

3.变形返工成本高：薄壁管件受热容易翘曲变形，后续整形、打磨消耗大量工时，还会存在管壁过度打磨变薄风险。

4.车间作业环境差：焊接弧光、烟尘带来职业健康管理压力，难以满足现代化车间安全验收要求。

企业直接采购裸机器人，缺少配套工装、变位机构和适配工艺，也无法解决组对偏差、焊接死角问题，自动化改造达不到预期效果。

二、自动化改造核心诉求

1.焊接质量标准化：机器人程序固化焊接轨迹与参数，降低虚焊、焊穿不良；

2.生产节拍稳定：摆脱人员状态干扰，设备可持续量产；

3.降低用工门槛：普通操作工经培训只负责装夹、下料、设备巡检，无需掌握焊接技能；

4.支持柔性换产：通过示教编程、更换工装，适配多款椅架混线生产；

5. 安全合规：整机防护符合国家现行工业机器人安全相关国家标准。

三、工作站两类成熟配置

华士科技提供单机六轴机器人双工位翻转工作台、悬挂式双机协同焊接工作台两种模块化方案，采用二氧化碳气体保护焊工艺。

• 六轴机器人单机双工位翻转工作台：单台六轴焊接机器人搭配双工位翻转台，工件一次装夹，变位机自动翻转完成正反面焊接，减少重复定位误差，适合中等产能生产。

• 悬挂式双机协同焊接工作台：两台6轴关节机械臂悬挂布置，节省厂房地面空间，扩大作业覆盖；配套双工位360°旋转工作台，多焊缝同步作业，适合椅架大批量生产。

两套系统共性配置：

1.二保焊配套高效送丝机构，保证碳钢、合金管材熔深均匀，焊缝致密，满足椅架承重、抗疲劳使用要求；

2.示教盒+控制台，可存储、调用焊接路径、电流、送丝速度参数，快速切换产品；

3.焊枪防碰传感器+伺服动态监测双重碰撞检测，实时监控机器人、变位机联动轨迹，规避碰撞事故；

4.可配置安全围栏等防护组件，保障人机作业安全。

四、双工位循环作业流程

1.操作工将椅架工件装夹锁紧至工位1的定制夹具；

2.启动设备，机器人和变位机协同按照预设程序自动完成全部焊缝焊接，变位机旋转/翻转完成多角度施焊；

3.工位1焊接的同时，操作工在工位2同步完成工件装夹，焊接和上下料并行；

4.工位1加工完毕，系统自动切换工位，机器人转到工位2作业；操作工取下工位1成品，重新上料，持续循环生产。

整线仅需1名操作人员值守，消除机器人等待装夹的空耗时间，提升设备有效利用率。

五、标准化项目落地实施路径

自动化改造不是简单替换焊接设备，需要匹配工件、工装、焊接工艺。

1.前期工艺验证：结合客户工件材质、管径壁厚、产能目标，拿实物试样焊接，固化焊接工艺参数，筛选适合自动化生产的产品型号；

2.方案与工装定制：根据车间布局，选定工作站配置，定制专用定位工装；差异大的产品依靠更换夹具、调取程序实现换产；

3.厂内调试预演：完成设备装配、示教编程，在厂内模拟客户工况试产；

4.现场交付投产：工程师上门安装标定，开展分级培训，内容含设备操作、产品换型、简易故障排查；完成小批量试产优化；

5.售后保障：7×24小时技术响应，支持后期新品工艺迭代优化。

六、改造落地价值

1.品质可控：焊接参数程序固化，焊缝熔深、成型一致性稳定，减少虚焊、变形，降低返工、打磨损耗，保障成品力学性能；

2.节拍稳定：双工位并行模式，设备连续作业，订单交付周期可控；

3.人力优化：摆脱对熟练焊工依赖，降低招聘、人员流动带来的生产风险；

4.场地友好：悬挂式方案占用地面面积小，老厂房无需大规模基建改造；

5.车间环境改善：封闭式工作站隔离弧光、烟尘，满足工厂安全生产管理要求。

结语

广东华士科技股份有限公司成立于2001年，国家高新技术企业，广东惠州、江西高安两大生产基地，拥有100余项国家专利与著作权，通过ISO9001、CE认证。华士科技设备已销往全球90多个国家和地区，面向焊接自动化项目提供贴合工件规格、产能目标的完整定制化解决方案。产品线覆盖全系列电阻焊设备、焊接机器人工作站、自动化焊接产线集成，支持来料试样、非标定制。

五金家具焊接自动化升级，核心在于工装、机器人、焊接工艺三者一体化匹配，而不是单纯采购本体设备。金属椅架作为工序集中的典型管材工件，适合作为工厂自动化改造切入点。有升级需求的企业，可以提供样品或图纸开展试焊，获取针对性定制改造方案。

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