攪拌摩擦焊機器人VS龍門設(shè)備在大批量焊接生產(chǎn)中的性能對比及分析

一、前言

近年來，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，在新能源汽車生產(chǎn)過程中，焊接工藝至關(guān)重要，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。自動化焊接設(shè)備憑借其高效、穩(wěn)定的特性，在大批量生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。攪拌摩擦焊（FSW）作為一種先進的固相連接技術(shù)，在汽車制造領(lǐng)域得到廣泛應用。本文圍繞FSW機器人H1K500與龍門FSWG-3222展開對比研究，深入剖析兩者在實際生產(chǎn)中的表現(xiàn)。

二、FSW 機器人和龍門參數(shù)對比

自動化生產(chǎn)線在解決大批量生產(chǎn)問題上優(yōu)勢顯著，通過各類自動化設(shè)備與控制系統(tǒng)協(xié)同工作，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量一致性。自動化焊接設(shè)備的選型需綜合考慮精度、速度、負載能力等核心參數(shù)。表1為FSW機器人H1K500（圖1）與龍門FSWG-3222（圖2）的詳細參數(shù)對比：

三、FSW 機器人H1K500與龍門FSWG-3222特點分析

3.1 FSW 機器人H1K500參數(shù)特點

3.1.1 運動靈活性

FSW機器人H1K500具備6軸甚至更多自由度，當產(chǎn)品焊縫較長時，可通過增加第七軸拓展焊接范圍，能夠在三維空間內(nèi)實現(xiàn)復雜運動軌跡，在新能源汽車電池盒焊接中，可靈活調(diào)整姿態(tài)，精準焊接不同位置和角度的焊點，適應多樣化產(chǎn)品設(shè)計需求。

3.1.2 負載能力

依據(jù)FSW焊接工藝要求，該機器人負載能力為500kg，能夠滿足市面在制電池托盤的的焊接需求。

3.1.3 精度

FSW機器人重復定位精度可達±0.08mm，在精密零部件焊接中表現(xiàn)卓越，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。3.2 龍門FSWG-3222參數(shù)特點

3.2.1 運動范圍

龍門FSWG-3222運動范圍較大，可覆蓋較大工作區(qū)域。但當產(chǎn)品焊縫較長時，增加設(shè)備行程會導致成本同步上升。

3.2.2 剛性與穩(wěn)定性

因其結(jié)構(gòu)特點，龍門FSWG-3222剛性和穩(wěn)定性較高。在高速、高精度焊接時，能有效減少振動，保障焊接質(zhì)量。

3.2.3 負載能力

大型龍門FSWG-3222負載能力極強，可承載數(shù)噸甚至數(shù)十噸重量，在大焊深結(jié)構(gòu)方面優(yōu)勢明顯。

四、FSW 機器人H1K500與龍門FSWG-3222設(shè)備應用對比

4.1 空間布局靈活性

龍門FSWG-3222結(jié)構(gòu)龐大，安裝運行需固定的大型廠房空間，對場地要求苛刻。安裝完成后，位置和布局調(diào)整困難，靈活性差。例如，對其所在產(chǎn)線進行改造或重新布局時，拆卸、移動和重新安裝設(shè)備需耗費大量時間和成本。

機器人H1K500設(shè)備體積相對較小，安裝布局靈活。可根據(jù)生產(chǎn)需求在不同車間區(qū)域快速部署，甚至在同一車間內(nèi)靈活調(diào)整工作位置，適應不同產(chǎn)品生產(chǎn)流程變化。如企業(yè)臨時增加新產(chǎn)品生產(chǎn)線時，機器人設(shè)備可迅速調(diào)配投入生產(chǎn)。

4.2 產(chǎn)品適應性

龍門FSWG-3222主要適用于大型、標準化程度較高的產(chǎn)品生產(chǎn)。由于其運動方式和加工范圍相對固定，對產(chǎn)品型號變化大、設(shè)計復雜的產(chǎn)品適應性較差。

機器人H1K500設(shè)備憑借多自由度靈活運動特性，能快速適應產(chǎn)品設(shè)計變化和多樣化生產(chǎn)需求。通過簡單程序調(diào)整，即可實現(xiàn)對不同形狀、尺寸產(chǎn)品加工和裝配操作的快速響應。

4.3 生產(chǎn)流程調(diào)整靈活性

龍門FSWG-3222生產(chǎn)流程相對固定，確定加工工藝和流程后，更改難度大。生產(chǎn)過程中若需優(yōu)化或調(diào)整工藝流程，可能需對設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進行大幅改動，影響生產(chǎn)進度并增加成本。

機器人H1K500生產(chǎn)流程調(diào)整便捷。通過修改控制程序，可快速改變機器人運動軌跡、操作方式和工作順序，適應不同生產(chǎn)流程需求。

4.4 運行與維護成本

龍門FSWG-3222能耗高，需持續(xù)大量電力維持運行，設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜，零部件磨損快，維護保養(yǎng)成本高。出現(xiàn)故障時，維修時間長，會影響生產(chǎn)進度，造成較大經(jīng)濟損失。

機器人設(shè)備能耗低，運行成本相對較少，機器人的機械結(jié)構(gòu)簡單，日常維護主要是檢查和更換易損件，維護成本低。

龍門布局案例VS機器人布局案例如下圖所示：

五、結(jié)論

綜合對比分析FSW機器人H1K500與龍門FSWG-3222在參數(shù)、特點及應用方面的差異可知，在大批量產(chǎn)品焊接生產(chǎn)中，兩者各有優(yōu)劣。

機器人H1K500：運動靈活性高、產(chǎn)品適應性強、生產(chǎn)流程調(diào)整便捷、運行與維護成本低，更適合產(chǎn)品多樣化、生產(chǎn)流程多變的生產(chǎn)場景；

龍門FSWG-3222：運動范圍大、剛性與穩(wěn)定性好、負載能力強，在大型、標準化產(chǎn)品生產(chǎn)，尤其是大焊深焊接方面具有優(yōu)勢。

企業(yè)選型建議：

若產(chǎn)品類型多、更新快，且場地有限，優(yōu)先選擇FSW機器人。

2、若生產(chǎn)大型標準化工件，且對負載和穩(wěn)定性要求高，可選擇龍門設(shè)備。

3、對于混合生產(chǎn)需求，可考慮“機器人+龍門”協(xié)同布局，兼顧效率與柔性。