全球燃油車禁售已被提上日程，各大車廠相繼發(fā)力新能源電動汽車，而輕量化成為新能源汽車制造商追求的重要目標。目前，大多廠家采用鋁合金作為輕量化車身材料，因此車輛的焊接質(zhì)量、輕量化水平和氣密性要求隨之提升。此時，出現(xiàn)了一種新興的焊接技術(shù)——攪拌摩擦焊，以其先進、綠色、安全、可靠的工藝特點在汽車制造業(yè)中日益得到廣泛的應(yīng)用，同時代表著未來新能源汽車焊接制造的重要方向。

攪拌摩擦焊是利用攪拌頭與工件端面摩擦生熱使工件端面達到熱塑性狀態(tài)然后迅速頂鍛，從而實現(xiàn)焊接的固態(tài)連接。這種焊接方式質(zhì)量好、效率高、可一次焊成，基于這些優(yōu)點以及響應(yīng)國家智能制造、綠色環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略，攪拌摩擦焊技術(shù)迅速由實驗室轉(zhuǎn)向大規(guī)模工程，為汽車制造、航空航天、船舶制造、軌道車輛制造等多個工業(yè)領(lǐng)域所用。

早期攪拌摩擦焊主要由數(shù)控機床實現(xiàn)，隨著用戶對設(shè)備靈活性要求的提高，這些體型較大、操作不靈活且難以協(xié)同作業(yè)的數(shù)控機床已無法滿足生產(chǎn)需求，所以企業(yè)開始使用重載機器人來替代，將工業(yè)機器人系統(tǒng)與先進攪拌摩擦焊裝備集成。

為進一步普及攪拌摩擦焊技術(shù)在新能源汽車制造等領(lǐng)域的應(yīng)用，哈工智能旗下51ROBOT工業(yè)機器人一站式服務(wù)平臺推出了攪拌摩擦焊（FSW）機器人系統(tǒng)，并提供了包括焊接生產(chǎn)線的設(shè)計制造、配套機器人的安裝和調(diào)試等一整套服務(wù)，通過高效穩(wěn)定的機器人攪拌摩擦焊系統(tǒng)幫助企業(yè)獲得更多的生產(chǎn)效益。

機器人攪拌摩擦焊技術(shù)

機器人與攪拌摩擦焊技術(shù)結(jié)合是近年來攪拌摩擦焊裝備的重要發(fā)展方向，汽車廠商在配備機器人攪拌摩擦焊生產(chǎn)線時，需要考慮諸多問題，包括設(shè)計重載工業(yè)機器人本體和攪拌摩擦焊機，對于一些新的工藝，還要考慮多種傳感控制系統(tǒng)的集成，工藝路徑規(guī)劃及協(xié)同控制技術(shù)等，整個過程都需要高端技術(shù)或知識型人才的支撐。

針對機器人攪拌摩擦焊中的工業(yè)機器人本體選型及安裝與調(diào)試等需求，51ROBOT平臺通過與國內(nèi)外知名機器人企業(yè)全面合作，保證一流的產(chǎn)品質(zhì)量，使用戶可以根據(jù)應(yīng)用和個性化需求輕松完成選型。

機器人攪拌摩擦焊在生產(chǎn)過程中需考慮與變位機或多臺機器人系統(tǒng)的協(xié)同工作，以及重新規(guī)劃工藝流程來實現(xiàn)“小批量多品種”的柔性制造。為此，51ROBOT平臺哈工萬洲子公司，專注于智能化重載機器人攪拌摩擦焊、智能多自由度攪拌摩擦焊等技術(shù)研發(fā)和裝備生產(chǎn)，為產(chǎn)線的智能化升級提供更深入技術(shù)支持，滿足用戶多樣化需求。

工業(yè)化的新思路

工業(yè)機器人使得攪拌摩擦焊系統(tǒng)更加柔性，從而拓展了焊接作業(yè)的應(yīng)用市場，新的系統(tǒng)可以用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的批量化焊接制造，并能進一步提升焊接自動化程度和生產(chǎn)效率。這一點，在51ROBOT打造的國內(nèi)首條新能源汽車PACK全自動化攪拌摩擦焊箱體焊接生產(chǎn)線上足以體現(xiàn)，其最大亮點是通過“高柔性”、“高自動化”和“高生產(chǎn)效率”的設(shè)計方案解決了兼容性、整線節(jié)拍和效率問題。PACK箱體焊接產(chǎn)線為全模塊化設(shè)計，獨立的攪拌摩擦焊系統(tǒng)不僅可以與自動化產(chǎn)線銜接組成全產(chǎn)線，也可以單獨使用，能夠滿足客戶在“小批量，定制化”和“大批量生產(chǎn)”兩種不同生產(chǎn)模式的需求。

在機器人攪拌摩擦焊焊接時，由于機器人柔性化程度高，焊接過程穩(wěn)定且無需人為干涉，使焊接質(zhì)量得到顯著提升，且有利于降低焊接生產(chǎn)成本。據(jù)業(yè)內(nèi)統(tǒng)計，機器人攪拌摩擦焊單件焊接成本比機器人氬弧焊低20%，只有多軸攪拌摩擦焊設(shè)備焊接成本的一半。由此可見，采用機器人進行攪拌摩擦焊在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中具有顯著的成本優(yōu)勢。

此外，機器人攪拌摩擦焊具有綠色、節(jié)能、高效的特點并適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接，如平面二維、空間三維等，且可以通過外部軸自由擴展機器人工作空間。目前，51ROBOT提供智能多自由度攪拌摩擦焊機器人、三維攪拌摩擦焊接等技術(shù)，且擁有產(chǎn)業(yè)化級的恒壓力控制系統(tǒng)，多自由度實現(xiàn)3D曲面焊接，具有高度的自動化集成性和可拓展性。這種將攪拌摩擦焊結(jié)合機器人的柔性化生產(chǎn)模式已經(jīng)成為工業(yè)化的新思路。

新能源汽車企業(yè)的技術(shù)之爭

近些年來，我國新能源汽車也實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；娘w躍式發(fā)展。2017年中國新能源汽車產(chǎn)量為79.4萬輛，銷量為77.7萬輛，同比分別增長53.8%和53.3%，產(chǎn)銷量連續(xù)三年位居世界第一。據(jù)預(yù)測，2018至2030年我國新能源車市場空間將達14萬億元。

巨額市場預(yù)示著巨大競爭壓力，除國內(nèi)各大企業(yè)紛紛入局新能源汽車，國外企業(yè)也摩拳擦掌等待機會憑借技術(shù)優(yōu)勢翻身“后來者居上”，而技術(shù)競爭成為了關(guān)鍵。

據(jù)了解，全球在役工業(yè)機器人中有一半用于焊接，因此，機器人摩擦攪拌焊技術(shù)也成為行業(yè)的關(guān)注點，新能源汽車廠商紛紛布局全自動化攪拌摩擦焊，期望獲得更高效率、更靈活和更低成本的生產(chǎn)過程，為此，企業(yè)需要對機器人本體、焊接機頭、控測系統(tǒng)、流程規(guī)劃等方面優(yōu)化。

目前，51ROBOT借助專業(yè)的工具和人才技能，為國內(nèi)大中小型工業(yè)機器人用戶定制自動化焊接生產(chǎn)線，同時在平臺上集合了上千家國內(nèi)外知名機器人優(yōu)質(zhì)廠商，實現(xiàn)了從提供工業(yè)機器人本體、機器人標準系統(tǒng)，以及系統(tǒng)集成、遠程健康監(jiān)控、維護保養(yǎng)、技術(shù)培訓(xùn)到機器人翻新再制造為一體的循環(huán)式工業(yè)機器人全生命周期生態(tài)鏈。

隨著國內(nèi)相關(guān)財政補貼退坡和退出，以及新能源汽車對傳統(tǒng)燃油汽車的替代效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，中外新能源汽車大戰(zhàn)可能在5年內(nèi)爆發(fā)，屆時市場競爭將異常殘酷。國內(nèi)企業(yè)需要盡快提高研發(fā)水平，掌握核心自主技術(shù)，推出有競爭力的產(chǎn)品，才能占牢本土市場，而機器人摩擦攪拌焊的應(yīng)用也成為企業(yè)加緊布局的重要一環(huán)。