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(yīng)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(dāng)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(fù)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(yīng)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(fù)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(dāng)產(chǎn)品焊縫較長時,增加設(shè)備行程會導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fù)雜的產(chǎn)品適應(yīng)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(yīng)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(yīng)。
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(yīng)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(fù)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(yīng)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(yīng)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。