一、前言
近年來,我國新能源汽車產業發展迅猛,在新能源汽車生產過程中,焊接工藝至關重要,直接影響產品質量與生產效率。自動化焊接設備憑借其高效、穩定的特性,在大批量生產中占據重要地位。攪拌摩擦焊(FSW)作為一種先進的固相連接技術,在汽車制造領域得到廣泛應用。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中的表現。
二、FSW 機器人和龍門參數對比
自動化生產線在解決大批量生產問題上優勢顯著,通過各類自動化設備與控制系統協同工作,實現生產過程自動化,提高生產效率與產品質量一致性。自動化焊接設備的選型需綜合考慮精度、速度、負載能力等核心參數。表1為FSW機器人H1K500(圖1)與龍門FSWG-3222(圖2)的詳細參數對比:
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,能夠在三維空間內實現復雜運動軌跡,在新能源汽車電池盒焊接中,可靈活調整姿態,精準焊接不同位置和角度的焊點,適應多樣化產品設計需求。
3.1.2 負載能力
依據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卓越,確保產品質量穩定。3.2 龍門FSWG-3222參數特點
3.2.1 運動范圍
龍門FSWG-3222運動范圍較大,可覆蓋較大工作區域。但當產品焊縫較長時,增加設備行程會導致成本同步上升。
3.2.2 剛性與穩定性
因其結構特點,龍門FSWG-3222剛性和穩定性較高。在高速、高精度焊接時,能有效減少振動,保障焊接質量。
3.2.3 負載能力
大型龍門FSWG-3222負載能力極強,可承載數噸甚至數十噸重量,在大焊深結構方面優勢明顯。
四、FSW 機器人H1K500與龍門FSWG-3222設備應用對比
4.1 空間布局靈活性
龍門FSWG-3222結構龐大,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,位置和布局調整困難,靈活性差。例如,對其所在產線進行改造或重新布局時,拆卸、移動和重新安裝設備需耗費大量時間和成本。
機器人H1K500設備體積相對較小,安裝布局靈活。可根據生產需求在不同車間區域快速部署,甚至在同一車間內靈活調整工作位置,適應不同產品生產流程變化。如企業臨時增加新產品生產線時,機器人設備可迅速調配投入生產。
4.2 產品適應性
龍門FSWG-3222主要適用于大型、標準化程度較高的產品生產。由于其運動方式和加工范圍相對固定,對產品型號變化大、設計復雜的產品適應性較差。
機器人H1K500設備憑借多自由度靈活運動特性,能快速適應產品設計變化和多樣化生產需求。通過簡單程序調整,即可實現對不同形狀、尺寸產品加工和裝配操作的快速響應。
4.3 生產流程調整靈活性
龍門FSWG-3222生產流程相對固定,確定加工工藝和流程后,更改難度大。生產過程中若需優化或調整工藝流程,可能需對設備硬件結構和控制系統進行大幅改動,影響生產進度并增加成本。
機器人H1K500生產流程調整便捷。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,適應不同生產流程需求。
4.4 運行與維護成本
龍門FSWG-3222能耗高,需持續大量電力維持運行,設備結構復雜,零部件磨損快,維護保養成本高。出現故障時,維修時間長,會影響生產進度,造成較大經濟損失。
機器人設備能耗低,運行成本相對較少,機器人的機械結構簡單,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、結論
綜合對比分析FSW機器人H1K500與龍門FSWG-3222在參數、特點及應用方面的差異可知,在大批量產品焊接生產中,兩者各有優劣。
機器人H1K500:運動靈活性高、產品適應性強、生產流程調整便捷、運行與維護成本低,更適合產品多樣化、生產流程多變的生產場景;
龍門FSWG-3222:運動范圍大、剛性與穩定性好、負載能力強,在大型、標準化產品生產,尤其是大焊深焊接方面具有優勢。
企業選型建議:
若產品類型多、更新快,且場地有限,優先選擇FSW機器人。
2、若生產大型標準化工件,且對負載和穩定性要求高,可選擇龍門設備。
3、對于混合生產需求,可考慮“機器人+龍門”協同布局,兼顧效率與柔性。