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(dòng)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(jìn)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(jī)器人H1K500與龍門FSWG-3222展開對(duì)比研究，深入剖析兩者在實(shí)際生產(chǎn)中的表現(xiàn)。
二、FSW 機(jī)器人和龍門參數(shù)對(duì)比
自動(dòng)化生產(chǎn)線在解決大批量生產(chǎn)問題上優(yōu)勢(shì)顯著，通過各類自動(dòng)化設(shè)備與控制系統(tǒng)協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量一致性。自動(dòng)化焊接設(shè)備的選型需綜合考慮精度、速度、負(fù)載能力等核心參數(shù)。表1為FSW機(jī)器人H1K500（圖1）與龍門FSWG-3222（圖2）的詳細(xì)參數(shù)對(duì)比：
三、FSW 機(jī)器人H1K500與龍門FSWG-3222特點(diǎn)分析
3.1 FSW 機(jī)器人H1K500參數(shù)特點(diǎn)
3.1.1 運(yùn)動(dòng)靈活性
FSW機(jī)器人H1K500具備6軸甚至更多自由度，當(dāng)產(chǎn)品焊縫較長時(shí)，可通過增加第七軸拓展焊接范圍，能夠在三維空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)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(zhǔn)焊接不同位置和角度的焊點(diǎn)，適應(yīng)多樣化產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求。
3.1.2 負(fù)載能力
依據(jù)FSW焊接工藝要求，該機(jī)器人負(fù)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(jī)器人重復(fù)定位精度可達(dá)±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(diǎn)
3.2.1 運(yùn)動(dòng)范圍
龍門FSWG-3222運(yùn)動(dòng)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(shí)，增加設(shè)備行程會(huì)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(diǎn)，龍門FSWG-3222剛性和穩(wěn)定性較高。在高速、高精度焊接時(shí)，能有效減少振動(dòng)，保障焊接質(zhì)量。
3.2.3 負(fù)載能力
大型龍門FSWG-3222負(fù)載能力極強(qiáng)，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(shì)明顯。
四、FSW 機(jī)器人H1K500與龍門FSWG-3222設(shè)備應(yīng)用對(duì)比
4.1 空間布局靈活性
龍門FSWG-3222結(jié)構(gòu)龐大，安裝運(yùn)行需固定的大型廠房空間，對(duì)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(duì)其所在產(chǎn)線進(jìn)行改造或重新布局時(shí)，拆卸、移動(dòng)和重新安裝設(shè)備需耗費(fèi)大量時(shí)間和成本。
機(jī)器人H1K500設(shè)備體積相對(duì)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(shí)增加新產(chǎn)品生產(chǎn)線時(shí)，機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化程度較高的產(chǎn)品生產(chǎn)。由于其運(yùn)動(dòng)方式和加工范圍相對(duì)固定，對(duì)產(chǎn)品型號(hào)變化大、設(shè)計(jì)復(fù)雜的產(chǎn)品適應(yīng)性較差。
機(jī)器人H1K500設(shè)備憑借多自由度靈活運(yùn)動(dòng)特性，能快速適應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化和多樣化生產(chǎn)需求。通過簡單程序調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(duì)設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行大幅改動(dòng)，影響生產(chǎn)進(jìn)度并增加成本。
機(jī)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(jī)器人運(yùn)動(dòng)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(yùn)行與維護(hù)成本
龍門FSWG-3222能耗高，需持續(xù)大量電力維持運(yùn)行，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件磨損快，維護(hù)保養(yǎng)成本高。出現(xiàn)故障時(shí)，維修時(shí)間長，會(huì)影響生產(chǎn)進(jìn)度，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。
機(jī)器人設(shè)備能耗低，運(yùn)行成本相對(duì)較少，機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，日常維護(hù)主要是檢查和更換易損件，維護(hù)成本低。
龍門布局案例VS機(jī)器人布局案例如下圖所示：
五、結(jié)論
綜合對(duì)比分析FSW機(jī)器人H1K500與龍門FSWG-3222在參數(shù)、特點(diǎn)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(jī)器人H1K500：運(yùn)動(dòng)靈活性高、產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)流程調(diào)整便捷、運(yùn)行與維護(hù)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(yùn)動(dòng)范圍大、剛性與穩(wěn)定性好、負(fù)載能力強(qiáng)，在大型、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品生產(chǎn)，尤其是大焊深焊接方面具有優(yōu)勢(shì)。
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(jī)器人。
2、若生產(chǎn)大型標(biāo)準(zhǔn)化工件，且對(duì)負(fù)載和穩(wěn)定性要求高，可選擇龍門設(shè)備。
3、對(duì)于混合生產(chǎn)需求，可考慮“機(jī)器人+龍門”協(xié)同布局，兼顧效率與柔性。
