探索ABB机器人系列｜在搅拌摩擦焊工序中的应用
背景：
汽车等制造业，轻量化是一种趋势，铝、镍、锌等轻合金已经在逐步取代钢铁成为汽车、轨道交通等行业的主要材质。而以黑色金属为主的传统焊接技术升级为以轻合金和有色金属为主的焊接技术也成为一种趋势。
搅拌摩擦焊（FSW)作为一种快速发展的新型固相焊接方法,正在成为世界范围内的热点焊接方法。该方法自发明以来就受到制造工业关注,现正在逐渐成为轻合金金属的主导焊接方法,中国搅拌摩擦焊中心，17年专注于搅拌摩擦焊接技术的研究与应用，实现在新型飞机、空间飞行器、舰船、高速列车、汽车、电子、电力以及能源等行业的广泛应用。
搅拌摩擦焊作为铝、镁等合金的优选焊接方法，具有接头质量高，焊接变形小，以及焊接过程绿色无污染的特点。
挑战：
搅拌摩擦焊的工序，需要将橡胶焊接到金属零件上，不仅焊点难掌握，容易灼伤产生次品，人也容易被飞边刮伤。焊接后的铝屑飞边，既坚硬又锋利，经常要使用合金铲刀去除，一天下来，会导致腰酸背痛手抽筋。现急需采用机器人代替人工完成这道工序。
解决方案：
基于ABB力控技术，ABB机器人提供完整的搅拌摩擦焊解决方案。能够提高其生产效率和焊接质量，在船舶，航空航天和汽车，尤其是新能源汽车领域具有广阔的应用前景。
ABB搅拌摩擦焊系统由搅拌摩擦焊管线包、搅拌摩擦控制柜、搅拌头、FSW设备和液冷系统组成，适用于不同型号的各款机器人，如重载IRB 8700和IRB 6700机器人。配合焊具管理系统与可视化的工艺参数，用户可快速设置焊接倾角并选择直线或圆弧焊接指令。焊具管理系统还支持搅拌针检测、焊缝起止点寻位等附加功能，为更高质量的焊接提供前期保障。
ABB机器人提供的搅拌摩擦焊解决方案包含了静轴肩与动轴肩两种工艺。电机转速可达4000rpm，搅拌针寿命可达2000m。基于ABB机器人的力控恒压力控制，最大下压力可达15KN，最大焊接速度可达3m/min。焊接型材厚度最高可达10mm。此工艺下形成的焊缝表面美观，焊后的工件也有变形小、质量稳定、拐角过渡圆滑等特点。而动轴肩工艺有着优秀的动轴肩飞边控制，能够优化圆形焊接及水冷板形状焊接的效果。
搅拌摩擦焊还可用于曲面型材的焊接。与手工进行曲面焊接相较，机器人技术的应用能够减少焊接缺陷及焊后的返修打磨量。
ABB机器人集成一体化的搅拌摩擦焊能够应用到不同领域，为客户提供更高的柔性化生产。ABB机器人应用于新能源电池盒托盘生产，其焊缝强度可达母材的80%以上，并且形成优异的焊缝接头组织。提高生产柔性并缩短交付时间，同时保证产品的高质量和稳定性。
优势：
1、占地面积大幅缩小
2、焊接速度提高50%
3、灵活度高，能够进行一维，二维和三维结构的焊接
4、质量好，可实现无飞边的高质量焊缝
5、降低生产成本，无需后续的人工打磨
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