全世界在役工業(yè)機(jī)器人大約有將近一半以上用于各種焊接生產(chǎn)。焊接機(jī)器人具有高效、質(zhì)量穩(wěn)定且通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。焊接過程的柔性化、自動化、智能化已成為先進(jìn)焊接裝備的重要發(fā)展趨勢。焊接機(jī)器人正經(jīng)歷著由單機(jī)示教再現(xiàn)型向多傳感、智能化的柔性機(jī)器人工作站或多機(jī)器人工作群方向發(fā)展。
機(jī)器人攪拌摩擦焊技術(shù)優(yōu)勢
重載工業(yè)機(jī)器人與先進(jìn)的焊接主軸裝備的系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊,將極大提升焊接作業(yè)柔性,適用于空間復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的批量化焊接制造,并進(jìn)一步提升焊接自動化程度和生產(chǎn)效率。使用機(jī)器人攪拌摩擦焊焊接時(shí),由于機(jī)器人柔性化程度高,焊接過程穩(wěn)定且無需人為干涉,因此,焊接質(zhì)量可以得到顯著提升,且有利于降低焊接生產(chǎn)成本。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)機(jī)器人攪拌摩擦焊單件焊接成本比機(jī)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(jī)器人進(jìn)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(jī)器人攪拌摩擦焊的主要技術(shù)優(yōu)勢有:綠色節(jié)能高效,焊接過程無污染;適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接,如平面二維、空間三維等結(jié)構(gòu);可匹配外部軸,自由擴(kuò)展機(jī)器人工作空間;可實(shí)現(xiàn)多模式過程控制,如壓力控制、扭矩控制等;接頭質(zhì)量良好,焊接過程穩(wěn)定性好。
機(jī)器人攪拌摩擦焊國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
自1997年開始,國外多家機(jī)構(gòu)就開始研發(fā)機(jī)器人攪拌摩擦焊工藝技術(shù)及裝備系統(tǒng)。近年來國外商業(yè)化的機(jī)器人攪拌摩擦焊系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),德國IGM公司、日本川崎重工及日本FANUC公司推出了自主研發(fā)的機(jī)器人攪拌摩擦焊系統(tǒng),瑞典ESAB公司與美國FSL公司在ABB機(jī)器人本體上成功集成了攪拌摩擦焊系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了空間曲面結(jié)構(gòu)焊接,在國內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)得到應(yīng)用。德國KUKA機(jī)器人集團(tuán)與歐宇航(EADS)創(chuàng)新工作室歷經(jīng)十年合作研發(fā),于2012年推出商業(yè)化的KR500MT機(jī)器人攪拌摩擦焊系統(tǒng),成為近兩年國際焊接工業(yè)展的重要亮點(diǎn),得到國內(nèi)外航空、航天、汽車、電力、電子等行業(yè)領(lǐng)域焊接工作者的普遍關(guān)注,并很快在電子行業(yè)得到推廣應(yīng)用。