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采用多关节机器人的摩擦搅拌焊接设备(图)_0

  日立电力解决方案公司与日本Try Engineering公司 (总部:名古屋市)合作开发出了能进行品质优良的摩擦搅拌焊接(FSW)的通用多关节机器人。这种机器人具有省空间、成本低、通用性高的特点。销售目标是汽车相关厂商、铝制品厂商等的自动生产线。预定2016年4月开始销售,设想价格为2000~3000万日元(不含税),将作为日立电力解决方案公司的商品销售。

  近年来,在汽车、飞机等运输相关领域,轻量化需求越来越强烈。特别是汽车,为了进一步提高燃效,增加了铝合金材料的采用。与之相伴的就是,在焊接铝合金时必须应对比过去更复杂的形状和曲面。而过去的熔焊和电阻焊等存在出现针孔、焊接后变形、组织粗糙等现象,会使材料特性发生较大变化。因此,需要一种既能实现高品质焊接,又能适应生产线自动化的新技术。

  为此,两家公司把日立电力解决方案拥有的FSW技术与Try Engineering拥有的机器人控制技术相结合,合作开发出了能沿复杂曲面焊接铝合金等薄壁材料的摩擦搅拌焊机器人。将Try Engineering的机器人包边系统的压力控制、机器人加工系统的逆变器转动控制,以及日立电力解决方案的FSW专利技术融合到一起,实现了多关节机器人的摩擦搅拌焊加工。而且支持异种材料接合。机器人采用的是安川电机的产品。机器人包边系统是利用机器手前端安装的滚柱施加微弱压力,使铁板弯曲的技术。

  SW是1991年由英国焊接研究所(TWI)发明的,能够利用转动圆柱状搅拌头产生的摩擦热使被焊材料软化,通过搅拌实现焊接。因为是无需熔化材料的固态焊接,所以焊接强度高,焊接变形和内部缺陷非常少。日立制作所从1993年开始研究FSW,日立电力解决方案从2000年开始销售采用这项技术、面向研发和生产的FSW装置。而Try Engineering在开发适合钣金加工领域的机器人包边系统,以及提供机器人生产设备方面拥有许多成功先例,目前正在研发机器人系统产品,提供以机器人为核心的生产系统。

  两公司此次合作开发的产品有三大特点。第一,通过采用日立电力解决方案公司开发的扭矩控制技术,搅拌头在被焊材料中插入的深度固定,实现了良好的焊接品质。第二,采用了适合自动生产线的通用200kg可搬运级别6轴多关节机器人。因为可以使用汽车生产工厂等的自动生产线常用的200kg可搬运级别机器人构筑系统,所以能够通过多台内联,缩短作业时间。因为可以用于现有生产线,所以用于维护的备用部件可以通用。

  第三,可利用选配功能自动更换机械手前端的工具,完成去除焊接时产生的毛刺(焊接面上的突起)、加工等作业。

  该产品将在12月2日~5日于东京有明国际会展中心举办的2015国际机器人展上展出。

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