采用多關節機器人的摩擦攪拌焊接設備

日立電力解決方案公司與日本TryEngineering公司（總部：名古屋市）合作開發出了能進行品質優良的摩擦攪拌焊接（FSW）的通用多關節機器人。這種機器人具有省空間、成本低、通用性高的特點。銷售目標是汽車相關廠商、鋁制品廠商等的自動生產線。預定2016年4月開始銷售，設想價格為2000～3000萬日元（不含稅），將作為日立電力解決方案公司的商品銷售。 近年來，在汽車、飛機等運輸相關領域，輕量化需求越來越強烈。特別是汽車，為了進一步提高燃效，增加了鋁合金材料的采用。與之相伴的就是，在焊接鋁合金時必須應對比過去更復雜的形狀和曲面。而過去的熔焊和電阻焊等存在出現針孔、焊接后變形、組織粗糙等現象，會使材料特性發生較大變化。因此，需要一種既能實現高品質焊接，又能適應生產線自動化的新技術。 為此，兩家公司把日立電力解決方案擁有的FSW技術與TryEngineering擁有的機器人控制技術相結合，合作開發出了能沿復雜曲面焊接鋁合金等薄壁材料的摩擦攪拌焊機器人。將TryEngineering的“機器人包邊系統”的壓力控制、“機器人加工系統”的逆變器轉動控制，以及日立電力解決方案的FSW專利技術融合到一起，實現了多關節機器人的摩擦攪拌焊加工。而且支持異種材料接合。機器人采用的是安川電機的產品。機器人包邊系統是利用機器手前端安裝的滾柱施加微弱壓力，使鐵板彎曲的技術。 SW是1991年由英國焊接研究所（TWI）發明的，能夠利用轉動圓柱狀攪拌頭產生的摩擦熱使被焊材料軟化，通過攪拌實現焊接。因為是無需熔化材料的固態焊接，所以焊接強度高，焊接變形和內部缺陷非常少。日立制作所從1993年開始研究FSW，日立電力解決方案從2000年開始銷售采用這項技術、面向研發和生產的FSW裝置。而TryEngineering在開發適合鈑金加工領域的機器人包邊系統，以及提供機器人生產設備方面擁有許多成功先例，目前正在研發機器人系統產品，提供以機器人為核心的生產系統。 兩公司此次合作開發的產品有三大特點。第一，通過采用日立電力解決方案公司開發的扭矩控制技術，攪拌頭在被焊材料中插入的深度固定，實現了良好的焊接品質。第二，采用了適合自動生產線的通用200kg可搬運級別6軸多關節機器人。因為可以使用汽車生產工廠等的自動生產線常用的200kg可搬運級別機器人構筑系統，所以能夠通過多臺內聯，縮短作業時間。因為可以用于現有生產線，所以用于維護的備用部件可以通用。 第三，可利用選配功能自動更換機械手前端的工具，完成去除焊接時產生的毛刺（焊接面上的突起）、加工等作業。 該產品將在12月2日～5日于東京有明國際會展中心舉辦的“2015國際機器人展”上展出。