我國已經成為天下公認的制作業(yè)大國，但我國工業(yè)制作自動化程度卻不高，工業(yè)機器人運用有限。2011年12月30日，工信部正式公布了《關于推動工業(yè)機器人財產進步的引導定見》，確立了我國工業(yè)機器人財產進步目的，即開辟知足用戶需求的工業(yè)機器人系統(tǒng)集成手藝、設計手藝及要害零部件制作手藝，正在汽車、船舶、電子、民爆、國防兵工等主要工業(yè)制作范疇推動工業(yè)機器人的規(guī)模化示范運用。
全球正在役工業(yè)機器人大約有快要一半以上適用于各類焊接出產。焊接機器人具有高效、質量穩(wěn)固且通用性強等長處。焊接歷程的柔性化、自動化、智能化已成為進步前輩焊接設備的主要成長趨勢。焊接機器人正履歷著由單機示教再現型向多傳感、智能化的柔性機器人事情站或多機器人事情群標的目的成長。
機器人攪拌磨擦焊技術優(yōu)勢
重載工業(yè)機器人取進步前輩的焊接主軸設備的系統(tǒng)集成實現攪拌磨擦焊，將極大提拔焊接功課柔性，適用于空間龐雜布局產物的批量化焊接制作，并進一步提拔焊接自動化水平和出產效力。運用機器人攪拌磨擦焊焊接時，因為機器人柔性化水平高，焊接歷程穩(wěn)固且無需人為干取，因而，焊接質量能夠獲得明顯提拔，且有利于低落焊接出產本錢。據外洋統(tǒng)計機器人攪拌磨擦焊單件焊接本錢比機器人氬弧焊低20%，只有多軸攪拌磨擦焊設備焊接本錢的一半。由此可見，采納機器人舉行攪拌磨擦焊正在大規(guī)模工業(yè)出產中具有明顯的本錢上風。另外，機器人攪拌磨擦焊的重要技術上風有：綠色節(jié)能高效，焊接歷程無污染；適用于龐雜布局焊接，如平面二維、空間三維等布局；可婚配外部軸，自在擴大機器人事情空間；可實現多形式歷程掌握，如壓力掌握、扭矩掌握等；接頭質量優(yōu)良，焊接歷程穩(wěn)固性好。
機器人攪拌磨擦焊國內外進步近況
自1997年最先，外洋多家機構就最先研發(fā)機器人攪拌磨擦焊工藝技術及設備體系。近年來外洋商業(yè)化的機器人攪拌磨擦焊體系不斷涌現，德國IGM公司、日本川崎重工及日本fanuc公司推出了自立研發(fā)的機器人攪拌磨擦焊體系，瑞典ESAB公司取美國FSL公司正在abb機器人本體上勝利集成了攪拌磨擦焊體系（圖1a），實現了空間曲面構造焊接，正在國內外多家科研機構獲得運用。德國kuka機器人團體取歐宇航（EADS）立異工作室歷經十年互助研發(fā)，于2012年推出商業(yè)化的KR500MT機器人攪拌磨擦焊體系（圖1b），成為近兩年國際焊接工業(yè)展的主要亮點，獲得國內外航空、航天、汽車、電力、電子等行業(yè)范疇焊接工作者的遍及存眷，并很快正在電子行業(yè)獲得推廣運用。
我國正在機器人攪拌磨擦焊體系集成研發(fā)及工程化推廣應用等方面一向遠遠降后于外洋，近五年來海內才入手下手展開機器人攪拌磨擦焊工藝研發(fā)和體系集成研討。中航工業(yè)制作所作為海內首家由事攪拌磨擦焊技能研討的單元，于2011年由外洋引進了一臺重載機器人攪拌磨擦焊體系（如圖2a所示）。正在此基礎上，展開了機器人攪拌磨擦焊技能的探索性研討，對機器人攪拌磨擦焊體系及空間曲面布局焊接有了開端熟悉。
機器人攪拌磨擦焊市場需求分析
攪拌磨擦焊正在我國已履歷了十余年的手藝和設備研發(fā)，市場認可度高。能夠預期將來五年內，攪拌磨擦焊將迎來市場化推行及工程化運用的飛騰。中航工業(yè)制作所正在攪拌磨擦焊手藝研發(fā)基礎上，逐步形成起攪拌磨擦焊產物批量加工、系列化專機設備生產能力，至今已研制成功多種系列攪拌磨擦焊設備，漸漸形成了大型寬幅帶筋壁板、液冷風冷散熱器、筒體結構件等多種別產物，攪拌磨擦焊產物的進步愈來愈呈現出規(guī)模化進步的趨向，逐步形成了完善的產物體系（圖2）。
國度對節(jié)能減排的請求越來越高，汽車、船舶、軌道交通、民用航空、電力、冶金等行業(yè)對輕量化的請求還越來越高，進步前輩的攪拌磨擦焊手藝取高柔性自動化攪拌磨擦焊設備將成為這一些行業(yè)的環(huán)節(jié)零部件產物實現綠色輕量化、高效精益出產的環(huán)節(jié)。重載工業(yè)機器人攪拌磨擦焊設備的泛起，將極大進步攪拌磨擦焊的事情柔性，拓展功課空間和適用性。據IFR統(tǒng)計，2014年我國將成為環(huán)球最大的工業(yè)機器人運用市場。這類“井噴式”的市場需求將有力推進我國機器人攪拌磨擦焊手藝和設備工業(yè)的生長。
正在飛機布局制作中，機器人攪拌磨擦焊體系有望應適用于龐雜曲面機身壁板焊接制作，實現長桁、隔板、框取蒙皮，和機翼布局的焊接。歐宇航已將機器人靜軸肩攪拌磨擦焊適用于空客A380翼肋、翼盒、機身窗體增強布局產物的試制。日本川崎重工將機器人攪拌磨擦點焊應適用于直升機艙門的研制。正在汽車布局制作中，機器人攪拌磨擦焊體系有望應適用于龐雜曲面車體布局制作，實現龐雜車體布局及不等厚裁剪板的焊接，日本川崎重工已將機器人攪拌磨擦點焊應適用于汽車車門布局件的批產，采取機器人攪拌磨擦焊還能夠實現電動汽車（或夾雜動力汽車）電池托盤的焊接。正在電力電子行業(yè)各種散熱產物的制作中，機器人攪拌磨擦焊上風更加突出，采取該項技能取設備，能夠實現各種散熱產物（如冷板、液冷風冷散熱器、機電電池殼體、IGBT、ECU散熱器）的高效率、高質量出產制作。正在花費電子行業(yè)，機器人攪拌磨擦焊的工程化運用層面還取得了長足發(fā)展，德國kuka機器人團體取歐宇航（EADS）立異工作室互助研發(fā)的機器人攪拌磨擦焊體系，已適用于蘋果公司iMac高端一體機產物殼體的焊接出產（見圖3）。
機器人攪拌磨擦焊技能發(fā)展趨向淺析
機器人攪拌磨擦焊手藝取設備，是近年來攪拌磨擦焊手藝取高端設備的主要發(fā)展方向，已成為當前國際攪拌磨擦焊手藝研發(fā)熱門，并得到了國內外焊接工程手藝人員和工業(yè)用戶的普遍存眷。當前機器人攪拌磨擦焊手藝，亟待解決以下幾方面關鍵手藝：
適用于攪拌磨擦焊接的重載工業(yè)機器人本體設計取制作手藝。
適用于機器人焊接的攪拌磨擦焊機頭設計取制作手藝，尤其是新型攪拌磨擦焊工藝的應用，如攪拌磨擦點焊、靜軸肩攪拌磨擦焊、雙軸肩攪拌磨擦焊等。
機器人攪拌磨擦焊系統(tǒng)集成技能，尤其是取多種傳感控制系統(tǒng)的集成，以實現智能化自動化焊接。
冗余自由度機器人攪拌磨擦焊途徑計劃及協(xié)同操縱技能。將機器人取外部軸、變位機或多臺機器人機器人系統(tǒng)集成實現高效功課，是智能焊接機器人開展的主要標的目的。
機器人攪拌磨擦焊途徑和工藝計劃技能。當前工業(yè)產品多具有小批量多種類特性，規(guī)定生產線具有柔性制作才能。接納工業(yè)機器人開展攪拌磨擦焊時，對焊接按次及功課途徑必需開展工藝計劃，并經由過程離線編程實現過問磨練和指令生成，并且必需融合前序生產歷程實時信息，對后續(xù)加工歷程開展同步調解。