在電動(dòng)化和排放要求升級(jí)的雙重驅(qū)動(dòng)前提下，汽車生產(chǎn)商需要應(yīng)付驅(qū)動(dòng)電池帶來的額外重量或是使用排放達(dá)標(biāo)的小型內(nèi)燃機(jī)。于是，車身輕量化就成為一個(gè)變相提升能耗使用效率的關(guān)鍵課題—譬如，加強(qiáng)鋁合金以及其他種類輕型合金材料在車身、車架及底盤部件中的使用比例，這無疑是當(dāng)下許多新能源汽車廠商給出的主流方案之一。這一過程中，身處大批量、快節(jié)奏的車身裝配工廠內(nèi)的焊接工程師，希望找尋到針對(duì)此類材料高質(zhì)量焊接的先進(jìn)自動(dòng)化手段。

來自美國(guó)的Tolomatic拓美克自動(dòng)化產(chǎn)品（蘇州）有限公司依靠自身70年以來在線性運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)加持，為電阻點(diǎn)焊的精確實(shí)施摸索出新的解決方案—結(jié)合焊接力監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)控制。這一次，他們選擇與奇石樂一起。

始于面向面粉加工行業(yè)的全自動(dòng)包裝機(jī)，Tolomatic成立于1954年，總部位于美國(guó)的明尼阿波利斯市郊，目前在中國(guó)、德國(guó)、墨西哥等不同地區(qū)擁有總計(jì)300多名員工，為全球多個(gè)主要市場(chǎng)提供創(chuàng)新的自動(dòng)化線性運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品，囊括電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器以及動(dòng)力傳輸部件三個(gè)大類。2004年，隨著美系汽車品牌的合資生產(chǎn)落地，Tolomatic在一些全球采購(gòu)項(xiàng)目中將產(chǎn)品引入到中國(guó)市場(chǎng)，并在2015年正式投資建立位于蘇州的全資子公司和第一座設(shè)立在亞洲地區(qū)的工廠，開始著手將部分暢銷的產(chǎn)品型號(hào)進(jìn)行本地生產(chǎn)和客制升級(jí)。作為發(fā)明了世界首個(gè)浮在軸上的直角齒輪箱和首批無桿氣缸產(chǎn)品的家族企業(yè)，Tolomatic自動(dòng)化產(chǎn)品始終在汽車（點(diǎn)焊控制）、石油化工（流量控制）、食品/飲料（食品級(jí)切割）、包裝（自動(dòng)化設(shè)備）、航空航天（模擬器）等諸多行業(yè)發(fā)揮作用，提供基于高精度、高重復(fù)性精度和高效率的直線運(yùn)動(dòng)（推/拉）控制應(yīng)用 。這其中，就包含了搭載于焊接機(jī)器人手臂末端焊槍上的一體式伺服電機(jī)電動(dòng)缸。

“機(jī)器人點(diǎn)焊電機(jī)的產(chǎn)品領(lǐng)域主要分為兩個(gè)大類：傳統(tǒng)分體式和一體式，我們?cè)O(shè)計(jì)和制造的就是一體式的中空伺服電機(jī)--兼顧體積重量的優(yōu)化、高出力的性能，并且因?yàn)檗饤壛藗鹘y(tǒng)的皮帶等易損件，大大減少維護(hù)保養(yǎng)的工作量?！?/p>

何睿，Tolomatic中國(guó)區(qū)的總經(jīng)理，從17年加入至今一直負(fù)責(zé)管理整個(gè)公司的業(yè)務(wù)、生產(chǎn)和營(yíng)運(yùn)，擁有近20年的汽車制造行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷。說起屬于Tolomatic點(diǎn)焊電缸產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)，何總不僅提到了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更對(duì)自家的關(guān)鍵技術(shù)稱贊有加，

“硬件上，我們?yōu)槠煜碌腟ervoWeld點(diǎn)焊系列電缸配備了行業(yè)頂級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠，在秉承高重復(fù)性精度（±3%）的同時(shí)，能夠擁有極高的DLR（動(dòng)態(tài)負(fù)載等級(jí)）指數(shù)。這意味著多達(dá)千萬次的運(yùn)行壽命以及單位時(shí)間內(nèi)最多的工作次數(shù)，為客戶快速攤銷投資成本?！?/p>

在軟件端，Tolomatic經(jīng)由和焊槍廠商的長(zhǎng)期合作研發(fā)，為市面主流品牌的所有機(jī)器人手臂控制系統(tǒng)預(yù)先做好了算法適配和驅(qū)動(dòng)文件配置，方便集成商和終端用戶的隨時(shí)調(diào)用。

“隨著近幾年國(guó)內(nèi)新能源汽車的市場(chǎng)普及，鋁合金車架的運(yùn)用已經(jīng)越來越多，這也是我們能從焊接工藝一線明顯感知到的變化?！?/p>

鋁合金材質(zhì)，相比于鋼材來說，擁有更低的熔點(diǎn)（鋁合金，大約在660℃左右；鋼材，一般在1500℃上下）。作為宣傳上的賣點(diǎn)之一，鋁材可塑性更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)反映到加工過程中則會(huì)凸顯出其強(qiáng)度較低，焊接窗口期大幅縮短的特點(diǎn)。僅僅使用普通的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制程序（位移距離、焊接點(diǎn)位停留時(shí)間）已經(jīng)難以保證焊接成果的一致性。另一方面，鋁合金板材常具備更大的厚度來滿足車身的剛性需求，導(dǎo)致在焊接工藝中需要配置更高的電流，再加上本身的優(yōu)秀導(dǎo)電性，非常容易在焊接時(shí)觸發(fā)分流現(xiàn)象，從而造成燒穿/裂孔/焊點(diǎn)不良等各類質(zhì)量問題。

“主機(jī)廠客戶，在鋁車身的自動(dòng)化焊接線上，往往希望對(duì)焊接時(shí)的動(dòng)態(tài)壓力和電機(jī)的出力有更精確的把控。因此需要整個(gè)系統(tǒng)中配置精度高的傳感器，形成閉環(huán)控制。我們和奇石樂在內(nèi)置式壓力傳感器電缸項(xiàng)目上的合作也是基于這個(gè)出發(fā)點(diǎn)，并且已經(jīng)經(jīng)過了多年的論證和測(cè)試?！?/p>

通過在電機(jī)末端布署來自奇石樂的9180型環(huán)狀壓電式力傳感器，Tolomatic可以為焊接行業(yè)客戶提供真正柔性、精準(zhǔn)的焊接過程控制技術(shù)。

“早先年，我們從市面上選取了一些傳感器品牌，包括應(yīng)變式和壓電式，并把各個(gè)廠家的方案進(jìn)行測(cè)試和比較。我們發(fā)現(xiàn)，奇石樂提供的傳感器與我們Tolomatic的一體式電缸有著很好的設(shè)計(jì)匹配度?！?/p>

由于需要將整個(gè)傳感器、線纜打包集成在電缸密閉的缸體之內(nèi)，傳感器自身必須在反饋的靈敏度、精度、速度、集成性、使用壽命以及抗干擾等各維度具備等同于”全能六邊形“的過硬素質(zhì)，并且使用特殊鋼制外殼，經(jīng)過焊接封裝處理，擁有極佳的密封性（抗油抗脂抗硅）。此外，該款產(chǎn)品在集成后無須反復(fù)標(biāo)定，可有效縮短設(shè)備的維護(hù)時(shí)間。Tolomatic也會(huì)在出廠前對(duì)傳感器進(jìn)行100%的標(biāo)定測(cè)試，為每一套“即插即用”的點(diǎn)焊測(cè)量組合把關(guān)。

點(diǎn)焊質(zhì)量保證 –

為什么要使用奇石樂傳感器？

內(nèi)置式奇石樂壓力傳感器的焊接過程監(jiān)控方案，具備以下多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：

? 實(shí)時(shí)測(cè)量整個(gè)焊接過程中的微小力值變化；

? 在測(cè)試和實(shí)際生產(chǎn)監(jiān)控時(shí)都能準(zhǔn)確呈現(xiàn)出從焊點(diǎn)到槍體，再到電機(jī)末端的動(dòng)態(tài)壓力，其測(cè)量的對(duì)象理論上包含了多個(gè)完整的變量；

? 內(nèi)部集成，節(jié)省安裝成本和時(shí)間；

? 在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中確保穩(wěn)定，降低故障率和線纜破壞；

常說汽車行業(yè)的發(fā)展水平代表了一個(gè)地區(qū)乃至一個(gè)國(guó)家的整體科研+工業(yè)現(xiàn)狀，無論是從市場(chǎng)體量、從研發(fā)投入還是從相關(guān)的龐大供應(yīng)鏈角度出發(fā)，都能一窺該產(chǎn)業(yè)無與倫比的影響力。隨之而來的，任意一個(gè)新技術(shù)、新材料的面世和使用都會(huì)對(duì)整個(gè)行業(yè)的上下游造成牽一發(fā)而動(dòng)全身的后果。在焊接自動(dòng)化領(lǐng)域也同樣如是，集成壓力傳感器的鋁合金電阻點(diǎn)焊監(jiān)控方案已悄然在德國(guó)、美國(guó)、中國(guó)等多個(gè)知名傳統(tǒng)主機(jī)廠和新能源汽車品牌制造商通過驗(yàn)證和實(shí)裝使用。作為各自細(xì)分市場(chǎng)技術(shù)先行者的兩家家族企業(yè)，Tolomatic和奇石樂也勢(shì)必將會(huì)在這個(gè)領(lǐng)域共同攜手，為全球客戶提供更精確可靠的焊接控制方案。