阿特拉斯·科普柯在混合连接领域有着非常丰富的产品类型和行业经验，提供全方位的创新型解决方案，其中包括SCA产品线基于粘接、密封和隔音的涂胶技术；Henrob产品线的自冲铆钉和自冲铆接技术； K-Flow产品线的流钻连接技术；以及Scheugenpflug注胶技术。致力于为白车身制造和电池制造过程提供其对应的解决方案，并且对于不同应用场景和材料组合，量身定制一站式的混合连接方案。比如白车身当中的铆接和流钻技术的结合，或者在电池制造当中，流钻和密封胶的混合连接。

高效连接的代表：流钻工艺

流钻连接是一种非常高效的连接方式，通过设备提供高转速和高压力，将螺钉从单面打入板材当中，一般把流钻连接技术分成了六个步骤。

首先看第一步，指的是螺栓的落座，它的预压能让钉尖在叠加板材之后启动低的转速和压力，进行预热的状态，在顶到板材之后开始进行穿刺，这时候可以看到蓝色和红色的曲线，就是转速和压力曲线，保证了很高的参数输出，在高转速和压力的同时让螺钉接触板材进行摩擦生热，摩擦生热并不是完全让板材熔化形成流体状的熔化状态，而是摩擦生热让板材进行软化，再通过螺钉的尖端进行穿刺。尖端穿刺以后，让这个锥形孔持续变成圆柱形的通道，这个过程中设备同时保持着高转速和高压力的状态。当孔拓宽之后，就开始攻丝了，攻丝过程中为了防止螺纹被打花，要让转速和压力下降，同时要关注扭矩的曲线，因为随着转速压力和板材温度的下降，导致扭矩升高，产生压减的状态。第五步，螺纹攻好之后，剩下的就沿着攻好的丝扭进去，这时候转速压力是比较低的，同时因为是沿着之前攻好的丝扭进去，扭矩也不会非常高，直到到第六步落坐，设备已经输出很低的转速和压力了，但同时会监测它的峰值扭矩，也就是说在螺栓打紧的瞬间，会监控到扭矩的峰值，一旦监控到峰值之后，就会认为FDS的工艺就结束了。 

可以看到整个过程中的几个步骤是比较复杂的，但实际上在生产中整个打钉的过程只需要1.8秒左右。设备提供的高效高速的连接方案之后，同时也会面临一些挑战，例如，螺钉作为是消耗品，它是在板材当中做为连接件的，每一个打钉结束之后，下一个螺钉的输送方式就成为了最主要的挑战，可能打钉子只需要两秒左右，但是吹送的时间可能要超过打钉的时间，这样产线就需要等待吹送。

明晰挑战 提出方法

首先是第一个挑战，就是生产的挑战，刚才讲到了吹送需要很长时间，另外我们在设备当中只能做到打一备一的方案，也就是说在打钉的过程中，只能在它的身上缓存一颗钉子，如果在高节拍或者高密集度的连接过程中，这两颗钉子是完全不够用的。

第二个是柔性化产线，现在好多车上都在推行多车型合一，一个产线产生多种车，这样有一些机器人，他需要大范围的调度管控，由于它是一种非柔性化的管控，是很影响汽车机器人的使用。因此，在目前的案例中，禁止FDS应用在七轴机器人上面使用。

最后是一个节能减排的挑战，节约电节约气的消耗，我们通过计算，FDS，也就是说流钻的工艺中，每打一个点需要消耗至少30升的压缩空气，换算成空压机压缩的电量其实也是蛮高的。面临这三种挑战的情况下，阿特拉斯进行了产品升级——弹夹连接工具。

生产优化 精准快速

首先弹夹连接工具是在传统的标准设备上进行的升级，在标准设备上加装了弹夹，它是加装在连接工具上的，而且可以看到中间是个螺旋状的构造，可以保证每个钉子都是单独存放的，可以减少卡钉率。

那么在加装了弹夹之后，它就有几大特点：

第一个是更快的送钉，因为它取消了送钉管的设计，就不需要从外面去吹送一个钉子到枪头，只需要从弹夹输送一个钉子到枪头就可以了，这样能节省1/3的工作节拍。

第二个是更高的预存，传统在市面上的标准设备，只能缓存一颗钉子，用弹夹设备可以加装70个钉子。而且70颗钉子用光了重新填充的时间也只需要15秒，也就是说弹夹70颗打空了也只需要15秒钟就把它填满了。

最后是更加环保，在工作状态下大概能节省66%的气体消耗，比如说原来的30升，现在减少到11升左右，而且在推送过程中也没有任何噪音。

在提升弹夹缓存的同时，对送钉机也进行了改造，送钉机上保证了原有的送料和6000颗的容量。同时我们又加装了缓存的轨道，这个缓存的轨道可以缓存72颗螺钉，也就是在弹夹打空的时候，一次就可以把弹夹填满，填充过程中是靠填充电机来进行填充的，可以保证钉子是一颗接一颗传进去，而不是多颗同时推进去产生卡钉的风险，这样填充过程会更精准，产线运转也会更加顺畅。

最后提供选配的支架，不同高度，不同的位置，都可以选装。整个送钉机是放在工作站外面的，通过送钉的轨道，将钉子输送到站内弹夹上，机器人过来装钉，进行对接，由刚才的填充电机对弹夹进行填充，满70颗之后机器人就可以带着它继续去打钉。

通过一个简单的计算，调研了一家电池壳体的生产厂商，他们应用了SBS的技术，进行了板和框体的连接，这种理解在目前的电池产业中是相当普遍的，用它来替换传统的搅拌摩擦。调研之后发现产能一年10万件，每个电池包上面需要120个连接点，可以看到用标准设备打一个电平均需要4.5秒，气源消耗需要3.6立方，这样算下来全年完成生产任务需要4台标准设备。右侧由于弹夹系统可以把4.5秒节省到3.5秒，可以把设备数量降到3台，也就是说从设备投入上来讲已经省了一台设备。

在设备上，进行了三点优化。

首先是空间的优化，因为少使用了一台设备，那既省了设备又省了机器人的占用空间，同时站外的送钉机位置，包括站内的电器接口都做了节省。

其次是节能环保，每生产一个电池壳体就节省大概2.28立方的压缩空间，10万件的年产能就可以节省大概22800立方，这样在推算回空压机的能源消耗就是非常大的提升。

最后比较直观的，就是设备投入，设备投入节省了FDS设备，同时也节省了机器人，通过计算可以发现这两台设备节省下来一后可以超过10万总体产线的优化。我们举的这个例子仅仅是在10万件年产能的案例，像现在，比如说大众，像蔚来生产节拍比较高的，他们需要30万件年产能，或者40万件年产能，所提升的设备投入以及产线优化不止是10万件的节省。

柔性优化 灵巧安全

从调研结果得知，在应用工位上，FDS是不允许应用的，首先它有几种限制，第一是松紧管的长度，由于松紧管是20米的，如果超过20米就会有卡钉和送不到位的风险，所以它不适合汽车机器人大范围的移动。

非柔性管的过度弯曲或者拉伸，都会导致管壁撕裂，频繁地更换或者频繁造成报警，会导致产线的维护成本过高。过长的松紧管也会影响时间。应用到弹夹系统之后，就可以实现连续70个打点，不需要等待，摆脱了机器人的臂长还有松紧管长度的弯折限制，可达性也会更高。现在松紧管的限制是弯曲半径要大于150毫米，这个在产线是很难达到的。

具体解决方法，可以配合换枪盘的应用，实现产线整体灵活性和柔性，比如流钻系统和焊枪或者铆枪进行切换，弹夹系统是更能够适配的。能够减少松紧管带来的损耗。通过以上这些介绍，可以得出弹夹系统在柔性产线当中是更能够适用。

阿特拉斯科普柯工艺技术（上海）有限公司产品专家赵浦江表示在阿特拉斯·科普柯上海的办公室里面会有一个混合连接的实验室，可以进行一些拉力测试、连接的准备，还有一些固件选型，帮助客户制定质量标准以及技术标准。在大多数的合作主机厂当中，都有其实验出现，流钻工艺都是需要前期做大量准备的实验，包括剖切、拉力实验，都是要做一个前期的技术储备。阿特拉斯·科普柯也是全中国唯一一家可以实现铆接、流钻连接、涂胶，几种设备做混合连接实验的地方。

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