在電動化和排放要求升級的雙重驅(qū)動前提下，汽車生產(chǎn)商需要應付驅(qū)動電池帶來的額外重量或是使用排放達標的小型內(nèi)燃機。于是，車身輕量化就成為一個變相提升能耗使用效率的關(guān)鍵課題—譬如，加強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，希望找尋到針對此類材料高質(zhì)量焊接的先進自動化手段。

來自美國的Tolomatic拓美克自動化產(chǎn)品（蘇州）有限公司依靠自身70年以來在線性運動控制領(lǐng)域的經(jīng)驗加持，為電阻點焊的精確實施摸索出新的解決方案—結(jié)合焊接力監(jiān)測的動態(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)的全自動包裝機，Tolomatic成立于1954年，總部位于美國的明尼阿波利斯市郊，目前在中國、德國、墨西哥等不同地區(qū)擁有總計300多名員工，為全球多個主要市場提供創(chuàng)新的自動化線性運動控制產(chǎn)品，囊括電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器以及動力傳輸部件三個大類。2004年，隨著美系汽車品牌的合資生產(chǎn)落地，Tolomatic在一些全球采購項目中將產(chǎn)品引入到中國市場，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)品型號進行本地生產(chǎn)和客制升級。作為發(fā)明了世界首個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自動化產(chǎn)品始終在汽車（點焊控制）、石油化工（流量控制）、食品/飲料（食品級切割）、包裝（自動化設備）、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、高重復性精度和高效率的直線運動（推/拉）控制應用 。這其中，就包含了搭載于焊接機器人手臂末端焊槍上的一體式伺服電機電動缸。

“機器人點焊電機的產(chǎn)品領(lǐng)域主要分為兩個大類：傳統(tǒng)分體式和一體式，我們設計和制造的就是一體式的中空伺服電機--兼顧體積重量的優(yōu)化、高出力的性能，并且因為摒棄了傳統(tǒng)的皮帶等易損件，大大減少維護保養(yǎng)的工作量?！?/p>

何睿，Tolomatic中國區(qū)的總經(jīng)理，從17年加入至今一直負責管理整個公司的業(yè)務、生產(chǎn)和營運，擁有近20年的汽車制造行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷。說起屬于Tolomatic點焊電缸產(chǎn)品的競爭力優(yōu)勢，何總不僅提到了結(jié)構(gòu)設計，更對自家的關(guān)鍵技術(shù)稱贊有加，

“硬件上，我們?yōu)槠煜碌腟ervoWeld點焊系列電缸配備了行業(yè)頂級的標準式行星滾柱絲杠，在秉承高重復性精度（±3%）的同時，能夠擁有極高的DLR（動態(tài)負載等級）指數(shù)。這意味著多達千萬次的運行壽命以及單位時間內(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)由和焊槍廠商的長期合作研發(fā)，為市面主流品牌的所有機器人手臂控制系統(tǒng)預先做好了算法適配和驅(qū)動文件配置，方便集成商和終端用戶的隨時調(diào)用。

“隨著近幾年國內(nèi)新能源汽車的市場普及，鋁合金車架的運用已經(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。”

鋁合金材質(zhì)，相比于鋼材來說，擁有更低的熔點（鋁合金，大約在660℃左右；鋼材，一般在1500℃上下）。作為宣傳上的賣點之一，鋁材可塑性更強的優(yōu)勢反映到加工過程中則會凸顯出其強度較低，焊接窗口期大幅縮短的特點。僅僅使用普通的機械手運動控制程序（位移距離、焊接點位停留時間）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)秀導電性，非常容易在焊接時觸發(fā)分流現(xiàn)象，從而造成燒穿/裂孔/焊點不良等各類質(zhì)量問題。

“主機廠客戶，在鋁車身的自動化焊接線上，往往希望對焊接時的動態(tài)壓力和電機的出力有更精確的把控。因此需要整個系統(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目上的合作也是基于這個出發(fā)點，并且已經(jīng)經(jīng)過了多年的論證和測試。”

通過在電機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，包括應變式和壓電式，并把各個廠家的方案進行測試和比較。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計匹配度?！?/p>

由于需要將整個傳感器、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標定，可有效縮短設備的維護時間。Tolomatic也會在出廠前對傳感器進行100%的標定測試，為每一套“即插即用”的點焊測量組合把關(guān)。

點焊質(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，具備以下多項優(yōu)勢：

? 實時測量整個焊接過程中的微小力值變化；

? 在測試和實際生產(chǎn)監(jiān)控時都能準確呈現(xiàn)出從焊點到槍體，再到電機末端的動態(tài)壓力，其測量的對象理論上包含了多個完整的變量；

? 內(nèi)部集成，節(jié)省安裝成本和時間；

? 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)展水平代表了一個地區(qū)乃至一個國家的整體科研+工業(yè)現(xiàn)狀，無論是從市場體量、從研發(fā)投入還是從相關(guān)的龐大供應鏈角度出發(fā)，都能一窺該產(chǎn)業(yè)無與倫比的影響力。隨之而來的，任意一個新技術(shù)、新材料的面世和使用都會對整個行業(yè)的上下游造成牽一發(fā)而動全身的后果。在焊接自動化領(lǐng)域也同樣如是，集成壓力傳感器的鋁合金電阻點焊監(jiān)控方案已悄然在德國、美國、中國等多個知名傳統(tǒng)主機廠和新能源汽車品牌制造商通過驗證和實裝使用。作為各自細分市場技術(shù)先行者的兩家家族企業(yè)，Tolomatic和奇石樂也勢必將會在這個領(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。