ロボットFSW

摩擦攪拌（かくはん）接合装置 ロボットFSW アルミニウムなどの薄肉材料接合に適した コンパクトなロボットシステム ● 高品質な摩擦攪拌（かくはん）接合技術「ＦＳＷ」 ● ＦＳＷ専用機に比較し「省スペース」「低コスト」「高い汎用性」 ● 先端ツール自動交換によるバリ除去加工、切削加工 ● 複数ロボット設置による同時加工

環境対応など、自動車の構造が変革する今、 高剛性ロボット + ロボットFSW ロボットFSWは急速なニーズ拡大に対応。 高品質ロボットFSWの誕生 現在、自動車の電動化に伴うバッテリーケースやインバータケースなどアルミ材の接合に最適な FSWのニーズが急拡大しています。 アルミダイカストや押出材、圧延材を組み合わせることが多い ロボットFSWやロボットマシニングと それらの部品は従来の溶接では品質を確保することが難しく いった、加工用途でのロボットシステムの 接合による熱歪が少なく、異種金属の接合も可能な ニーズが高まっていることから、ロボット FSWは、電動化によって生まれる新しい部品に メーカー各社で、加工時に発生する外力に 最適な新しい接合方法となっています。 対して、アームのたわみ変化が少ない アーム剛性の高いロボットの開発が 進んでいます。 他にも「メガキャスティング」と 呼ばれる従来の車体構造を 特にFSWでは接合時に加工ツールを 一変する技術が出てきている中、 加圧させながら、接合方向に移動させるので ダイキャストの接合が可能な ツール先端にかかる外力が大きく、 FSWでの接合要求は日々 ロボットFSWでは、アームがたわみ、 接合軌跡精度の悪化が問題点として 高まっています。 指摘されることがありました。 FSWを加工する装置は 当社では、各ロボットメーカーに対し、 加工機タイプが多い中、当社は 高剛性ロボットに求められる性能や機能の 独自の加圧制御技術により 技術共有をさせていただき、ロボットの 開発過程において協力させていただき、 ロボットタイプのFSW加工システムを 高品質なFSW接合を可能にする 開発しました。国内ロボットを組み合わせた、 新世代のロボットFSWが誕生しました。 様々なラインナップを揃えているのは当社だけとなります。 安川電機 MOTOMAN-GG250 ロボットFSWは弊社と株式会社日立パワーソリューションズの共同開発により生み出されました。 株式会社日立製作所及び株式会社日立パワーソリューションズが保有するFSW関連特許技術およびFSWに関係する 多くの知見を提供いただき、弊社が保有するロボット制御技術、サーボ加圧技術、ロボット用主軸モータ制御技術等を 組合せ実現しました。ロボットFSWは装置開発から設計製作迄すべて弊社が担っています。 ロボットFSWは接合ツール挿入量制御を加圧制御で行っており、ツールの挿入角度等の自由度も大きい為、 そうして誕生したのが、安川 様々な接合材料への適応性が高いのが特徴です。従来の加工機タイプに比較し、「省スペース」「低コスト」 電機製MOTOMAN-GG250 「高い汎用性」といった特徴を有しています。 （250kg可搬）とファナック製 Robot R-2000iC/270Ｆ セカンダリーエンコーダ仕様 弊社では日立グループが保有する （270kg可搬）です。 FSW関連特許技術の使用許諾契約を 締結しているため、弊社設備には アーム剛性の強化及び二次側 FSW関連特許使用権及び日立パワー エンコーダーによる減速機内の ソリューションズからの技術支援が たわみ補正により、外力負荷が 含まれています。 かかった状態でも、本来のアームの 位置を保持しながら動作が可能と なり、高精度の動作軌跡を実現して います。 時代が求める技術を いち早く開発、提案する。 この高剛性ロボットにより、FSW その答えの一つが、 接合時の奇跡のズレや、ツール挿入 時のブレが減少し、高品質なFSW ロボットFSWです。 接合が可能となっています。 ファナック Robot R-2000iC/270F セカンダリーエンコーダ仕様

摩擦攪拌（かくはん）接合について ロボットＦＳＷのメリット ＦＳＷ ～従来の溶融接合とは異なる新接合法～ ロボットFSWは多くのメリットを有します。 接合ツール 材料温度の約７割まで摩擦熱で加圧し、流動性状態（水あめ状）になった金属を ①大型製品への対応が容易 拡販し接合する工法 ショルダ 摩擦熱発生 電気自動車の電池ケース等大型製品に対し、 ロボットは可動範囲が大きいため対応が容易。 攪拌部 （かくはんぶ） 複数のロボットでの同時加工による、加工時間 【接合プロセス】 被接合材 プローブ 短縮も可能。全自動ラインへの組込にも最適。 ① 接合ツールと呼ばれる特殊な工具を回転させながら材料に挿入。 被接合材の 加工機仕様と比較し、スペース効率も良いです。 ② ショルダの回転によって摩擦熱が発生し、材料を融点以下に軟化。 攪拌（かくはん）状況 仕様により、導入コスト低減の効果もあります。 ③ プローブの回転によってお互いの金属が混ざり合う（攪拌（かくはん）する）。 ②切削加工用工具チェンジで、接合前後の加工に対応 ④ 接合ツールを接合方向に移動することで一体化した材料が完成。 当社のロボットFSWは全機種ツール自動交換機能 接合方向 付きの為、FSWツールと切削加工工具をチェンジし、 【接合接手の種類】 FSW接合後のバリ取り加工にも対応可能。 ・突合接合･･･突合部中央にツールを挿入し、左右の材料を接合。 ・重ね接合･･･上下に重ねた材料にツールを挿入し、上下の材料を接合。 ③ツール挿入量加圧制御により、素材のばらつきに対応 ロボットFSWは、加工ツールの挿入制御を加圧制御で行っているため、ダイカスト製品など素材の厚みに ・差厚接合･･･左右で板厚の異なる材料の接合。ツールの挿入角度を調整。 接合部 ばらつきがあるものでも、最適な位置に加工ツールの挿入量を制御することが可能です。 そのため、バリの発生が少ないFSW接合が可能。 ④ツール挿入角度の調整が容易 通常、FSWは3度の前進角を付けますが、ロボットは左右角の設定も容易に可能。 バリの発生を抑制したり、攪拌性能を上げるなどの調整が容易に可能です。 円周接合（封止） 曲線接合 断面組織写真 鉄（Ｆe）×鉄（Ｆe）接合用超大型ロボットＦＳＷ 接合ツール（先端部） 鉄×鉄のFSWに対応した超大型ロボットFSWもラインアップしています。 ファナック製1,350kg可搬ロボットと最大加圧力25,000Nのヘッドを 組合せ、最大6mmのSS400材接合が可能です。 ＦＳＷの特徴 鉄×鉄用 超大型FSW FSWは従来の溶融溶接と比較し多くのメリットを有します。 摩擦攪拌による金属材料表面改質（ＦＳＰ） ①接合部の入熱量が低い為、歪の発生が少なく材料特性が変化しにくい 接合ツールによって発生させる摩擦熱は材料溶融温度の 金属属材料表面の材料特性を改善する表面改質をする工法をFSPと呼びます。 約7割程度であり、溶融溶接と比較し約1/10の歪量と ロボットFSWもFSP加工に対応しており、金属材料の改質を行うことで、 いわれています。 靱性の改善などが出来ます。当社はFSPの研究を進めている沖縄高専に、 ロボットFSW初号機を貸与し、FSPの研究開発に協力しています。 ②必要な消耗部材は接合ツールのみ 溶融溶接では、溶接ワイヤーやシールドガス、溶接用 電源が必要でしたがFSWでは不要。 接合深さ2mm用接合ツールでアルミニウム接合をした 摩擦重ね接合（ＦＬＪ） 沖縄高専貸与ロボットFSW-001号機 場合、接合長約2,000m程度交換不要で接合できます。 アルミニウム５ｔ曲面突合せ マグネシウム（２ｔ）突合せ 金属×樹脂の直接重ね接合方法のFLJに対応可能です。先端が平らなフラットツールを用い、金属表面で ③作業環境にやさしい 発生させた摩擦熱と加圧力により、共有結合及び水素結合を生じさせ、異種接合を実現します。 溶融溶接に必要な、溶接ワイヤー及びシールドガスが不要。そのため、ヒューム、アーク光が発生しない為、 アルミニウム×樹脂、アルミニウム×CFRTP、 遮光幕、集塵機等の装置が不要です。 鉄×樹脂など従来は不可能であった材料どうしの 接合が可能です。 ④異種金属接合が容易に可能 荷重 ●アルミニウム×アルミニウム ●アルミ鋳物×アルミニウム ツール加圧部 回転ツール ●アルミニウム×銅合金 ●アルミニウム×マグネシウム合金 （接合部） ツール回転 ●マグネシウム×マグネシウム ●アルミニウム×鉄 摩擦発熱 など、従来接合が難しかった金属及び 異種金属の接合が可能です。 （上記以外の組合せも条件により可能です） アルミ板 熱伝導 アルミ板 樹脂板 樹脂板 溶融した樹脂 ⑤接合形状 ●平面形状（２Ｄ接合） ●曲面形状（３Ｄ接合） アルミニウム×ＣＦＲＰ 鉄×ＣＦＲＰ 接合接手断面 接合のしくみ

主要ラインナップ（ＹＡＳＫＡＷＡ） 主要ラインナップ（ＦＡＮＵＣ） R-FSW-Y025 R-FSW-Y225 R-FSW-Y250GG R-FSW-Y600 R-FSW-F60 R-FSW-F270SE R-FSW-F1000 R-FSW-F1350 ■YASKAWA（安川電機） ■YASKAWA（安川電機） ■YASKAWA（安川電機） ■YASKAWA（安川電機） ■FANUC（ファナック） ■FANUC（ファナック） ■FANUC（ファナック） ■FANUC（ファナック） ■MOTOMAN-GP25 ■MOTOMAN-GP225 ■MOTOMAN-GG250 ■MOTOMAN-GP600 ■M-800iA/60 ■R-2000iC/270F ■M-1000iA ■M-2000iA/1200(1350) ■YRC1000 ■YRC1000 ■YRC1000 ■YRC1000 ■R-30iB Plus セカンダリーエンコーダ付 ■R-30iB Plus ■R-30iB Plus （MotoPlusR-FSW仕様） （MotoPlusR-FSW仕様） （MotoPlusR-FSW仕様） （MotoPlusR-FSW仕様） （R-FSW Option付） ■R-30iB Plus （R-FSW Option付） （R-FSW Option付） ■ヘッド型式 ■ヘッド型式 ■ヘッド型式 ■ヘッド型式 ■ヘッド型式 （R-FSW Option付） ■ヘッド型式 ■ヘッド型式 FSWHY04M13LA01 FSWHY13M30ＬA01 FSWHY13M51LA01 FSWHY29M250LA01 FSWHF05M13LA01 ■ヘッド型式 FSWHF45M250LA01 FSWHF60M60LA01 ■主軸モータ RT17-080 ■主軸モータ RT14-013 ■主軸モータ RT19-040 ■主軸モータ RT16-082 ■主軸モータ RT17-080 FSWHF25M51ＬA01 ■主軸モータ RT16-082 ■主軸 RT15-100 定格出力：1.3kw 定格出力：3kw 定格出力：5.1kw 定格出力：25kw 定格出力：1.3kw ■主軸モータ RT19-040 定格出力：25kw 主軸用モータ αiF40/3000 定格回転数：12,000rpm 定格回転数：5,000rpm 定格回転数：4,000rpm 定格回転数：1,870rpm 定格回転数：12,000rpm 定格出力：5.1kw 定格回転数：1,870rpm 定格出力：6.0kw 最高回転数：20,000rpm 最高回転数：8,000rpm 最高回転数：5,000rpm 最高回転数：3,000rpm 最高回転数：20,000rpm 定格回転数：4,000rpm 最高回転数：3,000rpm 定格回転数：2,000rpm 定格トルク：1Nm 定格トルク：6Nm 定格トルク：12.2Nm 定格トルク：128Nm 定格トルク：1Nm 最高回転数：5,000rpm 定格トルク：128Nm 最高回転数：3,000rpm 冷却方法：空冷 冷却方法：空冷 冷却方法：水冷 冷却方法：油冷 冷却方法：空冷 定格トルク：12.2Nm 冷却方法：油冷 連続トルク：38Nm 制御方法：インバータ 制御方法：インバータ 制御方法：インバータ 制御方法：インバータ 制御方法：インバータ 冷却方法：水冷 制御方法：インバータ 最大トルク：130Nm ■加圧機構 ■加圧機構 ■加圧機構 ■加圧機構 ■加圧機構 制御方法：インバータ ■加圧機構 冷却方法：空冷 動力：0.4kwサーボモータ 動力：1.3kwサーボモータ 動力：1.3kwサーボモータ 動力：2.9kwサーボモータ 動力：0.5kwサーボモータ ■加圧機構 動力：4.5kwサーボモータ 制御方法：サーボ （ロボット外部軸） （ロボット外部軸） （ロボット外部軸） （ロボット外部軸） （ロボット外部軸） 動力：2.5kwサーボモータ （ロボット外部軸） ■加圧機構 摺動部構造：LMガイド 摺動部構造：LMガイド 摺動部：LMガイド 摺動部：LMガイド 摺動部構造：LMガイド （ロボット外部軸） 摺動部：LMガイド 動力：6.0kwサーボモータ 最大加圧力：500N 最大加圧力：5,000N 最大加圧力：5,000N 最大加圧力：15,000N 最大加圧力：500N 摺動部構造：LMガイド 最大加圧力：15,000N （ロボット外部軸） ■ツール把持部構造 ■ツール把持部構造 ■ツール把持部構造 ■ツール把持部機構 ■ツール把持部構造 最大加圧力：5,000N ■ツール把持部機構 摺動部：LMガイド BT30自動脱着機構 BT30自動脱着機構 BT30自動脱着機構 BBT50自動脱着機構 BT30自動脱着機構 ■ツール把持部構造 BBT50自動脱着機構 最大加圧力：25,000N ■想定接合能力（接合深さ） ■想定接合能力（接合深さ） ■水冷ユニット ■油冷ユニット ■想定接合能力（接合深さ） BT30自動脱着機構 ■油冷ユニット ■ツール把持部機構 アルミニウム：0.5～2mm アルミニウム：1～3mm 水冷用チラー（Option） 油冷用油圧ポンプ アルミニウム：0.5～2mm ■水冷ユニット 油冷用油圧ポンプ BBT50自動脱着機構 ■想定接合能力（接合深さ） ■想定接合能力（接合深さ） 水冷用チラー ■想定接合能力（接合深さ） ■水冷ユニット アルミニウム：1～4mm アルミニウム：3～10mm ■想定接合能力（接合深さ） アルミニウム：3～10mm Tool冷却用チラー アルミニウム：1～4mm ■想定接合能力（接合深さ） ※ヘッド部とロボット本体の組合せは上記以外でも対応可です。（その場合の接合能力については別途御相談） SS400：6mm ※ヘッド部とロボット本体の組合せは上記以外でも対応可です。（その場合の接合能力については別途御相談） ツール挿入量制限機構（Ｉｎｓｅｒｔ Ｌｉｍｉｔ Ｔｏｏｌ） オプション＆周辺付帯 ロボットFSW本体のみだけでなく周辺付帯装置や各種オプションも提供します。 ロボットＦＳＷの加圧制御によるツール突抜防止 接合ツール周辺に設置した挿入量制限装置により、ツールの挿入量を制限するため、安定した接合が可能。 ■ワーク固定治具 ■シミュレーション＆オフラインティーチングソフト 既存ＳＳＦＳＷに比較し、従来のＦＳＷの特徴を生かした接合が可能。 FSWに必要な機能を有した治具の提案、設計、製作。 お客様の環境や用途に応じた各種ソフトの提案を ■安全対策 します。 法令に基づいた安全柵、ライトカーテン等の設置。 弊社内活用ノウハウ及びソフト内環境構築サービス Insert Limit Tool SSFSW ■加工範囲拡大、加工能力アップ、走行軸付ロボット の提供。 の提案、ターンテーブルユニットの提案、ロボット2台 ■切削加工機能 FSW用ヘッド 仕様の提案など。 切削加工工具への持ち替えにより切削加工に対応。 切削加工用オイルミスト装置取付可能。 接合範囲 接合範囲 テスト加工対応 専用形状ツール 弊社内デモ機を使用してのテスト加工対応が可能です。 主要ラインナップ各機種を取り揃えており、 挿入量制限装置 薄板～厚板まで対応します。 弊社内保有接合ツールの提案及び、要求仕様に沿った 接合ツールの製作対応も可能です。その他、ロードセル テーブルを使用し、加工中の加圧力測定等も可能です。 断面形状 弊社デモ機（左からR-FSW-Y600,Y225,Y025）

ロボットＦＳＷ構成および装置仕様 基本構成（Ｒ－ＦＳＷ－Ｆ２７０ＳＥ） FANUC R-2000iC/270F ケーブルサポート チラーユニット サーボ加圧ヘッド ロボットフレーム FANUC R-30iB Plus 制御装置 装置仕様 ■名称 ： Robot FSW（ R-FSW ） ■ロボット ： FANUC ROBOT-R-2000iC/270F他 R-30iB Plus制御装置 ※ロボットの御支給は基本的に対応していません。 ■ヘッド ： FSWHF25M51LA01 想定接合厚 1～4mm 水冷（水冷用チラー標準搭載） BT30自動ツール交換方式 ※他仕様モータも対応可 ■ツール冷却： 強制空冷（フレキチューブ空冷ノズル付） ■組合せ ： ロボット台数、治具ベース台数の組合せにより、様々な仕様に対応可 ■Option ： ツール自動交換用ツール置台 ※その他要望により対応可 ■ソフト ： 各種オフラインティーチングソフトでのティーチング対応可 【FSW加工】FAST CURVE(DELMIA V5),FAST SUITE E2,ROBOGUIDE(FANUC) 【CAM機能付】Robotmaster(Mastercam) ※ロボットＦＳＷは㈱日立パワーソリューションズとトライエンジニアリング㈱で共同開発したものです。 注意 ご使用上の前に「取扱説明書」をよくお読みのうえ、 正しくお使いください。 ■本社・テクノヒル工場 ●お問合せは、下記にご用命ください。 463-0808 名古屋市守山区花咲台二丁目601番地 TEL:052-725-8111 FAX:052-739-3581 ■ライフバレー工場 463-0001 名古屋市守山区上志段味安川原9番地1 TEL:052-737-8889 FAX:052-737-8879 ■URL:http://www.trieg.co.jp ■担当窓口:営業部 E-Mail:info@trieg.co.jp TEL:052-725-8111 ●製品仕様は、改良のため変更することがあります。 ２０２０－０５