新能源汽车异种材料连接工艺难？ 这款国产机器人FDS方案说：我能干！

当全球汽车产业以前所未有的速度奔向电动化、智能化与网联化，一场关乎制造工艺根本的变革正在生产线上悄然发生。

新能源汽车，特别是纯电动汽车，为追求更长的续航里程，对车身轻量化提出了极致要求。随之而来的，是钢-铝混合等异种材料车身结构日益成为主流，这一趋势，却让传统的点焊工艺陷入了窘境——它难以高效、可靠地实现异种材料间的坚固连接。

在此背景下，FDS（热熔流钻螺接）技术凭借其独特优势脱颖而出，正逐渐成为新能源汽车车身制造中的关键工艺。

FDS通过高速旋转的螺钉在工件表面摩擦生热，并直接挤压形成螺纹连接，无需预先钻孔，特别适用于铝、镁合金与高强度钢等异种材料的连接。

据统计，2025年国内新能源汽车FDS连接点数量预计将达到3.2亿个，年复合增长率超过25%。然而，一个不容忽视的现状是，这项先进的连接技术对执行者——机器人提出了极为苛刻的性能挑战：

• 重复定位精度需达到±0.05mm以内；

• 过程涉及的高转速可达9000rpm；

• 同时还需承受1500–3000N的轴向反作用力。

任何微小的轨迹偏差或力控制不稳，都可能导致连接失效或昂贵的材料损伤！

因此在过去一段时间内FDS工艺主要被国际机器人品牌所垄断，其专用FDS工作站不仅价格高昂，且对本土化需求响应较慢。

而现在，埃夫特基于TOPP高精度轨迹算法的汽车FDS加工方案，为中国汽车制造业提供一条高精度、高效率、高稳定性且更具成本效益的突围之路。

01 硬实力基石：高刚性本体     

工欲善其事，必先利其器！

为满足FDS工艺对精度的极致要求（±0.05mm），并为应对高转速、大轴向力提供坚实的物理基础，埃夫特在机器人本体结构上实现了关键突破。

通过采用“轮系传动“与“自消隙变齿厚传动“等创新传动技术，机器人获得了高刚性、高精度与高可靠性。这意味着，极大的轴向力作用下，机器人本体形变依旧微乎其微为，精密加工作业提供了坚实基础。

这一硬实力的背后，是CAE仿真优化的深度应用。

埃夫特运用“刚度-模态仿真分析“和“空间刚度分布与绝对精度分析“等技术，在设计阶段就对机器人结构进行了反复优化，确保其先天性能满足设计目标。同时，正向设计方法贯穿始终，通过“需求导入-原理样机开发-后回归测试与修正“的完整流程，确保了产品性能精准命中FDS应用的苛刻需求。

 02 智能化核心：TOPP高精度轨迹算法   

在运动控制层面，TOPP算法（Time-OptimalPathPlanning）为该方案保驾护航。

TOPP算法通过满足“起止速度为零、起止加速度为零、起止Jerk为零、起止Snap为零“等边界条件。这确保了机器人在启动、运行和停止的整个过程中，确保运动过程平滑稳定；更为重要的是，算法综合考虑了关节速度限制、关节力矩约束等10项关键动力学约束，在保证安全的前提下实现了运动轨迹的优化，使末端TCP速度达到3000mm/s，节拍时间提升约25%，显著提升生产效率！

除了核心的TOPP算法，FDS解决方案还集成了完整的埃夫特核心算法：

• “振动抑制”、“动态PID”、“碰撞检测”等算法保障FDS过程安全；

• “重力补偿”、“柔性补偿”、“全参算法”、“背隙补偿”等技术提升轨迹精度；

• “时间最优算法”与“有限元与CAE”技术结合，实现工艺优化……

这些算法与TOPP主算法协同工作，形成了一个智能化的运动控制系统，使得埃夫特机器人能够应对各种复杂工况的挑战，实现从“单点性能突破”到“整体系统最优”的飞跃。

埃夫特的优势不仅体现在单一性能上，更表现在其平台化的发展战略。这不是单一产品的技术突破，而是一套可复用、可扩展的技术体系与产品开发模式。

01 模块化机器人设计    

埃夫特构建了从ER12到ER500的完整产品线，负载覆盖广泛。这种模块化设计意味着，无论是紧凑工位还是大型车身焊接，埃夫特都能基于成熟的平台快速衍生出最适合的机型，为客户提供精准选型。这不仅保证了产品的一致性与可靠性，也极大地缩短了交付周期，并能快速响应客户产线的变更需求。

 02 平台化软硬件架构    

通过将”核心CBB技术“、”精密传动嵌入式硬件技术“和”伺服算法“等在平台内进行标准化和共享，埃夫特确保了各类工艺解决方案在底层技术上的同源性和高可靠性。这种“一平台、多应用“的模式，为客户未来的产线扩展与工艺升级提供了极大的灵活性和便利性。

作为自主品牌工业机器人领军企业，埃夫特已承担30余项国家级研发项目，获得431项专利和软件著作权，2025年埃夫特机器人年度产销更是突破万台，这些技术积累和市场验证为FDS解决方案的研发提供了坚实支撑。

凭借"正向开发"的战略方向，埃夫特精准把握中国汽车制造企业的实际需求，提供更贴合本土市场的解决方案，目前已成功应用于多家主流汽车制造商的生产线，展现了强大的技术落地能力与行业影响力。

展望未来，随着新能源汽车产业的持续发展，埃夫特将继续深化平台化战略，通过核心技术的持续创新，推动FDS解决方案的迭代升级。公司将持续加大研发投入，完善产品矩阵，提升服务水平，为客户创造更大价值。