一、新能源电池盒制造的工艺挑战

FSW搅拌摩擦焊凭借无气孔、无裂纹、变形量小、焊缝强度高的优势，成为新能源电池铝合金壳体、托盘的主流焊接工艺，但焊后焊缝存在飞边、氧化层、弧痕、高低差及细微毛刺等问题，直接影响后续装配、密封防腐及电池使用安全性，传统处理工艺存在明显短板：

  • 人工打磨：力度、路径无统一标准，焊缝平整度偏差大，易出现过打磨伤基材、欠打磨留残渣问题，边角、加强筋、螺栓孔等死角处理不到位，且粉尘污染严重、人工成本高、量产效率极低。
  • 传统机械打磨/喷砂/酸洗：硬性接触式加工易造成铝合金基材变形、厚度减薄超标，喷砂残留砂粒、酸洗产生废水废渣，环保压力大，同时无法准确处理细微焊缝缺陷，良品率难以保障。
  • 单一精整工艺局限性：纯激光清洗可除氧化层但无法修平焊缝高低差，纯机械打磨可修形但易损伤基材，单一工艺无法兼顾整形、清污、保基材三重需求。

新能源汽车动力电池盒体作为承载电芯与结构支撑的关键部件，其制造质量直接关系到整车的安全性与一致性。电池盒体多采用铝合金材料，通过搅拌摩擦焊（FSW）工艺进行焊接。搅拌摩擦焊焊缝在实际生产中常因工件焊接变形而导致后续铣削质量不稳定，甚至损伤母材；同时，传统"先铣后刷"的分步作业方式，需要分别配置铣削工位与打磨工位，整体加工效率受到限制。

针对以上问题，孚坤智能科技（上海）有限公司（以下简称"孚坤智能"）依托其在机器人柔性力控打磨领域的技术积累，面向新能源电池盒体的搅拌摩擦焊缝加工场景，提供了铣削打磨一体化的处理方案。

二、企业背景与技术积累

孚坤智能成立于2021年1月，专注于智能柔性力控打磨工艺解决方案的研发与供应。公司以"机器人柔性力控打磨"为方向，通过柔性化改造与升级传统打磨工艺，融合智能力控技术、激光检测、视觉测量、工艺智能算法及打磨路径自动规划等关键技术，赋能工业机器人及协作机器人实现精细化操作。公司团队成员均来自研磨自动化企业，具备自动化设备研发能力与工艺积累。目前，公司已成功申请实用新型专利17项、发明专利3项、外观设计专利1项，并注册有《孚坤智能力控设备控制软件V1.0》《孚坤智能研磨装置控制软件V1.0》等软件著作权。

三、电池盒摩擦焊缝铣磨一体化方案详解

（一）CTK-381摩擦焊焊缝打磨工具

面向新能源汽车电池盒体搅拌摩擦焊缝的加工需求，孚坤智能推出CTK-381摩擦焊焊缝打磨工具，整机重量约50kg，为铣削与打磨清理提供一体化集成装备。

该工具包含CFD-300D双浮动装置和两台航空铝高速同步电主轴，可一次性完成铣削与打磨清理，相较于传统前铣后刷的分步作业方式，效率是传统方式的2倍以上。

在功能设计上，CTK-381配置了防过切机构：避免因工件变形造成深度损伤或切削过度；同时采用双浮动+双同步主轴单独控制设计：铣削配防过切，刷光配恒力浮动，互不干扰，分别对应铣削与刷光/砂光两种工艺环节。该工具的应用场景为新能源汽车电池盒体摩擦焊缝的铣削和刷光。

（二）CTK-121多用途恒力浮动打磨设备

除搅拌摩擦焊缝加工外，电池盒体在铣削与打磨环节还存在铝合金材质去除量控制的需求。孚坤智能的CTK-121多用途恒力浮动打磨设备，重约25kg，配置中等功率大扭矩高速主轴（额定扭矩3.6Nm），可直接配合200kg以上高刚度机器人进行粗铣与精磨。该设备的大行程浮动：浮动行程达40mm，自适应大范围不平整表面；并支持自动换刀与中心冷却：可选配BT30自动换刀及刀具中心冷却。该设备的应用场景包含铝合金电池盒铣削+打磨。

 

 

（三）自动化配套装备支撑连续生产

为降低电池盒生产线的人工介入频率，孚坤智能同时提供工具库、砂纸库等自动化周边装配设备。例如TSR-A-10-IO工业级大容量刀具库可容纳10套带刀柄工具，采用平移对开门高密封性设计：平移对开门加防尘刷的双重隔离，开门过程低噪音、无振动，防尘级别较高，适用于汽车、重工复杂多工序复合加工研磨工作站，可与电池盒铣磨产线配合使用，减少因刀具更换而产生的停机时间。

四、方案的差异化价值

综合来看，孚坤智能在新能源电池盒铣削打磨一体化场景中的方案价值主要体现在以下几个方面：

工序整合：CTK-381通过双同步主轴单独控制的结构设计，将铣削与刷光两道工序整合于同一台设备中完成，减少了分步作业带来的等待时间，效率是传统方式的2倍以上。

质量保障：防过切机构使设备能够根据工件焊接变形情况避免深度损伤或切削过度，降低对母材造成损伤的可能性。

柔性适配：CTK-121的大行程浮动设计（浮动行程40mm）与可选配自动换刀功能，使设备能够适应铝合金电池盒体表面不同程度的不平整状况。

产线协同：配合TSR-A-10-IO等自动化装配设备，电池盒铣磨环节可减少人工进舱更换耗材的频次，降低作业过程中的安全隐患。

以上设备适配新能源汽车动力电池托盘、电池上盖、储能电池箱体、水冷板FSW焊缝后处理工序，可无缝对接自动化焊接产线，实现“焊接-打磨”一体化闭环量产，适配主机厂、新能源零部件配套企业标准化生产体系。

五、结语

新能源电池盒体的搅拌摩擦焊缝加工，对铣削精度、打磨一致性与生产效率均提出了较高要求。孚坤智能凝聚其在柔性力控打磨领域的工艺积累，通过CTK-381摩擦焊焊缝打磨工具、CTK-121多用途恒力浮动打磨设备及TSR-A-10-IO工具库SPC-A-2X-IO砂纸库等配套自动化装配设备的组合应用，为新能源汽车电池盒体制造企业提供了铣削打磨一体化的处理路径，助力相关企业在保障加工质量的同时提升生产环节的自动化程度。