螺絲鎖付作為汽車制造裝配階段最基礎、最關鍵的工序之一，雖然不如焊接、沖壓那樣“硬核”，卻貫穿整車的幾乎每一個結構部位，并直接影響安全性能、使用體驗以及整車耐久性。
隨著汽車行業(yè)向“電動化、輕量化、智能化”快速演進，傳統(tǒng)的螺絲鎖付方式越來越難以滿足高精度、高柔性、高一致性的生產需求。協(xié)作機器人由此成為新的主流解決方案，在汽車鎖付工藝中發(fā)揮著越來越重要的作用。
本文將從多個角度深度解析螺絲鎖付的重要性、挑戰(zhàn)與協(xié)作機器人帶來的變革。

螺絲鎖付在汽車制造中的重要性
螺絲鎖付不僅數(shù)量大，而且分布廣、要求高，是汽車裝配中“影響最大，卻最容易被忽視”的工序。

1. 決定關鍵結構的強度與安全性
在汽車制造中，大量關鍵零部件依賴螺絲進行緊固，包括：

• 懸掛系統(tǒng)（如減震器、擺臂）：這些部件關系到整車操控穩(wěn)定性，任何螺絲扭矩問題都可能導致操控失靈甚至事故；
• 制動系統(tǒng)（如剎車卡鉗）：需要嚴格扭矩控制，一旦松動會直接威脅行車安全；
• 電動車電池包結構件與箱體：這些部位的螺絲不僅保證結構穩(wěn)定，還承擔密封、防護、防振等功能。

這些部位通常需要極高的扭矩精度，誤差范圍甚至小于 ±3%，否則會造成松脫、斷裂或疲勞失效。

2. 直接影響整車品質、NVH表現(xiàn)與用戶體驗
螺絲鎖付不良會產生一系列難追蹤的質量問題，例如：

• 內飾異響、松動、振動；
• 車身部件貼合度差；
• 長期使用后產生位移或變形。

尤其是新能源汽車，由于結構減重，螺絲質量問題更容易通過振動和噪聲顯現(xiàn)，對品牌口碑影響巨大。

3. 滿足大規(guī)模量產的穩(wěn)定性與可重復性
一個典型的整車制造工廠每天要鎖付 數(shù)十萬顆螺絲，要求：

• 每顆螺絲都必須達到標準扭矩；
• 每一道工序的節(jié)拍高度穩(wěn)定；
• 所有數(shù)據(jù)可追溯，滿足質量體系要求。

螺絲鎖付看似簡單，但其精度、重復性、可靠性直接決定能否滿足連續(xù)化生產線的穩(wěn)定輸出。

傳統(tǒng)螺絲鎖付方式面臨的挑戰(zhàn)
傳統(tǒng)方式包括人工鎖付、手持電批半自動鎖付以及固定式自動化鎖付設備。這些方式在現(xiàn)代汽車制造中暴露越來越多的問題。

1. 人工作業(yè)強度大、易出錯、成本高
螺絲鎖付是重復性極強的勞動，一名工人一天可能重復上千次相同動作，帶來：

• 長期彎腰、抬臂導致肌肉勞損；
• 力度控制不穩(wěn)定，極易因疲勞造成扭矩偏差；
• 情緒、注意力等人為因素造成漏鎖、錯鎖；
• 工傷概率上升，企業(yè)的管理壓力增大。

隨著勞動成本上漲，依賴大量人工鎖付已不具備可持續(xù)性。

2. 扭矩一致性差、質量難控制、缺乏數(shù)據(jù)可追溯性
人工方式的最大問題就是“不穩(wěn)定”，包括：

• 扭矩時大時小，無法做到每一顆螺絲一致；
• 無法產生完整的扭矩/角度工作記錄；
• 缺少 MES 追溯數(shù)據(jù)，無法滿足整車廠越來越嚴格的質量體系要求；
• 返工成本高，一旦鎖付缺陷進入下一個工序，損失成倍增加。

這些問題不僅影響生產效率，還會增加后期返修和召回風險。

3. 傳統(tǒng)自動化設備柔性差、場景受限
雖然自動鎖螺絲機速度快，但也存在明顯缺點：

• 螺絲孔位置稍變，就必須重新設計夾具；
• 產品型號一變化，整套設備需要大改甚至報廢；
• 占地大，需要安全柵欄，難以部署在狹窄工位；
• 無法適應多角度、深孔、隱蔽位置等復雜工況。

在車型更新節(jié)奏加快的今天，這類設備的投資回報率持續(xù)下降。

4. 復雜場景（狹小空間、多角度、移動線體）難以解決
汽車裝配工位常出現(xiàn)：

• 緊貼儀表臺邊緣的隱蔽鎖付位置；
• 必須以特定角度插入的深孔鎖付；
• 移動總裝線體上同步操作的需求。

人工尚能憑經驗應對，但傳統(tǒng)固定自動化設備幾乎無能為力。

螺絲鎖付協(xié)作機器人的優(yōu)勢
協(xié)作機器人憑借靈活、安全、易部署等特點，逐漸成為汽車螺絲鎖付的主流方式。其優(yōu)勢體現(xiàn)在多個維度。

1. 安全協(xié)作、布局靈活，極適合總裝線體
協(xié)作機器人可與人工共享工位，無需安全圍欄，大幅減少空間占用，適合：

• 空間受限的內飾工位；
• 總裝線體的連續(xù)工序；
• 需與人工互相配合的場景。

更重要的是，它可以被快速移動到其他工位，滿足柔性需求。

2. 精密扭矩控制，讓每一顆螺絲都“可控可追溯”
協(xié)作機器人+智能電批可實現(xiàn)：

• 精準鎖付扭矩、角度控制；
• 多級鎖付策略（先低速定位→高速旋入→最終扭矩收緊）；
• 每顆螺絲鎖入數(shù)據(jù)自動上傳 MES；
• 自動判斷 OK/NG，避免漏鎖、浮鎖。

這使裝配質量從依賴人工經驗轉變?yōu)楦叨瓤煽氐臄?shù)字化過程。

3. 天然適配多車型混線與柔性制造
協(xié)作機器人的最大價值之一就是“靈活”：

• 更換車型只需更新程序與簡單治具，而無需重建整套工裝；
• 多工位任務可統(tǒng)一由一臺機器人執(zhí)行，如儀表臺→車門→內飾結構件；
• 支持多角度、多方位鎖付，不受固定軌跡限制。

特別適合汽車行業(yè)越來越常見的混線生產。

4. 可集成視覺系統(tǒng)，實現(xiàn)高精度定位與復雜鎖付場景
協(xié)作機器人可接入2D/3D 視覺定位、AI 缺失檢測、調姿補償、移動線體追蹤（跟線鎖付），這讓機器人可以勝任人工才能完成的高難鎖付任務，如：

• 隱蔽鎖付點位識別；
• 電池包上百個螺絲的動態(tài)校準；
• 異形結構件的自動定位鎖付。

越疆協(xié)作機器人 CRA 系列的實際應用優(yōu)勢
越疆機器人 CRA 系列是針對工業(yè)級螺絲鎖付與裝配要求打造的高性能協(xié)作機器人，其在國內多家汽車主機廠與零部件企業(yè)中大量落地，為復雜鎖付場景帶來了高可靠性、強柔性的智能方案，以下是其關鍵性能指標（可支撐高精度鎖螺絲作業(yè)）：

• 節(jié)拍提升：CRA 系列采用高性能一體化關節(jié)，其關節(jié)速度可達 223°/s，比上一代或傳統(tǒng)機械臂周期更短，可使典型業(yè)務（如物料搬運、裝配、鎖付）“生產節(jié)拍提升 25%”。 
• 定位精度：越疆 CRA 系列通過激光校準，每臺機器人絕對定位精度可低于 0.4 mm。 
• 安全性能：具有 20+ 安全功能、PLd Cat.3 級獨立安全控制器，可實現(xiàn)無圍欄人機協(xié)作。
• 斷電制動：CRA 系列在斷電情況下，電磁抱閘可在 18 ms 內快速制動，且位置保持誤差 ≤ 1 mm。 
• 通信與接口：24 路 DI / DO 通用 I/O，支持 Modbus TCP、EtherNet/IP、PROFINET 等工業(yè)協(xié)議，便于與螺絲電批、MES 系統(tǒng)集成。
• 有效載荷與臂展：不同型號涵蓋從 3 kg 到 20 kg 負載 (CR3A 到 CR20A)，工作半徑 (臂展) 范圍也從 620 mm 到 1700 mm，可覆蓋從小部件鎖付到較大結構件鎖付場景。

隨著智能制造加速推進，協(xié)作機器人在汽車螺絲鎖付工位的滲透率將在未來 3 年持續(xù)快速提升。
它不僅解決了人工穩(wěn)定性差、勞動強度高、質量難追溯等痛點，也成為車廠提升效率、質量、柔性化的重要抓手。
特別是越疆 CRA 系列，以高精度、高穩(wěn)定性、柔性方案和低成本部署，成為越來越多汽車工廠的首選。