I nte rna t io na l J o urna l o f   Ro bo t ics  a nd   Aut o m a t io n   ( I J RA )   Vo l.   5 ,   No .   2 ,  J u n e   201 6 ,   p p .   9 8 ~ 10 4   I SS N:  2089 - 4856           98       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J RA   Desig n  a nd F a bri ca tion  o f  F riction  Stir  W elding  End - Effe ctor  for a n ABB IRB 1 4 1 0  Robo t       Va na m a   Sa nto s h ,   V.   Ra g ha v endra   Ra o ,   Va s a nth  K u m a r   CH   De p a rte m e n t  o f   M e c h a n ica l  En g in e e rin g ,   S RM   U n iv e rsity       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   9 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   A p r   2 8 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Ma y   1 8 ,   2 0 1 6       T h e   p a p e r  p u rp o se   m o d e ll in g   a n d   f a b rica ti o n   o f   f rictio n   stir  we ld in g   e n d - e ffe c to r  f o r  A BB  IRB1 4 1 0   ro b o t.   A   d y n a m ic a ll y   d e v e lo p in g   v e rsio n   o f  p re ss u re   w e ld in g   p ro c e ss e s,  jo in   m a teria l  w it h o u t   re a c h in g   t h e   f u sio n   tem p e r a tu re   c a ll e d   f rictio n   stir  w e ld in g .   A s  f rictio n   stir  we ld in g   o c c u r s  in   so li d   sta te,  n o   so li d if ica ti o n   stru c tu re s  a re   c re a t e d   th e re b y   e li m i n a ti n g   th e   b rit tl e   a n d   e u tec ti c   p h a se ’s   c o m m o n   to   f u sio n   w e ld in g   o f   h i g h   stre n g th   a lu m in iu m   a ll o y s.   In   th is  p a p e r,   F rictio n   stir  w e ld in g   is   a p p l ied   t o   a lu m in u m   sh e e ts  o f   3   m m   th ick n e s s .   A   p r o to ty p e   se tu p   is  d e v e lo p e d   to   m o n it o r  th e   e v o lu ti o n   o f   m a in   f o rc e s  a n d   to o l   tem p e ra tu re   d u rin g   t h e   o p e ra ti o n .   P re ss u re   o f   a   g rip p e r  p lay s   a   m a jo r  ro le  f o r  to o l  ro tatio n   a n d   d e v e lo p i n g   to rq u e .     F a b rica ti o n   o f   th e   to o l  h a s  d o n e .   F o rc e   c a lcu latio n s  a re   d o n e   b y   p lac in g   th e   se n so rs  o n   th e   o u ter  su rf a c e   o f   g rip p e r.   M e th o d s  o f   e v a lu a ti n g   we ld   q u a li ty   a re   su rv e y e d   a s we ll .   K ey w o r d :   Fab r icatio n   Fric tio n   Sti r   W eld in g   P n eu m a tic  Gu n   W eld   Qu alit y     Co p y rig h t  ©   201 6   In s t it u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Vasan t h   K u m ar .   C H,     Dep ar te m en t o f   Me ch a n ical  E n g i n ee r i n g ,   SR M  U n i v er s it y ,   C h e n n ai - 603203.   E m ail:  v s a n to s h 2 6 @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     Fric tio n   s t ir   w eld in g   ( FS W )   is   a  r elativ e l y   n e w   a n d   p r o ce s s i n g   s o lid   s tate  w eld i n g   t ec h n o lo g y   d ev elo p ed   b y   T h e  W eld in g   I n s ti tu te  ( T W I )   o f   UK  in   1 9 9 1   [ 1 ] .   Du e  to   its   en er g y   e f f ic ien c y ,   e n v ir o n m en t   f r ien d li n es s   a n d   v er s atilit y ,   t h i s   j o in in g   tec h n o lo g y   h as  b e e n   w id el y   ap p lied   in   v ar io u s   i n d u s tr ial   ap p licatio n s   in   r ec en t  y ea r s ,   s u ch   as   s h i p b u ild in g ,   r ail w a y s ,   a u to m o t iv e  a n d   ae r o s p ac e  i n d u s tr ies .   C o m p ar ed   w it h   co n v e n tio n al  f u s io n   w eld i n g   t ec h n o lo g ies,  F SW   is   m ain l y   c h ar ac ter ized   b y   j o in i n g   m a ter ial  w i th o u t  r ea ch i n g   th e  f u s io n   te m p er atu r e,   a v o id in g   th e  p r o b le m s   ca u s ed   b y   m eltin g   m etals  [ 2 ] .   A s   a  r es u lt,  al m o s t  al l  t y p e s   o f   alu m in u m   allo y s ,   e v en   th a t  ar e  class i f ied   as   n o n - w eld ab le  b y   tr ad itio n al  f u s io n   w eld in g   tech n iq u es,  ca n   b e   w eld ed   th r o u g h   FS W   p r o ce s s   [ 3 ] .     I n d u s tr ial  r o b o ts   h a s   b ee n   i n cr ea s i n g l y   u s ed   i n   th e  FS W   p r o ce s s   to   r ep lace   c o m m o n l y - u s ed   d ed icate d   m ac h in e s   b ec au s e  o f   th e  e x ce lle n t  r ep ea tab ilit y ,   p r o d u ctio n   f le x ib ilit y   an d   lo w   c o s t  [ 4 ] .   Sm it h   et  al.   ( 2 0 0 3 )   [ 5 ]   d ev elo p ed   a  FS W   s y s te m   w h ich   is   in te g r ated   t o   an   A B B   I R B   7 6 0 0   ar ticu lated   r o b o t  an d   th e  ca p ab ilit y   o f   i m p le m en t in g   t h r ee - d i m en s io n a l  co n to u r s   weld in g   to   v ar io u s   p o s itio n s   w it h   ex ce l len t  f o r ce   f ee d b ac k   co n tr o l  w as   p r o v ed .   B r es  et  al.   ( 2 0 1 0 )   [ 6 ]   estab lis h ed   a   m o d el - b ased   f r a m e w o r k   w h ich   allo w   th e   s i m u lat io n ,   an a l y s is   a n d   o p ti m izatio n   o f   FS W   p r o ce s s es  o f   m etallic  s tr u c tu r es  u s in g   i n d u s tr ial  r o b o ts . A p p lied   on - li n e  [ 7 ]   s e n s in g   a n d   p at h   co m p e n s at io n   m et h o d s   to   o b t ain   a   s tr o n g   a n d   d ef ec t - f r ee   w eld i n g   i n   r o b o tic  FS W   p r o ce s s .   [ 8 ]   Dem o n s tr at ed   a  s u cc ess f u l  d e v elo p m e n t  an d   ev al u atio n   o f   a  clo s ed - lo o p   co n tr o l  s y s te m   f o r   r o b o tic  FS W   th at  co n tr o l  p lu n g e  f o r ce   an d   to o l  in ter f ac e  te m p er atu r e  b y   v ar y in g   s p in d le  s p ee d   an d   co m m a n d ed   v er tical  to o l p o s itio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SS N:  2089 - 4856       Desig n   a n d   F a b r ica t io n   o f F r ictio n   S tir   W eld in g   E n d - E ffecto r   fo r   a n   A B B   I R B 1 4 1 0   ...     ( V a n a ma   S a n to s h)   99   1 . 1 .     Weldin g   P ro ce s s   I n   FS W   th e  p ar t  to   w eld   ar e  jo in ed   b y   f o r cin g   a  r o tatin g   to o l  to   p en etr ate  in to   th e  j o in t  a n d   m o v in g   ac r o s s   th e  en t ir e  j o in t.  T h e  s o lid - s tate  j o in in g   p r o ce s s   is   p r o m o ted   b y   th e  m o v e m e n t  o f   a  n o n - co n s u m ab l e   to o l  ( FS W   to o l)   th r o u g h   t h e  w eld i n g   j o in t.  I t  co n s is t s   m ai n l y   i n   t h r ee   p h ase s ,   i n   w h ic h   e ac h   o n e   ca n   b e  d escr ib ed   as a   ti m e  p er io d   w h er e  th e  w eld in g   to o l a n d   t h e  wo r k p iece   ar e  to   m o v e  r elativ e  t o   ea ch   o th er .   I n   t h e  f ir s t  p h ase,   t h e  r o tati n g   to o l  is   v er ticall y   d is p laci n g     in t o   th e  j o in t  li n e  ( p lu n g e   p er io d ) .   T h en   p er io d   is   f o llo w ed   b y   t h e  d w el l   p er io d   in   w h ic h   t h e  to o l i s   h eld   s tead y   r elativ e   to   w o r k p iece   b u t s till   r o tatin g .   O w i n g   to   th e  v elo cit y   d i f f er en ce   b et w e en   t h e  r o tatin g   to o l  an d   t h e  s tatio n ar y   w o r k p iece ,   th e  m ec h an ica l  in ter ac tio n   p r o d u ce s   h ea t  b y   t h e  h elp   o f   f r ictio n al   w o r k   an d   m ater ial   p last ic  d e f o r m atio n .   T h is   h ea t   is   d is s ip ated   to   t h e   n eig h b o r in g   m ater ial,   p r o m o ti n g   an   i n cr ea s e  o f   te m p er atu r e  an d   co n s eq u e n t  m ater ial   s o f te n in g .   Af ter   t h is   t w o   in itial   p h a s es   th e   w eld i n g   o p er atio n   ca n   b e  i n itiated   b y   m o v in g   ei th er   th e   to o l  o r   t h e  wo r k p ie ce   r elativ e   to   ea ch   o th er   alo n g   th e  j o in t li n e.   Fig u r e  1   [ 9 ]   g iv es a   s ch e m at i c  r ep r esen tatio n   o f   t h e  FS W   s etu p   an d   o p er atio n .         Fig u r e  1 .   Fric tio n   Sti r   W eld in g   Set u p         Fig u r e  2 .   Flo w   c h ar t o f   Me t h o d o lo g y       T h ese  p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s :  T h e  ex p er i m e n tal   m et h o d o lo g y   is   i n tr o d u ce d   in   Sec tio n   2 .   I n   Sectio n   3 ,   th e  d ata   o f   d esig n ,   f o llo w ed   b y   t h e  f ab r icatio n   o f   th e  to o l  an d   f r a m e.   Sectio n   4 ,   f o r ce   an al y s i s   b y   u s i n g   th e  L A B   Vie w .   I n   Sect i o n   5 ,   co n clu s io n   a n d   f u t u r e.   Fi n all y ,   ac k n o w led g e m e n t o f   t h e  p ap er   ar e  g iv en   i n   Sectio n   6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4856   IJ RA    Vo l.   5 ,   No .   2 ,  J u n e   201 6 :   9 8   –   10 4   100   2.   M E T H O D O L O G Y   T h e  ap p r o ac h   to w ar d s   t h e  m a k in g   o f   th e   en d - ef f ec to r   h as   b ee n   s p lit  i n to   d i f f er e n t  s tep s   w h ic h   g o es   lik e  d es ig n i n g ,   f ab r icatio n ,   q u alit y   co n tr o l  an d   co n tr o llin g   o f   t h e  r o b o t.  Fig u r e  2   s a y s   t h e  s tep s   o f   t h e   m et h o d o lo g y   o f   p r o j ec t.   First  s tep   is   to   in itialize  an d   id en ti f y in g   t h e  p r o b lem .   T h e  s ec o n d   s tep   is   d ev elo p in g   th e  co n ce p t  to   o v er co m e  t h e   p r o b lem   w h ich   h as  b ee n   id en ti f ied   i n   t h e   f ir s t  s tep .   O n ce   th e   co n ce p t  is   d ev elo p ed   f o r   th e  id en ti f ied   p r o b lem ,   t h e  d i f f er en t  p o s s ib ili ties   o f   t h e  co n ce p t  i s   s k etc h ed   o u t  an d   s t u d ied .   T h e  o p tim u m   s o l u tio n   f o r   t h e   co n ce p t  is   ar r iv ed   a f ter   t h e  s t u d ies.  T h e  n e x t  s tep   is   to   d ev elo p   th e  co n ce p tu a l   id ea   in to   a  3   d i m e n s io n al  m o d el  u s i n g   m o d ellin g   s o f t w ar e  b y   SO L I DW OR KS.  T h e  v ar i o u s   ca lc u latio n s   ar e  d o n e  s u c h   as  DH  p ar a m e ter s .   T h en   an al y s i s   o f   t h e  co m p le x   m o d el  i n   o r d er   to   id en tify   f u n d am e n tal  p r o p er ties   h ad   b ee n   ca r r ied   o u t.  Nex t  s tag e  i s   to   f ab r icate   t h e  w el d   to o l  an d   in ter f ac e  to   A B B   I R B 1 4 1 0 . T h en   a n   alg o r ith m   a n d   p r o g r am   i s   to   b e  d ev elo p ed   f o r   th e  A B B   R o b o t f o r   th e  p u r p o s e  o f   f r ictio n   w eld i n g   o p er atio n   b y   f r ictio n   s tir  w eld in g   en d - e f f ec t o r .   Fin all y ,   th e   f r ic tio n   s tir  w eld i n g   is   i n ter f ac ed   w it h   t h e  r o b o t  f o r   v er if y i n g   t h e  a lg o r it h m   a n d   p r o g r am   in   r ea l ti m e.     2 . 1 .    M a t er t ia l U s ed   Var io u s   m a ter ials   w h er e  p r o p o s ed   an d   th eir   p r o p er ties   ar e  s tu d ied .   So m e  o f   t h e  m ater ial  p r o p o s ed   is   as f o llo w s :  Alu m i n i u m   a llo y s ,   HC C   ( Hi g h   C ar b o n   Steel) ,   H SS   ( Hig h   Sp ee d   Steel) ,   C h r o m iu m .       3.   E XP E R I M E NT A L   SE T - UP           T h e  I R B   1 4 1 0   g iv es   y o u   f a s t a n d   r eliab le   w o r k   c y c les   th at   b o o s t p r o d u ctiv it y .   T h e  r o b o t is   p r o v en   i n   ar c  w eld i n g   ap p licatio n s   a n d   p r o v id es  o u ts tan d i n g   p er f o r m a n ce   an d   v al u e,   en s u r i n g   s h o r t  p ay b ac k   ti m es.  T h e   r o b o t  h as  a  h an d lin g   ca p ac it y   o f   5 k g   at  t h e  w r i s t  w it h   a  u n iq u e  1 8 k g   ad d itio n al  lo ad   f o r   ap p licatio n s   eq u ip m e n t  o n   th e  u p p er   1 6   a r m .   Su p er io r   lev els  o f   co n tr o l  an d   p ath   f o llo w in g   ac cu r ac y   p r o v id e  ex ce l len t   w o r k   q u alit y .   T h e  ab ilit y   to   a d j u s t  p r o ce s s   s p ee d   an d   p o s it io n   m ea n s   y o u   ac h ie v e  o p ti m u m   m an u f ac tu r i n g   ac cu r ac y   w it h   litt le  o r   n o   r ej ec ts .       I R B   1 4 1 0   is   k n o w n   f o r   its   s ti f f   an d   r o b u s t  co n s tr u ctio n .   T h is   tr an s lates  i n to   lo w   n o is e  le v els,  lo n g   in ter v a ls   b et w ee n   r o u ti n e  m ai n ten a n ce   a n d   lo n g   s er v ice  l if e.   T h e  r o b o t  h as  a  lar g e  w o r k in g   ar ea   a n d   lo n g   r ea ch .   T h e  co m p ac t  d e s ig n ,   v er y   s l i m   w r is t  a n d   h ig h   p er f o r m an ce   o p er atio n   e v en   in   d if f icu lt   an d   r e s tr icted   lo ca tio n s .         E as y - to - u s e   all  f u n ct io n s   is   in clu d ed   as  s tan d ar d   in   t h e  I R C 5   r o b o t  co n tr o ller   ar e  m ad e  a v ailab le  v ia   th e  p aten ted   p r o g r a m m i n g   a n d   o p er atio n   in ter f ac e  u n it  -   t h e  Flex   P en d an t.       T ab l e  1 .   Sp ec if icatio n s   o f   A B B   I R B 1 4 1 0   R o b o t   H a n d l i n g   C a p a c i t y     S u p p l e me n t a r y l o a d   O n   a x i s   3   O n   a x i s   1   N u mb e r   o f   a x e s     1 8 k g   1 9 k g     R o b o t   m a n i p u l a t o r   Ex t e r n a l   d e v i c e s   I n t e g r a t e d   si g n a l   s u p p l y   I n t e g r a t e d   a i r   s u p p l y   I R C 5   c o n t r o l l e r   v a r i a n t s   M a x .   T C P   v e l o c i t y   C o n t i n u o u s ro t a t i o n   o f   a x i s     W e i g h t   o f   r o b o t   6   6   1 2   si g n a l s o n   u p p e r   a r m   M a x   . 8   b a r   o n   u p p e r   a r m   S i n g l e   c a b i n e t ,   c o mp a c t   2 . 1   m / s   6   2 2 5 k g         4.   DE S I G N   3 D  m o d elin g   s o f t w ar e  w as  u s ed   to   d esig n   t h e  m o d el  o f   th e  f r ictio n   s tir  w eld i n g .   T h e  m o d el  w i ll  b e   w it h   a  r i g id   al u m in u m   s tr u ct u r e  as  t h e  b o d y   w it h   a  HSS   to o l  co v er   at  t h e   b o tto m   a n d   p n eu m a tic  g u n .   E ac h   m o d el  o f   t h e  s e g m e n t  w er e  cr ea ted   s ep ar ately   an d   ass e m b led .   C alcu latio n s   d o n e  to   d eter m i n e  th e  to r q u e   r eq u ir ed   to   m o v e  t h ese  d esi g n s   b y   a  p n eu m atic  g u n .   I n   th i s   s ec tio n ,   it  is   e x p lai n ed   th e  r esu lts   o f   r esear ch   an d   at  th e  s a m e  ti m e  is   g iv e n   t h e   co m p r e h en s iv e   d is c u s s io n .   R e s u lt s   ca n   b e  p r ese n ted   i n   f i g u r es,  g r ap h s ,   tab le s   a n d   o th er s   t h at  m a k e  t h e  r ea d er   u n d er s ta n d   ea s il y   [ 2 ] ,   [ 5 ] .   T h e  d is cu s s io n   ca n   b e  m ad e  in   s e v er al  s u b - c h ap ter s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SS N:  2089 - 4856       Desig n   a n d   F a b r ica t io n   o f F r ictio n   S tir   W eld in g   E n d - E ffecto r   fo r   a n   A B B   I R B 1 4 1 0   ...     ( V a n a ma   S a n to s h)   101   4 . 1 .     Desig n o f   Weld To o l   T h e  f ir s t step   o f   d esi g n   p r o ce s s   is   to   d ev elo p   th e   w eld   to o l f o r   f r ictio n   w eld in g .   Her e  th e  p in   is   th r ea d ed   w it h   d ia. 4 m m   th e  co n n ec t in g   t h e  s h o u ld er   h er e  th e   d ia. 1 5 m m ,   w i th   co n ca v it y   w h ich   is   s h o w n   in   F ig u r e   4.         Fig u r e   4 .   Desig n   o f   w eld   to o l   Fig u r e  3 .  W o r k in g   r an g e  f o r   I R B   1 4 1 0       T h e  n ex t  s tep   o f   a s s e m b l y   is   t o   m ate  t h e  b ase  p late  to   t h e   to o l  an d   m o u n ted   to   t h e  b ase  p l ate  o f   en d   ef f ec to r   w h ic h   h as   b ee n   s h o w n   in   t h e  Fs ig u r e  5.             Fig u r e  5 .   Desig n   o f   B ase  P late     Fig u r e  6 .   P n eu m at ic  Gu n       T h e  n ex t step   is   to   as s e m b l y   t h e  p n eu m at ic  g u n   w i th   a  r e v o lu tio n   p er   m i n u te  ( R P M)   2 2 , 0 0 0 ,   to r q u e  2 . 1 N - m   w h ich   m o u n t  t h e  b ase   p late  w it h   ass e m b l y   o f   to o l to   th e  p n eu m at ic   g u n   w h ic h   is   s h o w n   i n   F i g u r e  6 .       4 . 2 .     F a brica t io n a nd   M o un t i ng   t o   Ro bo t   T h e  f ab r icatio n   o f   w eld   to o l  with   t h e  HS S  m ater ia l,  w ith   th e  r eq u ir ed   h ar d n ess   o f   m ater ia l  h ea ted   u p   to   9 0 0 0   c   an d   q u en ch ed   i n   o il a s   s h o w n   i n   f i g u r e  7 .       Fig u r e  7 .   W eld   to o l       T h e  f r a m e  w it h   ca s t ir o n   m ate r ial  w h ic h   h a v i n g   a  s tab il it y   to   av o id   th e  v ib r atio n a l f ea t u r e  an d   to   w it h s tan d   w it h   t h e  r o b o t a s   s ee n   in   f i g u r e  8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4856   IJ RA    Vo l.   5 ,   No .   2 ,  J u n e   201 6 :   9 8   –   10 4   102     Fig u r e  8 .   Fra m e       T h is   r o b o tic  w e ld in g   s y s te m   i s   u s ed   to   i m p le m e n t  a  FS W   o p er atio n   o f   s o m e  a lu m i n u m   a l lo y   p late s .   I n   th i s   o p er atio n ,   th e  s p in d le  o f   th e  r o b o tic  s y s te m   i s   co n tr o ll ed   to   w eld   i n   x  d ir ec tio n   o f   th e  to o l  f r am e  w i th   a   co n s ta n t  tr av el  s p ee d   v  an d   r o tatio n   s p ee d   ω .   T h e  o th er   w e l d in g   co n d itio n s   f o r   th e  ex p er i m en tal  p ar a m eter s   ar e  lis ted   in   T ab le  2 .       T ab le  1 .   R o b o tic  FS W   ex p er im en tal  co n d itio n s   Pa r a m e t e rs   N a m e / V a l u e   U n i t           W e l d   M a t e r i a l   FSW   t o o l   t y p e     M a t e r i a l   T h i c k n e ss   T o r q u e   R o t a t i o n a l   S p e e d   A L 6 0 8 2   H S S   3   2 . 1   1 2 , 0 0 0       mm   N - m   r p m              T h e  n ex t   s tep   i s   to   a s s e m b l y   t h e  to o l  a n d   f r a m e  a n d   t h e  p n e u m a tic  g u n ,   to   th e   A B B   r o b o t   as  s h o w n   in   f ig u r e  9 .         Fig u r e  9 .   A s s e m b l y   o f   s etu p       T h e  o v er all  v ie w   o f   t h e  s et u p ,   m o u n ted   to   th e  r o b o t a f t er   th e  f ab r icatio n   as s h o w n   in   F ig u r e   1 0 .         Fig u r e  1 0 .   Ov er all  Setu p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   I SS N:  2089 - 4856       Desig n   a n d   F a b r ica t io n   o f F r ictio n   S tir   W eld in g   E n d - E ffecto r   fo r   a n   A B B   I R B 1 4 1 0   ...     ( V a n a ma   S a n to s h)   103   5.   F O RCE M E ASURE M E NT         T h e  f o r ce   m ea s u r e m e n t c an   b e   d etaile d   b y   u s i n g   L A B Vie w   s o f t w ar e  b y   tak i n g   th e  p r es s u r e   s en s o r   w h ic h   is   m o u n ted   to   th e  b ase  p late,   th e   f o r ce   an al y s i s   w h ich   s h o w n   i n   F i g u r e  1 1 .         Fig u r e   11 .   Fo r ce   M ea s u r e m en t       T h e  n ex t step   is   t h e  w ir e  d iag r a m   o f   t h e  p r ess u r e  s en s o r   is   b ee n   m o u n ted   o n   t h e  b asep late  t o   r ea d   th e  g en er ated   p r ess u r e  an d   f o r ce   b y   th e  w eld   to o l is s h o w n   in   F i g u r e  1 2 .         Fig u r e   12 .   W ir e  D iag r am       6.   RE SU L T S AN D  CO NC L U S I O N                      A   d etailed   s tu d y   o v er   v ar io u s   w eld in g   r o b o ts   h as  b ee n   d o n e.   Fric tio n   s tir  w eld in g   ca n   ad ap t  to   v ar io u s   d ia m e tr ic  c h an g es   o f   s h o u ld er   an d   p i n   d ia m eter   w e ld   to o l.    T h is   f r ictio n   w e ld in g   b y   A B B   I R B 1 4 1 0   r o b o t  ca n   s ay   t h e  li g h ter   m at er ial  ea s il y   b e  w eld ed   an d   ca n   b e  co n tr o l  th e  R P M  o f   p n e u m a tic  g u n   b y   f lo w  co n tr o l  v alv e.   T h is   r o b o t  ca n   m o v e  w it h i n   it  r o b o t  w o r k   ce ll  w it h   its   r ea ch ab ili t y .   Desi g n   o f   w e ld   to o l  an d   b ase  p late  w er e  d o n e  an d   f a b r icatio n   h as  d o n e,   tr ails   w e r e  m ad e,   an al y s ed   an d   r ec tifie d   f o r   th e  f r ictio n   w eld i n g .   W eld   q u alit y   te s t  w il l  b e  ca r r ie d   o u t  as  th e  f u tu r e  w o r k .   T h e  ex p er i m e n tatio n s   a r e  ca r r ie d   o u t  o n   th e  r o b o t  to   m a k e   it  e f f icie n t  e n o u g h   to   m o v e  o v er   t h e  m ater ia l  to   w eld   th e   s i m ilar   an d   d i s s i m ilar   w eld   p lates.   Fric tio n   w eld   ca n   b e  ca r r ied   o u t  b y   t h is   r o b o t  w it h   a  p r ess u r e  r an g e   o f   2 - 5 b ar .   Fo r   b etter   w eld i n g   an d   lar g er   th ic k n e s s   o f   w o r k - p iece   c an   b e  w eld   b y   o th er   r o b o t  lik e  th e  r o b o t  h av in g   a  h i g h   a m o u n t  o f   p a y lo ad .   T h e  f i g u r e  1 3   s h o w n   b elo w   s a y   t h e   w eld i n g   ca r r ied   o u t b y   u s i n g   A B B   I R B 1 4 1 0 .         Fig u r e  1 3 .   W eld ed   P lates   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4856   IJ RA    Vo l.   5 ,   No .   2 ,  J u n e   201 6 :   9 8   –   10 4   104   ACK NO WL E D G E M E NT S     I   f ee l  g r ea tl y   in d eb ted   to   m y   p r o j ec t  g u id e  Mr .   V.   R ag h a v e n d r a  R ao ,  Mr .   Vasan t h   Ku m a r . C H   an d   I   th an k   h i m   f o r   th e  d ee p   in ter es t   h e  h as  s h o w n   i n   th i s   p r o j ec t a n d   f o r   m o ti v ati n g   m e  to   d o   m y   b est .       RE F E R E NC E S     [1 ]   T h o m a s,  W . M . ,   Nic h o las ,   E. D. ,   Ne e d h a m ,   J.C. ,   M u rc h ,   M . G . ,   T e m p le - S m it h ,   P . ,   a n d   Da we s,  C. J.  (1 9 9 1 ).   In tern a ti o n a l  p a ten t  a p p li c a ti o n   p c t/   g b 9 2 / 0 2 2 0 3   a n d   g b   p a ten t  a p p li c a ti o n .   T e c h n ica l  re p o r t,   T h e   W e ld in g   In stit u te,  L o n d o n ,   UK .   [2 ]   M ish ra ,   R. S .   a n d   M a ,   Z . Y.  ( 2 0 0 5 ).   F ricti o n   stir  w e ld in g   a n d   p ro c e ss in g .   M a ter ia ls  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g , Re p o rts ,  5 0 ,   1 – 7 8 .   [3 ]   Na n d a n ,   R. ,   De b Ro y ,   T . ,   a n d   B h a d e sh ia,  H.  ( 2 0 0 8 ) .   Re c e n t  a d v a n c e s  in   f rictio n - stir  w e ld in g   -   p ro c e ss ,   w e ld m e n t   stru c tu re   a n d   p r o p e rti e s.  Pro g re ss   in   M a ter i a ls   S c ien c e ,   5 3 ( 6 ),   9 8 0 – 1 0 2 3 .   [4 ]   Co o k ,   G . ,   Cra wf o rd ,   R. ,   Cla rk ,   D . ,   a n d   S trau ss ,   A .   (2 0 0 4 ).   Ro b o ti c   f rictio n   stir  w e ld in g .   In d u stri a l  Ro b o t ,   3 1 (1 ) ,   5 5 – 63.   [5 ]   S m it h ,   C. B. ,   Hin rich s,  J. F . ,   a n d   C ru sa n ,   W . A .   (2 0 0 3 ).   R o b o ti c   f rictio n   stir  w e ld in g :  th e   sta te o f   th e   a rt.   In   4 t h   Fricti o n   S ti r W e ld in g   I n ter n a ti o n a l   S y mp o si um .   A d d iso n - W e sle y .   [6 ]   Bre s,  A . ,   M o n sa rra t,   B. ,   Du b o u rg ,   L . ,   Birg len ,   L . ,   P e rro n ,   C. ,   Ja h a z i,   M . ,   a n d   Ba ro n ,   L .   (2 0 1 0 ).   S im u latio n   o f   f rictio n   stir  w e ld in g   u sin g   in d u str ial  ro b o t s.  In d u stria l   Ro b o t:  An   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l ,   3 7 (1 ),   3 6 – 50.   [7 ]   De   Ba c k e r,   J.,   Ch ris ti a n ss o n ,   A . K.,   Oq u e k a ,   J.,   a n d   Bo lm sjö ,   G .   ( 2 0 1 2 ).   In v e stig a ti o n   o f   p a th   c o m p e n sa ti o n   m e th o d s  f o r  ro b o t ic f rictio n   stir  w e ld in g .   I n d u stri a l  Ro b o t ,   3 9 (6 ),   6 0 1 – 6 0 8 .   [8 ]   F e h re n b a c h e r,   A . ,   S m it h ,   C. ,   Du ff ie,  N.,   F e rrier,  N.,   P f e ff e r k o rn ,   F . ,   a n d   Zi n n ,   M .   (2 0 1 4 ).   Co m b in e d   tem p e ra tu re   a n d   f o rc e   c o n tro l  f o r  ro b o ti c   f rictio n   stir  w e ld in g .   J o u rn a l  o f  M a n u f a c tu rin g   S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   T r a n sa c ti o n s  o f  th e   AS M E ,   1 3 6 ( 2 ).   [9 ]   S c h m id t  H,  Ha tt e l  J,  W e rt  J (2 0 0 4 ), ’An   a n a lytica l   mo d e l  fo r t h e   h e a t  g e n e ra ti o n   in   frictio n   stir w e l d in g ’,   M o       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS             V a n a m a   S a n to sh   a   R o b o t i c s   E n g i n e e r   d o n e   i n   S R M   U n i v e r s i t y   i n   C h e n n a i   a n d   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r   d o n e   i n   G u r u   N a n a k   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e   . W o r k e d   i n   D R D O   a s   J R F   f o r   a   6   m o n t h s   o f   p e r i o d .                         V .   . Ra g h a v e n d ra   Ra o   W o rk in g   a s A ss . P ro f   in   m e c h a n ica l  d e p a rtm e n t  i n   S RM   Un iv e rsity .   M . T e c h   in   CA D at S RM   Un iv e rsity   a n d   B. T e c h   in   M e c h a n ica l  En g in e e rin g   a t  Na id u   En g in e e rin g   Co ll e g e .   W o rk e d   a   y e a r  in     a s a  Clario n   P o w e r  Co rp o ra ti o n   L td ,   LA NCO   G ro u p Jr.E n g in e e r.                     V a sa n th   K u m a r.   CH W o rk in g   a s  A s s.P r o f   in   m e c h a n ica l  d e p a rtme n t  i n   S RM   Un iv e rsity   .   M . T e c h   in   Ro b o t ics   a t  S RM   U n iv e rsit y   a n d   B. T e c h   in   El e c tro n ics   a n d   I n stru m e n a ti o n   En g in e e rin g   a t  V NR  V ig n a n a   Jy o th i    I n stit u te o f   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.